EP2995846B1 - Umlenkspiegelleuchte - Google Patents

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EP2995846B1
EP2995846B1 EP15158579.1A EP15158579A EP2995846B1 EP 2995846 B1 EP2995846 B1 EP 2995846B1 EP 15158579 A EP15158579 A EP 15158579A EP 2995846 B1 EP2995846 B1 EP 2995846B1
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EP
European Patent Office
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reflector
deflection
primary
deflection mirror
light source
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EP2995846A1 (de
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Markus Weindl
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Ruco-Licht GmbH
Original Assignee
Ruco-Licht GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033—Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/041—Optical design with conical or pyramidal surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/06—Optical design with parabolic curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a deflecting mirror light according to the preamble of claim 1.
  • Such a deflecting mirror light is from the DE 10 2011 009 404 A1 known.
  • This has a light source, a primary reflector and one or more in the region of an opening of the primary reflector adjustably arranged deflection mirror.
  • Such lights are used to produce a basic lighting and additional accent lighting, with a uniform basic lighting can be achieved by the primary reflector, while special lighting effects can be achieved by the individually adjustable deflecting mirror.
  • conventional incandescent or gas discharge lamps are used as light sources. For other light sources, however, the problem may arise that a sufficiently effective lighting is no longer guaranteed.
  • an operating light with an LED light source and a conical first reflector for deflecting the light onto a paraboloid-shaped second reflector is known.
  • the LED light source includes a special arrangement of green, orange-red and blue LEDs which are arranged so that the light emitted by the different LEDs can be uniformly mixed and collimated via an optical device onto the conical first reflector.
  • the light reflected by the first reflector is then focused by the paraboloid-shaped second reflector to form a converging light column extremely focused on a further away from the opening of the second reflector small area.
  • the object of the invention is to provide a luminaire of the type mentioned, which allows a more efficient lighting.
  • the light source is designed as a chip on board (COB) LED, in which a plurality of individual LED chips are mounted on a printed circuit board.
  • COB chip on board
  • the chip terminals and the circuit board are connected by wire bonding and the chip is then covered by epoxy resin and protected.
  • the COB technology allows high LED packing densities so that more light can be emitted from a smaller area.
  • a very flat and space-saving design can be achieved.
  • Such light sources have a particularly long service life and high light output with lower power consumption and lower heat development compared to conventional light sources.
  • a secondary reflector is arranged between the light source and the at least one deflecting mirror, by means of which the light emitted by the light source is focused via the primary reflector onto a plurality of deflecting mirrors arranged in the region of a reflector opening of the primary reflector.
  • the secondary reflector e.g. the light emitted by the light source at a wider angle is first directed onto a central reflector region on the inside of the primary reflector and focused therefrom onto the deflection mirrors.
  • the secondary reflector may be formed in a preferred embodiment in the form of a cone arranged in the central axis of the primary reflector with a cone tip facing the light source and concave reflector surfaces facing inner reflector surfaces of the primary reflector.
  • the secondary reflector can e.g. be formed in the form of a sheet-formed or made of plastic and provided with a corresponding coating, thin-walled hollow cone with concave wall. Between an outer edge on the underside of the secondary reflector and the primary reflector is preferably provided an annular gap for the passage of the light.
  • the Deflection mirrors can have a concave, convex or even reflector surface, depending on the area of application. As a result, different lighting effects can be achieved.
  • deflecting mirror light contains a trained example as a heat sink body 1 and executed here in the manner of a paraboloid parabolic stump primary reflector 2, which is arranged on the underside of the base body 1 reflector base 3 and a curved reflector body 4 with an inner reflector surface 5 and a here round reflector opening 6 contains.
  • the primary reflector 2 has a passage 7 in its reflector base 3 for a light source 8 designed as an LED module.
  • the deflecting mirrors 9 can have a concave, convex or even reflector surface 10 and are pivotably arranged on a holder 11 fastened to the inside of the reflector body 4.
  • the holder 11 consists of a fixed to the inside of the primary reflector 2 thin sheet metal with a arranged in the central axis 12 of the primary reflector 2 lower retaining web 13, to which two spaced-apart discs 14 and 15 are attached. Between the two discs 14 and 15 spherical ends 16 are supported by rods 17 to which the deflecting mirror 9 are attached.
  • the spherical ends 16 of the rods 17 are rotatably mounted between the two discs 14 and 15, so that the deflecting mirror 9 can be pivoted in all directions.
  • a secondary reflector 18 is arranged between the light source 8 and the deflecting mirrors 9, through which the light emitted by the light source 7 first to a central reflector region 19 on the inside of the curved Reflector body 4 of the primary reflector 2 is directed and focused from there to the deflection mirror 8.
  • the secondary reflector 18 is thus configured such that the light emitted by the light source 9, for example at an angle of 120 °, is conducted via the primary reflector 2 onto the deflection mirrors 10.
  • the secondary reflector 18 in the form of a arranged in the central axis 12 of the primary reflector 2 cone with a light source 7 facing conical tip 20 and one of the inner reflector surface 5 of the primary reflector 2 facing concave lateral surface 21 designed as a reflector surface.
  • the conical secondary reflector 18 is arranged such that its central axis coincides with the central axis 12 of the primary reflector 2.
  • the secondary reflector 18 may be e.g. in the form of a formed from sheet metal or plastic and provided with a corresponding coating, thin-walled hollow cone with concave wall 22 may be formed.
  • the conical secondary reflector 18 may e.g. be mounted on the holder 11 attached to the inside of the reflector body 4 via a clip connection. Between an outer edge 23 on the underside of the conical secondary reflector 18 and the primary reflector 2, an annular gap 24 is provided, via which the light reflected by the primary reflector 2 can reach the reflector opening 6 and the deflecting mirrors 9.
  • the designed as an LED module light source 9 is designed as a so-called chip on board (COB) LED.
  • COB chip on board
  • the chip is then covered by epoxy resin and protected.
  • LED modules manufactured using COB technology have a longer life and higher light output compared to conventional light sources.
  • LED modules also have less heat development in the beam direction.
  • such LED modules can also be built very flat and thus require only a small installation space.
  • the secondary reflector 18 is designed such that the light emitted by the light source 8 light reaches the central reflector region 19 on the inside of the curved reflector body 4 of the primary reflector 2 and from there on the deflection mirror 9 for generating focusable and directable light cone for the creation of special Lighting effects can be directed.
  • FIG. 2 It can be seen that a portion of the light can be directed through the secondary reflector 18 and the primary reflector 2 but also between the deflecting mirrors 9 down, so that a homogeneous basic lighting is achieved directly under the lamp without the holder 11 in the Projection images.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Umlenkspiegelleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Umlenkspiegelleuchte ist aus der DE 10 2011 009 404 A1 bekannt. Diese weist eine Lichtquelle, einen Primärreflektor und einem oder mehrere im Bereich einer Öffnung des Primärreflektors verstellbar angeordnete Umlenkspiegel auf. Solche Leuchten werden zur Erzeugung einer Grundbeleuchtung und einer zusätzlichen Akzentbeleuchtung eingesetzt, wobei durch den Primärreflektor eine gleichmäßige Grundbeleuchtung erreicht werden kann, während durch die individuell verstellbaren Umlenkspiegel besondere Lichteffekte erzielbar sind. Bei den bisher bekannten Leuchten dieser Art werden konventionelle Glüh- oder Gasentladungslampen als Lichtquellen eingesetzt. Bei anderen Lichtquellen kann sich jedoch das Problem ergeben, dass eine ausreichend effektive Beleuchtung nicht mehr gewährleistet ist.
  • Aus der EP 2 584 252 A2 ist eine Operationsleuchte mit einer LED-Lichtquelle und einem konischen ersten Reflektor zur Umlenkung des Lichts auf einen paraboloidförmigen zweiten Reflektor bekannt. Die LED-Lichtquelle enthält eine spezielle Anordnung von grünen, orange-roten und blauen LEDs, die so angeordnet sind, dass das von den unterschiedlichen LEDs abgestrahlte Licht über eine optische Vorrichtung zunächst gleichförmig gemischt und kollimiert auf den konischen ersten Reflektor gelenkt werden kann. Das vom ersten Reflektor reflektierte Licht wird dann von dem paraboloidförmigen zweiten Reflektor unter Bildung einer konvergierenden Lichtsäule extrem gebündelt auf einen von der Öffnung des zweiten Reflektors weiter entfernten kleinen Bereich fokussiert.
  • Weitere gattungsgemäße Umlenkspiegelleuchten sind aus DE 102 52 724 A1 , WO 2008/089324 und DE 92 15 276 U1 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine effizientere Beleuchtung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Umlenkspiegelleuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei der erfindungsgemäßen Leuchte ist die Lichtquelle als Chip on Board (COB) LED ausgeführt, bei der mehrere einzelne LED-Chips auf einer Leiterplatte angebracht sind. Die Chipanschlüsse und die Leiterplatte sind durch Drahtbonding miteinander verbunden und der Chip wird dann durch Epoxidharz abgedeckt und geschützt. Die COB-Technologie erlaubt hohe LED-Packungsdichten, so dass mehr Licht aus einer kleineren Fläche abgestrahlt werden kann. Außerdem ist eine sehr flache und platzsparende Bauweise erreichbar. Derartige Lichtquellen weisen eine besonders hohe Lebensdauer und hohe Lichtausbeute bei kleinerem Strombedarf und geringerer Wärmeentwicklung im Vergleich zu konventionellen Lichtquellen auf. Innerhalb des Primärreflektors ist zwischen der Lichtquelle und dem mindestens einen Umlenkspiegel ein Sekundärreflektor angeordnet, durch den das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht über den Primärreflektor auf mehrere im Bereich einer Reflektoröffnung des Primärreflektors angeordnete Umlenkspiegel fokussiert wird. Durch den Sekundärreflektor kann so z.B. das von der Lichtquelle in einem breiteren Winkel abgestrahlte Licht zunächst auf einen mittleren Reflektorbereich an der Innenseite des Primärreflektors gelenkt und von dort auf die Umlenkspiegel fokussiert werden.
  • Der Sekundärreflektor kann in einer bevorzugten Ausführung in Form eines in der Mittelachse des Primärreflektors angeordneten Kegels mit einer der Lichtquelle zugewandten Kegelspitze und zu inneren Reflektorflächen des Primärreflektors weisenden konkaven Reflektorflächen ausgebildet sein.
  • In einer einfachen und fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführung kann der Sekundärreflektor z.B. in Form eines aus Blech geformten oder aus Kunststoff hergestellten und mit einer entsprechenden Beschichtung versehenen, dünnwandigen Hohl-Kegels mit konkaver Wandung ausgebildet sein. Zwischen einem äußeren Rand an der Unterseite des Sekundärreflektors und dem Primärreflektor ist vorzugsweise ein ringförmiger Spalt für den Durchgang des Lichts vorgesehen.
  • Es sind mehrere Umlenkspiegel vorgesehen, die an einer an der Innenseite des Primärreflektors befestigten Halterung dreh- und schwenkbar angeordnet sein können. Die Umlenkspiegel können je nach Einsatzbereich eine konkave, konvexe oder gerade Reflektorfläche aufweisen. Dadurch können unterschiedliche Lichteffekte erzielt werden.
  • Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Umlenkspiegelleuchte mit mehreren Umlenkspiegeln im Querschnitt und
    Figur 2
    die in Figur 1 gezeigte Umlenkspiegelleuchte ohne Umlenkspiegel.
  • Die in Figur 1 in einem Querschnitt schematisch dargestellte Umlenkspiegelleuchte enthält einen z.B. als Kühlkörper ausgebildeten Grundkörper 1 und einen hier in Art eines Rotationsparaboloid-Stumpfs ausgeführten Primärreflektor 2, der einen an der Unterseite des Grundkörpers 1 angeordneten Reflektorboden 3 und einen gekrümmten Reflektorkörper 4 mit einer inneren Reflektorfläche 5 und einer hier runden Reflektoröffnung 6 enthält. Der Primärreflektor 2 weist in seinem Reflektorboden 3 einen Durchgang 7 für eine als LED-Modul ausgebildete Lichtquelle 8 auf.
  • Im Bereich der Reflektoröffnung 6 des Primärreflektors 2 sind mehrere getrennt verstellbare Umlenkspiegel 9 vorgesehen. Die Umlenkspiegel 9 können je nach Einsatzbereich eine konkave, konvexe oder gerade Reflektorfläche 10 aufweisen und sind an einer an der Innenseite des Reflektorkörpers 4 befestigten Halterung 11 schwenkbar angeordnet. Die Halterung 11 besteht aus einem an der Innenseite des Primärreflektors 2 befestigten dünnen Blech mit einem in der Mittelachse 12 des Primärreflektors 2 angeordneten unteren Haltesteg 13, an dem zwei voneinander beabstandete Scheiben 14 und 15 befestigt sind. Zwischen den beiden Scheiben 14 und 15 sind kugelförmige Enden 16 von Stangen 17 gelagert, an denen die Umlenkspiegel 9 befestigt sind. Die kugelförmigen Enden 16 der Stangen 17 sind zwischen den beiden Scheiben 14 und 15 drehbar gelagert, so dass die Umlenkspiegel 9 in alle Richtungen geschwenkt werden können.
  • Innerhalb des Primärreflektors 2 ist zwischen der Lichtquelle 8 und den Umlenkspiegeln 9 ein Sekundärreflektor 18 angeordnet, durch den das von der Lichtquelle 7 abgestrahlte Licht zunächst auf einen mittleren Reflektorbereich 19 an der Innenseite des gekrümmten Reflektorkörpers 4 des Primärreflektors 2 gelenkt und von dort auf die Umlenkspiegel 8 fokussiert wird. Der Sekundärreflektor 18 ist also derart ausgestaltet, dass das von der Lichtquelle 9 z.B. in einem Winkel von 120° abgestrahlte Licht über den Primärreflektor 2 auf die Umlenkspiegel 10 geleitet wird.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sekundärreflektor 18 in Form eines in der Mittelachse 12 des Primärreflektors 2 angeordneten Kegels mit einer der Lichtquelle 7 zugewandten Kegelspitze 20 und einer der inneren Reflektorfläche 5 des Primärreflektors 2 zugewandten konkaven Mantelfläche 21 als Reflektorfläche ausgeführt. Der kegelförmige Sekundärreflektor 18 ist derart angeordnet, dass seine Mittelachse mit der Mittelachse 12 des Primärreflektors 2 zusammenfällt. Der Sekundärreflektor 18 kann z.B. in Form eines aus Blech geformten oder Kunststoff hergestellten und mit einer entsprechenden Beschichtung versehenen, dünnwandigen Hohl-Kegels mit konkaver Wandung 22 ausgebildet sein. Der kegelförmige Sekundärreflektor 18 kann z.B. über eine Clipverbindung auf der an der Innenseite des Reflektorkörpers 4 befestigten Halterung 11 montiert sein. Zwischen einem äußeren Rand 23 an der Unterseite des kegelförmigen Sekundärreflektors 18 und dem Primärreflektor 2 ist ein ringförmiger Spalt 24 vorgesehen, über den das vom Primärreflektor 2 reflektierte Licht zu der Reflektoröffnung 6 und den Umlenkspiegeln 9 gelangen kann.
  • Die als LED-Modul ausgeführte Lichtquelle 9 ist als so genannte Chip on Board (COB) LED ausgeführt. Hier ist eine Vielzahl einzelner LED-Chips auf einer Leiterplatte angebracht, wobei die Chipanschlüsse und die Leiterplatte durch Drahtbonding miteinander verbunden sind. Der Chip wird dann durch Epoxidharz abgedeckt und geschützt. Mit der COB-Technologie hergestellte LED-Module weisen im Vergleich zu konventionellen Leuchtquellen eine längere Lebensdauer und höhere Lichtausbeute auf. Darüber hinaus weisen solche LED-Module auch eine geringere Wärmeentwicklung in Strahlrichtung auf. Außerdem können solche LED-Module auch besonders flach gebaut werden und benötigen dadurch nur einen geringen Einbauraum.
  • Wie besonders aus Figur 1 hervorgeht, ist der Sekundärreflektor 18 derart konzipiert, dass das von der Lichtquelle 8 abgestrahlte Lichts zu dem mittleren Reflektorbereich 19 an der Innenseite des gekrümmten Reflektorkörpers 4 des Primärreflektors 2 gelangt und von dort auf die Umlenkspiegel 9 zur Erzeugung fokussierbarer und richtbarer Lichtkegel für die Schaffung spezieller Lichteffekte gelenkt werden kann.
  • Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass ein Teil des Lichts über den Sekundärreflektor 18 und den Primärreflektor 2 aber auch zwischen den Umlenkspiegeln 9 hindurch nach unten gelenkt werden kann, so dass auch eine homogene Grundbeleuchtung direkt unter der Leuchte erreicht wird, ohne dass sich die Halterung 11 in der Projektion abbildet.

Claims (8)

  1. Umlenkspiegelleuchte mit einer Lichtquelle (8), einem Primärreflektor (2), mehreren im Bereich einer Reflektoröffnung (6) des Primärreflektors (2) verstellbar angeordneten Umlenkspiegeln (9) und einem innerhalb des Primärreflektors (2) zwischen der Lichtquelle (8) und den Umlenkspiegeln (9) angeordneten Sekundärreflektor (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) als Chip on Board LED ausgebildet ist und dass durch den Sekundärreflektor (18) das von der Lichtquelle (8) abgestrahlte Licht zunächst auf einen mittleren Reflektorbereich (19) auf der Innenseite eines gekrümmten Reflektorkörpers (2) des Primärreflektors (2) gelenkt und von dort auf die Umlenkspiegel (9) fokussiert wird.
  2. Umlenkspiegelleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärreflektor (18) in Form eines in der Mittelachse (12) des Primärreflektors (4) angeordneten Kegels mit einer der Lichtquelle (8) zugewandten Kegelspitze (20) und zu inneren Reflektorflächen (5) des Primärreflektors (4) weisenden konkaven Reflektorflächen (21) ausgebildet ist.
  3. Umlenkspiegelleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärreflektor (18) in Form eines aus Blech geformten oder aus Kunststoff hergestellten, dünnwandigen Hohl-Kegels mit konkaver Wandung (22) ausgebildet ist.
  4. Umlenkspiegelleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem äußeren Rand (23) an der Unterseite des Sekundärreflektors (18) und dem Primärreflektor (2) ein ringförmiger Spalt (24) für den Durchgang des Lichts vorgesehen ist.
  5. Umlenkspiegelleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkspiegel (9) an einer an der Innenseite des Primärreflektors (2) befestigten Halterung (11) dreh- und schwenkbar angeordnet sind.
  6. Umlenkspiegelleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (11) aus einem an der Innenseite des Hauptreflektors (4) befestigten Blech mit einem in der Mittelachse (12) des Primärreflektors (2) angeordneten unteren Haltesteg (13) besteht, an dem zwei voneinander beabstandete Scheiben (14, 15) befestigt sind.
  7. Umlenkspiegelleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Scheiben (14, 15) die kugelförmigen Enden (16) von Stangen (17) zu Halterung der Umlenkspiegel (9) befestigt sind.
  8. Umlenkspiegelleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkspiegel (9) eine konkave, konvexe oder gerade Reflektorfläche (10) aufweisen.
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