EP4034805A1 - Optisches element - Google Patents

Optisches element

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EP4034805A1
EP4034805A1 EP20775258.5A EP20775258A EP4034805A1 EP 4034805 A1 EP4034805 A1 EP 4034805A1 EP 20775258 A EP20775258 A EP 20775258A EP 4034805 A1 EP4034805 A1 EP 4034805A1
Authority
EP
European Patent Office
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light
optical element
zone
zones
structures
Prior art date
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Pending
Application number
EP20775258.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrik Gassner
Katharina Keller
Andreas Schwaighofer
Erich Schwärzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Filing date
Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Pending legal-status Critical Current

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    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present invention relates to an optical element and a flat lamp having such an optical element. background
  • Flat lights are usually used for large-area lighting.
  • luminaires are used to illuminate rooms such as offices.
  • lights can also be used for
  • Illumination of workplaces provided in rooms should be provided.
  • the light output by the luminaire should take place in such a way that the light is “glare-free” or “glare-free”, in order not to dazzle people on the one hand and to avoid disturbing reflections on vertical surfaces on the other.
  • “Glare-free” or “glare-free” means that the so-called luminance drops below a predetermined limit value above a certain limit angle with respect to the vertical or surface normal of the flat lamp. A light emission at an angle that is too flat would, however, result in particular in the glare of people who are looking at the luminaire at an angle from below.
  • the lamp can be arranged in a particularly compact manner; the luminaire appears flat or essentially two-dimensional to a viewer.
  • Appearance of the luminaire or of the mounting area provided for the luminaire, such as a ceiling it may be desirable for the luminaire to appear three-dimensional.
  • a three-dimensional appearance of the luminaire can be generated, for example, by designing the luminaire three-dimensionally, that is to say not an essentially flat one
  • the present invention thus sets itself the task of overcoming the disadvantages mentioned above. That is, it is particularly an object of the present invention to provide a three-dimensional effect of a luminaire while the luminaire is compact and glare-free
  • the invention relates to an optical element for a flat lamp.
  • the optical element has a flat
  • Light coupling-in side for introducing light into the optical element and a flat light coupling-out side opposite the flat light coupling-in side for emitting the light introduced via the light coupling-in side.
  • the light outcoupling side has: a first zone for diffusely scattering light emission of a first part of the via the
  • a “partially defined directed light emission” is understood to mean that the or at least the corresponding part of the light emitted via the second zones is, in particular, not diffusely scattered.
  • the light beams emitted from the second zones accordingly have defined and preferably different and / or the same directions.
  • the light passing through the optical element at least in the mentioned part of the second zones should therefore not be refracted or refracted in a defined manner. For example, in a case in which the light coupling-in side and the light coupling-out side of the said part of the second zone are aligned parallel to one another, light beams that strike perpendicularly do not Broken.
  • a defined refraction of light is preferably effected; which differs from a mostly undefined light scattering.
  • the diffusely scattering light output via the first zone provides in particular the (defined) anti-glare effect of the optical element.
  • the light output via the second zones which is essentially directed in a defined manner (i.e. in particular not or defined refracted; therefore not deflected or deflected in a defined manner) and thus in particular not diffusely scattering, causes light output via these second zones that is less glare-free or not at all glare-free is compared to the light output over the first zone. That is, in particular for viewing angles for which the first zone has lower luminance levels in order to prevent glare, the second zones each have higher luminance levels in order to produce a desired glare or (defined) brilliance.
  • the optical element Due to the first zone and the diffusely scattering light output, the optical element retains its glare-free effect - for use in offices, for example - while the brilliance brought about by the second zones makes the optical element and thus, for example, a flat luminaire provided with the optical element appear three-dimensional leaves.
  • the flat optical element or the flat lamp appears three-dimensional with this optical element, without the optical element or the
  • Luminaire (additionally) has to be designed three-dimensionally.
  • Each of the second zones can be delimited from the first zone by a defined shape.
  • a defined brilliance can be generated, which makes the optical element appear three-dimensional in a particularly advantageous manner.
  • Each of the second zones can be delimited from the first zone by a circular, elliptical and / or polygonal (for example hexagonal), in particular essentially hexagonal shape.
  • the second zones are not limited to any particular shape.
  • the second zones can have different shapes; alternatively, it is also conceivable that the second zones have identical shapes.
  • Each of the second zones can have a size such as, for example, an area delimited by the respective shape.
  • the second zones with different sizes are provided in the first zone.
  • a three-dimensional effect of the optical element can thus be generated in a particularly advantageous manner.
  • second zones with smaller sizes are preferably arranged in the first zone.
  • an especially macroscopic three-dimensional effect of the optical element can be generated particularly well, since the second zones, which become smaller with increasing distance, create an impression of depth and thus make the essentially two-dimensional light coupling-out side appear in the form of a three-dimensional shape such as a sphere.
  • the size is preferably a circumference, this circumference particularly preferably being in a range from 5 mm to 35 mm, for example in a range from 10 mm to 30 mm.
  • second zones which are particularly close to said inner area and particularly preferably directly opposite this inner area, i.e. the innermost second zones, have a circumference of essentially 30 mm, whereas the second zones furthest away from the inner area or the outermost second zones, that is to say in particular the second zones directly opposite the outer boundary of the first zone, have a circumference of essentially 10 mm.
  • the size can also be a scope, the aforementioned values or value ranges then preferably also applying to the scope.
  • the distance between adjacent second zones can become larger with increasing distance from one or the inner region. This is particularly important to that generated by the optical element benefit from the three-dimensional effect.
  • the increasing distance between adjacent second zones can be due, for example, to the fact that the second zones become smaller with increasing distance.
  • the inner region of the optical element can be a center of the optical element.
  • the center is central with respect to the width and / or height of the optical element; the width and height are each seen in plan view, that is, in the direction of the surface normal of the surface light coupling-out side, so that the depth of the thickness of the optical
  • the second zones can be arranged preferably evenly distributed over at least a part and preferably over the entire area of the first zone. This brings about a particularly advantageous (macroscopic) three-dimensional appearance of the optical element.
  • the second zones can each have at least one light outcoupling structure.
  • the at least one light coupling-out structure can be designed in such a way that the second zones are suitable for influencing the second part of the light introduced via the light coupling-in side in a non-diffusely scattering manner and thus emitting it directly in a defined manner. It can thus be effected in a particularly simple manner that the second zones emit the second part of the light introduced via the light coupling side in a defined direction or, in particular, do not scatter it diffusely.
  • the at least one light outcoupling structure is designed for emitting light in a defined direction such that the second zones are suitable for defining the second part of the light introduced via the light inward coupling side
  • the defined directions of the light emission with the second zones and their light outcoupling structures can produce a particularly advantageous luminance distribution and thus (dynamic) brilliance, so that a particularly advantageous three-dimensional appearance of the optical element can be produced.
  • the second zones can each have a plurality of light outcoupling structures.
  • the multiple light outcoupling structures can be designed differently or identically.
  • the plurality of light outcoupling structures are preferably distributed (arranged) uniformly over the respective second zone, for example corresponding to the shape of the respective second zone.
  • the light outcoupling structures for example at least the outermost light outcoupling structures in each case, can span a shape which corresponds to the shape of the respective second zone.
  • the at least one light outcoupling structure can be clearly embodied.
  • the (glass) clear design makes it particularly easy to ensure that the light emitted via the second zones is not diffusely scattered in order to thus provide the three-dimensional appearance of the optical element.
  • the at least one light outcoupling structure can be circular and / or point-shaped.
  • each provided circular and / or punctiform, in the respective second zone the respective second zone is then preferably formed in a circular and / or punctiform spotted manner.
  • the circular and / or point-like design of the at least one light coupling-out structure results in a particularly advantageous three-dimensional appearance of the optical element.
  • the at least one light outcoupling structure can be a clear region corresponding to the shape of the respective second zone and preferably encircling it in a closed manner, this region preferably surrounding the respective second zone. In other words, at least one can
  • Light outcoupling structure have a ring shape corresponding to the respective second zone. This shape of the at least one light outcoupling structure makes it possible to provide a particularly advantageous three-dimensional appearance of the optical element.
  • the at least one light outcoupling structure can be clear and essentially completely cover the respective second zone.
  • the respective second zone can consist of the (single) clear light outcoupling structure. Accordingly, the at least one light outcoupling structure can be provided particularly easily with respect to the respective second zone, while the light outcoupling structures, provided by the plurality of second zones, produce a particularly advantageous three-dimensional appearance of the optical element.
  • the at least one light outcoupling structure can have a plurality of preferably adjoining triangular light outcoupling structures, viewed in the direction of the surface normal of the flat light outcoupling side of the optical element.
  • the triangular configuration of the light decoupling structure is particularly preferred for the emission of light in the defined directions; the three-dimensional appearance of the optical element can thereby be produced particularly well.
  • the surface normals of the triangular light outcoupling structures can be differently aligned with respect to the flat light outcoupling side and in particular differently in accordance with at least six different directions, so that the different alignments of the triangular light outcoupling structures
  • Light outcoupling structures Light can be emitted from the light outcoupling structures in the different, defined directions. Due to the different orientations of the triangular light outcoupling structures, the defined directions of the light output can be set particularly easily. In addition, the result is a particularly advantageous appearance of the second zones, since the second zones appear different to a viewer due to the different directions of the light emission depending on the viewing angle; that is, the appearance of the light coupling-out side changes depending on the viewing angle.
  • the triangular light outcoupling structures that are viewed in the direction of the surface normal of the surface light output side of the optical element and are differently oriented between two surface normal included angles is, for example, 60 °, 120 °, 180 °, 240 ° or 300 °. This angle corresponds, for example, to different viewing directions with respect to the optical element. A particularly advantageous viewing angle-dependent brilliance of the optical element is thus generated, which gives the optical element a particularly advantageous three-dimensional appearance.
  • the sawtooth-like light outcoupling structures can each have a base surface and a lateral surface with a side surface, that is to say, in particular, be designed in the manner of a pyramid.
  • the side surfaces of the sawtooth-like light outcoupling structures are the triangular light outcoupling structures. In this way, the normals to the surface of the triangular light outcoupling structures can be provided in a particularly simple manner.
  • the plurality of triangular light outcoupling structures can essentially completely cover the respective second zone. This results in a particularly good three-dimensional appearance of the optical element.
  • Each of the light outcoupling structures can have a width or a diameter in the range from 0.1 mm to 2 mm, preferably in the range from
  • each of the light outcoupling structures can have a circumference in the range from 1 mm to 5 mm. These values are particularly preferred in order to provide an optical element that provides an anti-glare effect but at the same time appears three-dimensional.
  • each of the light outcoupling structures can also have a circumference, in which case the aforementioned values or value ranges of the circumference preferably apply to the circumference of the respective light outcoupling structure.
  • a distance between adjacent light outcoupling structures of the respective second zone can be in a range from 0.5 mm to 2 mm.
  • the light outcoupling structures of the respective second zone can therefore be provided relatively close to one another in order to bring about the advantageous appearance of the optical element brought about by these light outcoupling structures.
  • a distance can be provided between the light outcoupling structure and a delimitation or shape which delimits the respective second zone from the first zone.
  • the desired three-dimensional light effect for the advantageous appearance of the optical element can thus be generated particularly well.
  • This distance is preferably at least 3 mm.
  • Each of the second zones can at least partially have a Fresnel structure and / or a microstructure film in areas in which no light coupling-out structure is provided. In other words, these areas can be provided for diffuse light emission, so that the second zones emit light that is partly diffusely scattered and partly not diffusely scattered.
  • the optical element can have an edge delimiting the optical element and the light coupling-out side, preferably closed all round, the edge also delimiting the first zone, preferably closed all round.
  • the front side of the optical element is the flat light coupling-out side, with the The front side or light outcoupling side consists of the first zone and the second zones and, if present, of the third zone or the inner area described below. This has the particularly advantageous effect that the optical element produces an anti-glare effect and at the same time appears three-dimensional, in particular due to the second zones.
  • the first zone can preferably have microscopic Fresnel structures for diffusely scattering light emission by means of the first zone. A particularly good anti-glare effect can thereby be provided.
  • the microscopic Fresnel structures are so small that they can hardly be seen by the human eye.
  • the first zone is formed by a microstructure film for diffusely scattering light emission by means of the first zone.
  • the first zone can also have a third zone for dispensing the from a
  • the secondary means can be, for example, an emergency light.
  • the secondary illuminant or the emergency light is preferably provided in such a way that this or these emit light when the illuminant for the light emission via the first and second zone (primary illuminant) does not emit or can emit any light, for example because an electrical supply to the Primary illuminant is not available.
  • the unavailable electrical supply can be recognized by a control device which then controls the secondary illuminant for emitting light in a corresponding manner.
  • the third zone is preferably clear. Good visibility of the light emitted by the secondary illuminant can thus be ensured for an observer.
  • the third zone is preferably a recess for receiving the
  • the third zone and the secondary illuminant can thus be provided in a simple manner relative to one another, for example in that the recess positions and / or aligns the secondary illuminant in a defined manner in the third zone.
  • the third zone can be provided in one or the (above-mentioned) inner region of the optical element. This ensures particularly good visibility of the light emitted by the secondary illuminant, in particular such that the aforementioned glare reduction of the
  • the optical element is preferably made from a thin-walled material such as a film, for example. This results in a particularly compact and easy to manufacture structure of the optical element.
  • such an optical element has only one thickness, namely the material thickness of the thin-walled material or the film.
  • the invention relates to a flat lamp.
  • the flat lamp has a flat light guide with a flat light coupling-out side for emitting light introduced into the light guide.
  • the luminaire also has an optical element as described above, the flat light coupling-in side of the optical element in preferably flat contact with the flat light coupling-out side of the
  • Light guide is so that light emitted by the light guide via the light coupling-out side can be introduced into the optical element via the flat light coupling-in side of the optical element.
  • the optical element has the effect, in particular, that the luminaire, which is actually essentially two-dimensional, has a three-dimensional appearance, namely essentially only through the light effect caused by the first zone and the multiple second zones of the optical element.
  • the optical element preferably covers the flat light coupling-out side of the light guide over the entire surface. Description of preferred embodiments
  • FIG. 1 shows a plan view of an exemplary embodiment of an optical element according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of a second zone of the optical element shown in FIG. 1 according to a first embodiment
  • FIG. 3 shows a plan view of a second zone of the optical element shown in FIG. 1 according to a second embodiment
  • FIG. 4 shows a plan view of a second zone of the optical element shown in FIG. 1 according to a third embodiment
  • FIG. 5 shows a plan view of a second zone of the optical element shown in FIG. 1 in accordance with a fourth embodiment
  • FIG. 6 shows a detailed view (top view) showing a section of the
  • Figure 7 is a perspective view of a sawtooth-like
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an optical device according to the invention
  • the optical element 1 has a flat light coupling side for introducing light into the optical element 1.
  • the optical element 1 also has a planar light coupling-out side 2 opposite the planar light coupling-in side for emitting the light introduced via the light coupling-in side. Since FIG. 1 is a top view of the optical element 1 - that is, a view in the direction of the surface normal of the planar light coupling-out side 2 - is the planar light coupling-in side not visible.
  • the optical element 1 has a front side that can be seen in FIG. 1 and a rear side facing away from the front side and thus not visible in FIG. 1, the front side of the optical element 1 having the light output side 2 and preferably consisting of this; the rear side of the optical element 1 preferably has the light coupling side and particularly preferably consists of this.
  • the optical element 1 is not restricted to a specific shape, at least as seen in plan view. That is to say, an edge delimiting the optical element 1 and preferably the flat light coupling-out side 2 (closed all round) is not restricted to a specific shape. As can be seen in FIG. 1, this edge can, for example, have a rectangular shape. However, it is also conceivable that the edge delimiting the optical element 1 has a square, circular, elliptical and / or polygonal shape. In general, the optical element 1 or its edge can have a shape which corresponds to the respective flat lamp with which the optical element 1 is used.
  • the light introduced into the optical element 1 via the planar light coupling-in side is preferably the light emitted by a light source such as, for example, an LED.
  • the light emitted by the illuminant can reach the optical element 1 directly via the light coupling side or also indirectly, for example by means of reflection; this indirect light introduction or reflection can take place, for example, through a flat luminaire as described below or through a light guide of such a luminaire.
  • the optical element 1 is therefore preferably provided for a flat lamp.
  • the light coupling-out side 2 has a first one
  • Zone 3 for the diffusely scattering light emission of a first part of the light introduced via the light coupling side. It is preferred if the light coupling-out side 2 has a single first zone 3.
  • the light emitted via the first zone 3 is preferably used for preferably large-area illumination, for example of a workplace or a
  • the first zone 3 is designed to diffusely scatter the first part of the light introduced via the light coupling-in side and thus essentially to glare free. This means that above a certain critical angle with respect to the vertical of the optical element 1 - that is, with respect to the surface normals of the flat light outcoupling side 2 or with respect to the surface normals of the plane of the drawing in FIG. 1 - the so-called luminance falls below a predetermined limit value, so that above this specific limit angle in particular glare is prevented or at least reduced.
  • the UGR value brought about by the optical element 1 is improved by the first zone 3, that is, the UGR value is in particular less than 22, preferably less than 20.
  • the UGR value evaluates the glare from a light , whereby the smaller the UGR value, the lower the
  • the first zone 3 emits the first part of the light introduced via the light coupling side in a diffusely scattering manner
  • the first zone 3 has diffusely scattering structures.
  • These diffusely scattering structures can have scattering particles and / or other regular or irregular structures, for example.
  • the first zone 3 can have microscopic Fresnel structures for diffusely scattering light emission by means of the first zone 3.
  • the first zone 3 can in particular be formed by a microstructure film for diffusely scattering light emission by means of the first zone 3.
  • a particularly preferred film for diffusely scattering or glare-free emission of light by means of the first zone 3 is known under the trade name G-GH85 from the company bright view technologies.
  • the first zone 3 is not restricted to a specific (outer) shape or contour.
  • the edge delimiting the optical element 1 and the light coupling-out side 2 preferably closed all round, also delimited the first zone 3, preferably closed all round.
  • the (outer) delimitation of the first zone 3 corresponds to the (outer) delimitation of the optical element 1 or the Light outcoupling side 2 formed, so for example rectangular or also square, circular, elliptical and / or polygonal.
  • the light coupling-out side 3 also has a plurality of second zones 4 provided in the first zone 3. For the sake of clarity, the reference symbol is given in FIG. 1 for only one of the second zones 4.
  • the second zones 4 are provided to emit the light of a second part of the light introduced via the light coupling side.
  • the light introduced into the optical element 1 via the light coupling side preferably consists of only two parts, the first part of this introduced light - as described above - being emitted via the first zone 3, and the second part of this introduced light being emitted via the second zones 4 are emitted from the optical element 1.
  • the first part of the light introduced into the optical element 1 preferably forms the largest proportion of the light output by the optical element 1.
  • the second zones 4 emit the second part of the light introduced via the light coupling side in such a way that the light emitted via the second zones 4 is at least partially directed in a defined manner; consequently therefore preferably in particular not broken or broken in a defined manner or deflected or deflected in a defined manner and thus in particular not diffusely scattered.
  • a lower glare control effect of the light is generated, so that an advantageous three-dimensional appearance of the optical element 1 is generated, although the light decoupling side 2 of the optical element 1 is essentially two-dimensional or flat.
  • the optical element 1 is basically intended for diffusely scattering light emission. A sufficiently glare-free light emission is thus guaranteed.
  • the remaining or lower proportion of the light output via the light coupling-out side 2 of the optical element 1 then preferably takes place at least via the second zones 4. This part of the light output via the second zones 4 is then deliberately not or less glare-free, which results in deliberate glare or glare. Brilliance is generated.
  • the optical element 1 or the light coupling-out side 2 then appears three-dimensional due to the emission of light via the second zones 4 or the brilliance thus generated.
  • the second zones 4 are in each case not restricted to a specific shape.
  • each of the second zones 4 is delimited from the first zone 3 by a defined shape.
  • each of the second zones 4 can be delimited from the first zone 3 by an essentially hexagonal shape.
  • the corners of this hexagonal shape are preferably rounded, but can alternatively also be angular.
  • each of the second zones 4 can also be delimited from the first zone 3 by a circular, elliptical and / or (other) polygonal shape.
  • the second zones 4 have different shapes, for example a first
  • Number of second zones 4 have a hexagonal shape and a second number of second zones 4 have a shape different from the hexagonal shape (in particular circular, elliptical, rectangular, square).
  • Each of the second zones 4 has a size. This size can be, for example, an area bounded by the respective shape, that is to say an area, and / or a circumference and / or a circumference.
  • FIG. 1 shows, it is preferred if the second zones 4 with different sizes are provided in the first zone 3.
  • the different sizes alone - that is, in FIG. 1 with different
  • Areas (contents) or perimeters or circles - the impression of a three-dimensional shape can be generated, which in FIG. 1 has, for example, the shape of a hemisphere, which is preferably provided centrally with respect to the width and / or height of the optical element 1 or light output side 2 is.
  • second zones 4 of smaller sizes are arranged in the first zone 3; as the distance from the inner region 5 increases, the size of the second zones 4 therefore preferably decreases.
  • the circumference or circumference of the second zones 4 in particular takes along increasing distance from the interior 5.
  • the second zones 4 directly adjacent to the inner area 5 or the second zones 4 directly opposite the inner area 5 have the largest sizes or circumferences, the second zones 4 being at the greatest distance from the
  • Inner area 5 or the second zones 4 directly opposite the delimitation of the first zone 3, that is to say the outermost second zones 4, have the smallest sizes or circumferences. It can thus be provided that the circumference of the second zones 4 lies in a range from 10 mm to 30 mm; the second zones 4 directly adjacent to the inner region 5 then preferably have a circumference of essentially 30 mm, the said outermost second zones 4 preferably having a circumference of essentially 10 mm.
  • the size of the second zones 4 preferably decreases linearly with increasing distance from the inner region 5.
  • the distance between adjacent second zones 4 increases as the distance from the inner region 5 increases.
  • the distance between adjacent second zones 4 increases, for example, in that - as described above - the size of the second zones 4 decreases with increasing distance.
  • the distance between the second zones 4 directly adjacent to the inner region 5 is a minimum distance below adjacent second zones 4, whereas the adjacent outermost zones 4 have the greatest distance below adjacent second zones.
  • the inner region 5 is preferably provided centrally with respect to the width and / or the height of the optical element 1. It can thus be provided that the inner region 5 is a center of the optical element 1 or the light coupling-out side 2.
  • the inner region 5 is not restricted to a specific shape. As shown by way of example in FIG. 1, the
  • Inner area 5 have a rectangular shape, for example.
  • the inner region 5 can, however, also have other shapes, for example a square, circular, elliptical and / or (other) polygonal shape.
  • the inner region 5 can also be provided independently of the second zones 4 of different sizes.
  • the second zones 4 are not limited to a specific number.
  • the number of second zones 4 is preferably such that the zones 4 form a raster shape, the raster shape - that is, the large number of relatively fine second zones 4 compared to the first zone 3 - essentially the three-dimensional appearance or the depth effects of the optical element 1 generate.
  • the second zones 4 can be arranged preferably evenly distributed over at least a part and preferably over the entire area of the first zone 4. For example, the plurality of second zones 4 are over more than half the width and / or height of the optical
  • the number of second zones 4 is at least 25 or at least 50 or at least 75 or at least 100.
  • the number of second zones 4 is preferably not more than 300, for example not more than 250 or 200 or 175 or 150 second zones 4.
  • the first zone 3 can have a third zone 6, which is preferably provided in the inner region 5 of the optical element 1.
  • This third zone 6 is preferably designed to be clear and is therefore suitable in principle for non-diffuse light emission.
  • the third zone 6 is not limited to a specific shape. It is preferred if the third zone 6 has a shape which corresponds to the shape of the inner region 5.
  • the inner area 5 preferably consists of the third zone 6.
  • the third zone 6 is preferably provided in order to emit the light emitted by a secondary illuminant (not shown in detail).
  • This secondary light source can be, for example, an emergency light that is preferably only operated when a primary light source - i.e. the light source for emitting the light which is introduced into the optical element 1 for light emission by means of the first zone 3 and the second zone 4 - is not being operated or cannot be operated.
  • the primary illuminant and the secondary illuminant are preferably functionally connected to a control device such as an operating device.
  • the control device is preferably at least set up to recognize whether the primary illuminant is not being operated or cannot be operated, for example because a corresponding electrical
  • Energy supply for the primary illuminant is not available; based this recognition then controls the control device in a corresponding manner the secondary illuminant - so switches it on to emit light, for example so that it can then emit light accordingly via the third zone 6, for example in the form of an emergency lamp.
  • the third zone 6 is preferably designed to emit the light emitted by the secondary illuminant directly, that is to say in particular not to scatter it diffusely, in order to ensure good visibility of the light emitted by the secondary illuminant. This can be done in particular in that the third zone 6 is clearly formed.
  • the third zone 6 For the simple provision of the third zone 6 and the secondary illuminant relative to one another, provision can be made for the third zone 6 to be designed as a recess for receiving the secondary illuminant.
  • the recess preferably extends over the entire inner region 5 and / or over the entire third zone 6.
  • the recess can have a depth which is less than the thickness of the optical element 1;
  • the recess is preferably provided continuously or as access openings in the optical element 1.
  • the second zones 4 are each provided to emit the light emitted via the second zones 4 at least partially in a defined manner, i.e. preferably not to break it in a defined manner or to deflect it or not to deflect it in a defined manner and thus in particular not to scatter it diffusely.
  • FIGS. 5 to 7 show a further or fourth embodiment of a second zone 4.
  • FIGS. 2 to 7 only one of the zones 4 of the optical element 1 is referred to; it goes without saying that this description also applies to the remaining zones 4 of the optical element 1.
  • the embodiments of the second zones 4 shown in FIGS. 2 to 4 have in particular in common that the second zones 4 each have at least one light outcoupling structure 20, 30, 40, the at least one light outcoupling structure 20, 30, 40 being designed in such a way that that the second zones 4 are suitable for influencing the second part of the light introduced via the light coupling-in side in a non-diffusely scattering manner and thus emitting it directly in a defined or defined direction.
  • This can be done, for example, by the respective at least one
  • Light decoupling structure 20, 30, 40, 50 is formed clear (crystal clear).
  • the respective at least one light outcoupling structure can also be designed as a through opening in order not to further influence the second part of the light introduced via the light infeed side and thus to emit it in a directly directed manner.
  • FIG. 2 shows a first zone 4 with at least one light outcoupling structure 20 according to a first embodiment. It can be seen that the second zone 4 preferably has a plurality of light outcoupling structures 20.
  • Light outcoupling structures 20 are preferably circular and / or punctiform, so that the respective second zone 4 has a circular or punctiform spotted pattern (“freckle” pattern).
  • the light outcoupling structures 20 can, however, also have other shapes, for example elliptical, polygonal, rectangular, square, etc. shapes.
  • the light outcoupling structures 20 are generally not limited to a specific size.
  • the light outcoupling structures 20 can have identical or different sizes. It is preferred if each of the light outcoupling structures 20 has a width or a diameter in the range from 0.1 mm to 2 mm, particularly preferably in the range from 0.1 mm to 1 mm, or the width or the diameter, for example, essentially 1.5 mm.
  • each of the light outcoupling structures 20 can have one
  • the plurality of light outcoupling structures 20 are not restricted to a specific arrangement with respect to the respective second zone 4. As can be seen from FIG. 2, however, it is preferred if the several Light outcoupling structures 20 are distributed uniformly over the respective zone 4, for example corresponding to the shape of the respective second zone 4.
  • the multiple light outcoupling structures 20, i.e. at least the outermost light outcoupling structures 20 or the light outcoupling structures 20 directly opposite the delimitation of the respective second zone 4, for example can be arranged in a hexagonal shape, since the respective second zone 4 preferably has a hexagonal shape.
  • the light outcoupling structures 20 preferably do not completely cover the respective second zones 4. It is preferred if a distance is provided between the light outcoupling structures 20 directly opposite the delimitation of the respective second zone 4, on the one hand, and the delimitation of the respective second zone 4, on the other hand. For a particularly good light effect, this distance is preferably at least 3 mm.
  • FIG. 3 shows a second zone 4 with a light outcoupling structure 30 according to a second embodiment.
  • the respective second zone 4 preferably has only one light outcoupling structure 30.
  • the light coupling-out structure 30 is clearly formed and an area corresponding to the shape of the respective second zone 4 and preferably encircling it in a closed manner.
  • the light outcoupling structure 30 shown in FIG. 3 is therefore preferably a hexagonal area, that is to say, for example, an annular area in the form of a hexagon.
  • the light outcoupling structure 30 in the form of an annular region can, however, also have other shapes, for example a circular, elliptical, polygonal, in particular square or rectangular shape.
  • the area formed by the light outcoupling structure 30 is not limited to a specific arrangement with respect to the respective second zone 4. As FIG. 3 shows, it is preferred if the area formed by the light coupling-out structure 30 surrounds the respective second zone 4 and / or is provided in the middle with respect to the respective second zone 4. In other words, it can be provided that the area formed by the light outcoupling structure 30 delimits the second zone 4 from the first zone 3, that is to say the area formed by the light outcoupling structure 30 defines the shape of the respective second zones 4. That is, the
  • Light outcoupling structure 30 or the corresponding area is preferably congruent with the shape of the respective second zone 4.
  • the area formed by light outcoupling structure 30 can also be provided inside or outside the boundary of second zone 4.
  • the light outcoupling structure 30 preferably has a width or thickness; the width of the light outcoupling structure 30 extends transversely to a circumferential direction of the light outcoupling structure 30, the light outcoupling structure 30 extending along this circumferential direction around which the
  • the width of the light outcoupling structure 30 is preferably a constant width along the circumferential direction of the light outcoupling structure 30. This width is preferably in a range from 0.1 mm to 1 mm, particularly preferably in one
  • the circumference or circumference of the light outcoupling structure 30 preferably corresponds to the circumference or circumference of the respective second zone 4, the circumference of the light outcoupling structure 30 is therefore preferably in a range from 5 mm to 35 mm, for example in a range from 10 mm to 30 mm.
  • FIG. 4 shows a second zone 4 with a light coupling-out structure 40 according to a third embodiment.
  • the light outcoupling structure 40 is clearly formed and covers the respective second zone 4 essentially completely. That is to say, the second zone 4 has only one light outcoupling structure 40, the respective second zone 4 consisting of this Light outcoupling structure 40 exists.
  • the light outcoupling structure 40 thus also defines the shape of the respective second zone 4.
  • the size of the light outcoupling structure 40 thus essentially corresponds to the size of the respective zone 4, that is, the circumference of the light outcoupling structure 40 can preferably be in a range of 5 mm to 35 mm, for example in a range from 10 mm to 30 mm.
  • a fourth embodiment of the respective second zones 4 is shown by way of example in FIG.
  • the embodiment of the zone 4 shown in FIG. 5 has one or more light outcoupling structures 50.
  • Each of the light coupling-out structures 50 is designed to emit light in a defined direction such that the second part of the light introduced via the light coupling-in side can be emitted in defined directions with the multiple second zones 4.
  • a second zone 4 emits light in a first defined direction by means of a light outcoupling structure 50 and a further second zone 4 emits light in a second defined direction by means of a light outcoupling structure 50, so that the second zones 4 - in this case the one and the other the further second zone 4 - emit the second part of the light introduced via the light coupling side in (different) defined directions.
  • each of the second zones 4 has a plurality of light outcoupling structures 50.
  • these multiple light outcoupling structures 50 are each triangular.
  • the triangular light outcoupling structures 50 preferably adjoin one another.
  • the multiple triangular light outcoupling structures 50 thus preferably form a mosaic consisting of the triangular light outcoupling structures 50, this mosaic partially or completely covering the respective second zone 4. That is to say, the plurality of triangular light outcoupling structures 50 preferably only partially or completely cover the respective second zone 4.
  • adjacent light outcoupling structures 50 can adjoin one another in that the
  • Triangular shapes of adjacent light outcoupling structures 50 have a common (triangular) leg. Thus, there is preferably no distance between adjacent light outcoupling structures 50.
  • the surface normals N of the respective triangular light outcoupling structures 50 can be aligned differently with respect to the flat light outcoupling side 2. This can be seen in FIG. 6 by the differently aligned arrows, the directions of the arrows representing the components of the respective surface normals N projected onto the plane of the drawing. It can also be seen in FIG. 6 that these different directions (for an unlimited number of light outcoupling structures 50) are at least and preferably only six different directions (each second zone 4). In this way, due to the different orientations of the triangular light outcoupling structures 50, the light can be emitted from the triangular
  • Light outcoupling structures 50 are emitted in the different, defined directions in order to thus generate a particularly advantageous brilliance for bringing about the three-dimensional appearance. As can be seen from FIG. 6, it is particularly preferred if the in
  • this angle a is shown as an example for the two upper left triangular light outcoupling structures 50; the angle a is essentially 60 °.
  • triangular light outcoupling structures 50 can also be provided in such a way that their surface normals N are directed in the same direction.
  • the differently oriented surface normals N of the triangular light outcoupling structures 50 can be provided in different ways.
  • the triangular light outcoupling structures 50 can be formed, for example, by a sawtooth-like or pyramid-like light outcoupling structure (prism) 51 of the triangular light outcoupling structures 50.
  • the multiple light outcoupling structures 51 thus form a (prismatic) grating, this grating having a grating constant (period) of approximately 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the sawtooth-like light coupling-out structures 51 for the respective triangular light coupling-out structure 50 are designed in accordance with a pyramid or a sawtooth. That is, the sawtooth-like
  • Light decoupling structure 51 has a base area 52 and a jacket area 53 extending away from base area 52.
  • the jacket surface 53 in turn has at least one side surface 54.
  • This side surface 54 forms the triangular light outcoupling structure 50.
  • the side surface 54 has a specific orientation which corresponds to the surface normal N of the respective triangular light outcoupling structure 50; the alignment of the side surface 54 of the sawtooth-like light outcoupling structure is therefore also indicated in FIG.
  • the alignment of the side surface 54 and thus the alignment of the respective triangular light outcoupling structure 50 i.e.
  • each of the light outcoupling structures 50 is not restricted to a specific size.
  • each of the triangular light outcoupling structures 50 has a width, the width being, for example, the height and / or the length of a leg of the triangle that forms the triangular shape in each case.
  • the width is preferably in a range of 0,
  • each light outcoupling structure 50 is preferably in a range from 1 mm to 5 mm. As shown by way of example in FIGS. 2 and 3, each of the second
  • Zones 4 have one or more areas 60 in which no light outcoupling structure 20, 30, 50 is provided. As can be seen from FIG. 2, these areas 60 can for example be provided at least between the light outcoupling structures 20 and / or between the delimitation of the respective second zone 4 on the one hand and the outermost one
  • the light outcoupling structure 30 can surround or delimit the regions 60 or the single region 60, preferably in a closed circumferential manner.
  • the areas 60 are preferably designed such that light emitted via these areas 60 is emitted in a diffusely scattered manner. For diffuse light emission by means of the
  • Areas 60 can for example at least partially have a Fresnel structure and / or a microstructure film.
  • the diffusely scattering structures of the areas 60 preferably differ from the diffusely scattering structures of the first zone 3.
  • a particularly preferred film for diffusely scattering or glare-free light emission by means of the areas 60 is known under the trade name G-GPHM from the company bright view technologies.
  • the optical element 1 is not limited to a specific material as long as the optical element 1 can provide the light output as described above, in particular by means of zones 3 and 4 and preferably also by means of zone 6. It is preferred if the optical element 1 is made of a thin-walled material such as a film, for example.
  • the optical element 1 is therefore preferably designed to be flat or planar. However, the optical element 1 does not necessarily have to be provided in the form of a film; for example, the optical element 1 can also be provided in the form of a plate.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the optical element 1.
  • optical element 1 can also be half of a further exemplary embodiment of an optical element 1, so that the complete optical element 1 is reflected by mirroring this half on the width side or the side of the half optical element 1 having the inner region 5 results.
  • Another exemplary embodiment of the optical element 1 can result, for example, from mirroring the optical element 1 according to FIG
  • Such a flat luminaire generally has a flat light guide with a flat light coupling-out side for emitting light introduced into the light guide.
  • the flat light guide has a front side that has or forms the flat light coupling-out side, a flat rear side and a front side connecting the front side with the rear side, with the light, for example emitted from a light source (LED etc.), into the light guide via the front side is initiated.
  • LED light source
  • the rear side of the light guide preferably has a reflector.
  • the light guide also has decoupling structures, for example in the form of (mechanical) damage to the surface.
  • the rear side of the light guide has the coupling-out structures.
  • the aim of these decoupling structures is to deflect the light coupled into the light guide at the front, for example, to the front of the light guide in order to emit the light over a large area via the light guide via the front or light output side of the light guide.
  • the distance between adjacent coupling-out structures is, for example, approx. 0.5 mm to 2 mm, and / or the coupling-out structures preferably have a size, for example diameter or width, of approx. 0.1 mm to 1 mm
  • the optical element 1 is provided with respect to the flat lamp in such a way that the flat light coupling side of the optical element 1 is in preferably flat contact with the flat light coupling-out side of the light guide; the optical element 1 is therefore arranged downstream of the lamp or the light guide in the light emission direction.
  • the optical element 1 can cover the entire front side of the flat light guide and thus, for example, form the front side of the flat light.
  • the light emitted by the light guide via the light coupling-out side of the light guide can be introduced into the optical element 1 via the flat light coupling-in side of the optical element 1.
  • the light emitted by the flat lamp or the flat light guide can thus be emitted via the light coupling-out side 2 of the optical element 1.
  • the present invention is not limited to the foregoing preferred embodiments as long as it is encompassed by the subject matter of the following claims.
  • the second zones 4 are designed only in accordance with the second zone 4 shown in FIG. 2 or in FIG. 3 or in FIG. 4 or in FIG to generate three-dimensional appearance of the optical element 1.
  • a first number of the second zones 4 is formed according to the second zone 4 shown as an example in FIG. 2
  • a second number of the second zones 4 is formed according to the second zone 4 shown as an example in FIG second zone 4 is formed in accordance with the second zone 4 shown by way of example in FIG. 4
  • / or a fourth number of the second zones 4 is formed in accordance with the second zone 4 shown by way of example in FIG. 5.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element (1) für eine flächige Leuchte, aufweisend eine flächige Lichteinkopplungsseite zum Einleiten von Licht in das optische Element (1) und eine der flächigen Lichteinkopplungsseite gegenüberliegende flächige Lichtauskopplungsseite (2) zur Abgabe des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts. Die Lichtauskopplungsseite (2) weist auf: eine erste Zone (3) zur diffus streuenden Lichtabgabe eines ersten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts, und mehrere in der ersten Zone (3) vorgesehene zweite Zonen (4) zur Lichtabgabe eines zweiten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts derart, dass das über die zweiten Zonen (4) abgegebene Licht wenigstens teilweise definiert gerichtet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine flächige Leuchte aufweisend ein solches optisches Element (1 ).

Description

Beschreibung / Optisches Element Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element sowie eine flächige Leuchte aufweisend ein solches optisches Element. Hintergrund
Flächige Leuchten kommen in der Regel zur großflächigen Beleuchtung zur Anwendung. Zum Beispiel dienen solche Leuchten der Beleuchtung von Räumen wie beispielsweise Büros. Zudem können solche Leuchten auch zur
Beleuchtung von in Räumen vorgesehenen Arbeitsplätzen vorgesehen sein. Die Lichtabgabe durch die Leuchte sollte dabei derart erfolgen, dass das Licht „entblendet“ bzw. „blendfrei“ abgegeben wird, um insbesondere einerseits Personen nicht zu blenden und andererseits störende Reflexionen auf senkrecht stehenden Flächen zu vermeiden. „Entblendet“ bzw. „blendfrei“ bedeutet dabei, dass oberhalb eines bestimmten Grenzwinkels bezüglich der Vertikalen bzw. Flächennormale der flächigen Leuchte die sogenannte Leuchtdichte unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts abfällt. Eine Lichtabgabe unter zu flachen Winkel hätte hingegen insbesondere eine Blendung von Personen zur Folge, die von schräg unten auf die Leuchte blicken.
Durch die flächige Ausgestaltung der Leuchte kann die Leuchte insbesondere kompakt angeordnet werden; die Leuchte erscheint dabei für einen Betrachter flächig bzw. im Wesentlichen zweidimensional. Für ein vorteilhaftes
Erscheinungsbild der Leuchte bzw. des für die Leuchte vorgesehenen Montagebereichs wie beispielsweise einer Decke kann es gewünscht sein, dass die Leuchte dreidimensional erscheint. Eine dreidimensionale Erscheinung der Leuchte kann beispielsweise erzeugt werden, indem die Leuchte dreidimensional gestaltet ist, also nicht eine im Wesentlichen flächige
Ausbildung aufweist; dies bedingt jedoch wiederum, dass die Leuchte relativ viel Bauraum beansprucht und somit nicht sehr kompakt ausgebildet ist. Außerdem ist eine flächige Ausbildung der Leuchte besser geeignet für eine entblendende Wirkung bei der Lichtabgabe. Die vorliegende Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, die zuvor genannten Nachteile zu überwinden. Das heißt, es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dreidimensionalen Effekt einer Leuchte bereitzustellen, während die Leuchte kompakt ist und eine entblendende
Wirkung hat.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein optisches Element für eine flächige Leuchte. Das optische Element weist eine flächige
Lichteinkopplungsseite zum Einleiten von Licht in das optische Element und eine der flächigen Lichteinkopplungsseite gegenüberliegende flächige Lichtauskopplungsseite zur Abgabe des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts auf. Die Lichtauskopplungsseite weist auf: eine erste Zone zur diffus streuenden Lichtabgabe eines ersten Teils des über die
Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts, und mehrere in der ersten Zone vorgesehene zweite Zonen zur Lichtabgabe eines zweiten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts derart, dass das über die zweiten Zonen abgegebene Licht wenigstens teilweise definiert (aus-)gerichtet ist, bevorzugt also nicht oder definiert gebrochen wird.
Unter einer „teilweise definiert gerichteten Lichtabgabe“ wird verstanden, dass das bzw. wenigstens der entsprechende Teil des über die zweiten Zonen abgegebene Lichts insbesondere nicht diffus gestreut wird. Die aus den zweiten Zonen abgegeben Lichtstrahlen weisen demnach definierte und vorzugsweise unterschiedliche und/oder gleiche Richtungen auf. Insbesondere soll das das optische Element wenigstens in dem genannten Teil der zweiten Zonen durchlaufende Licht somit nicht oder definiert gebrochen werden. Beispielsweise in einem Fall, in dem die Lichteinkopplungsseite und die Lichtauskopplungsseite des genannten Teils der zweiten Zone parallel zu einander ausgerichtet sind, werden senkrecht auftreffende Lichtstrahlen nicht gebrochen. Bei in diesem Teil der zweiten Zone zueinander nicht paralleler Lichteinkopplungsseite und Lichtauskopplungsseite und/oder bei schrägem Lichteinfall der Lichtstrahlen wird bevorzugt eine definierte Lichtbrechung bewirkt; welche sich von einer meist Undefinierten Lichtstreuung unterscheidet.
Die diffus streuende Lichtabgabe über die erste Zone stellt dabei insbesondere die (definierte) entblendende Wirkung des optischen Elements bereit. Die im Wesentlichen definiert gerichtete (also insbesondere nicht oder definiert gebrochene; mithin also nicht oder definiert umgelenkte) und somit insbesondere nicht diffus streuende Lichtabgabe über die zweiten Zonen bewirkt dabei insbesondere, dass über diese zweiten Zonen eine Lichtabgabe erfolgt, die weniger bis gar nicht entblendet ist im Vergleich zu der Lichtabgabe über die erste Zone. Das heißt, insbesondere für Blickwinkel, für die die erste Zone geringere Leuchtdichten hat, um somit eine Blendung zu verhindern, haben die zweiten Zonen jeweils höhere Leuchtdichten, um somit eine gewollte Blendung bzw. (definierte) Brillanz zu bewirken.
Durch die erste Zone und die somit diffus streuende Lichtabgabe behält das optische Element seine entblendende Wirkung - beispielsweise für den Einsatz im Bürobereich -, während die durch die zweiten Zonen bewirkte Brillanz das optische Element und somit beispielsweise eine mit dem optischen Element vorgesehene flächige Leuchte dreidimensional erscheinen lässt. Somit erscheint das flache optische Element bzw. die flächige Leuchte mit diesem optischen Element dreidimensional, ohne dass das optische Element oder die
Leuchte (zusätzlich) dreidimensional ausgestaltet werden muss.
Jede der zweiten Zone kann durch eine definierte Form von der ersten Zone abgegrenzt sein. Somit kann insbesondere eine definierte Brillanz erzeugt werden, die das optische Element in besonders vorteilhafter Weise dreidimensional erscheinen lässt.
Jede der zweiten Zonen kann durch eine kreisförmige, elliptische und/oder mehreckige (beispielsweise sechseckige), insbesondere im Wesentlichen hexagonale Form von der ersten Zone abgegrenzt sein. Im Allgemeinen sind die zweiten Zonen jeweils nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Beispielsweise können die zweiten Zonen unterschiedliche Formen aufweisen; alternativ ist es auch denkbar, dass die zweiten Zonen identische Formen aufweisen.
Jede der zweiten Zonen kann eine Größe wie beispielsweise eine von der jeweiligen Form begrenzte Fläche aufweisen. Beispielsweise sind in der ersten Zone die zweiten Zonen mit unterschiedlichen Größen vorgesehen. Somit kann besonders vorteilhaft ein dreidimensionaler Effekt des optischen Elements erzeugt werden.
Mit zunehmendem Abstand zu einem Innenbereich des optischen Elements sind vorzugsweise zweite Zonen mit kleineren Größen in der ersten Zone angeordnet. Auf diese Weise kann besonders gut ein insbesondere makroskopischer dreidimensionaler Effekt des optischen Elements erzeugt werden, da die mit zunehmenden Abstand kleiner werdenden zweiten Zonen einen Tiefeneindruck erzeugen und somit die im Wesentlichen zweidimensionale Lichtauskopplungsseite in Form einer dreidimensionalen Form wie beispielsweise einer Kugel erscheinen lassen.
Die Größe ist bevorzugt ein Umkreis, wobei besonders bevorzugt dieser Umkreis in einem Bereich von 5 mm bis 35 mm, beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zweite Zonen, die besonders nah an dem besagten Innenbereich liegen und besonders bevorzugt diesem Innenbereich direkt gegenüberliegen, also die innersten zweiten Zonen, einen Umkreis von im Wesentlichen 30 mm aufweisen, wohingegen die vom Innenbereich am weitest entfernten zweiten Zonen bzw. die äußersten zweiten Zonen, also insbesondere die der äußeren Begrenzung der ersten Zone direkt gegenüberliegenden zweiten Zonen, einen Umkreis von im Wesentlichen 10 mm aufweisen. Alternativ kann die Größe auch ein Umfang sein, wobei die vorgenannten Werte bzw. Wertebereiche dann bevorzugt auch für den Umfang gelten.
Gemäß einem Beispiel kann mit zunehmendem Abstand zu einem bzw. dem Innenbereich der Abstand zwischen benachbarten zweiten Zonen größer werden. Dies kommt insbesondere dem durch das optische Element erzeugten dreidimensionalen Effekt zugute. Der zunehmende Abstand zwischen benachbarten zweiten Zonen kann beispielsweise dadurch bedingt sein, dass die zweiten Zonen mit zunehmenden Abstand kleiner werden.
Der Innenbereich des optischen Elements kann ein Zentrum des optischen Elements sein. Beispielsweise ist das Zentrum mittig bezüglich der Breite und/oder Höhe des optischen Elements; die Breite und Höhe sind dabei jeweils in Draufsicht, also in Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite gesehen, sodass die Tiefe der Dicke des optischen
Elements entspricht.
Die zweiten Zonen können über wenigstens einen Teil und bevorzugt über den gesamten Bereich der ersten Zone vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Dies bewirkt ein besonders vorteilhaftes (makroskopisch) dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements.
Die zweiten Zonen können jeweils wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur aufweisen. Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann dabei derart ausgebildet sein, dass die zweiten Zonen geeignet sind, den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts nicht diffus streuend zu beeinflussen und somit direkt definiert gerichtet abzugeben. Somit kann besonders einfach bewirkt werden, dass die zweiten Zonen den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts definiert gerichtet abgeben bzw. insbesondere nicht diffus streuen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur zur Abgabe von Licht in eine definierte Richtung derart ausgebildet ist, dass die zweiten Zonen geeignet sind, den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts in definierte
Richtungen abzugeben. Durch die definierten Richtungen der Lichtabgabe mit den zweiten Zonen und deren Lichtauskopplungsstrukturen kann eine besonders vorteilhafte Leuchtdichteverteilung und damit (dynamische) Brillanz erzeugt werden, sodass dadurch ein besonders vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements erzeugt werden kann. Die zweiten Zonen können jeweils mehrere Lichtauskopplungsstrukturen aufweisen. Die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen können dabei unterschiedlich oder auch identisch ausgebildet sein. Die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen sind vorzugsweise gleichmäßig über die jeweilige zweite Zone, beispielsweise der Form der jeweiligen zweiten Zone entsprechend verteilt (angeordnet). Mit anderen Worten können die Lichtauskopplungsstrukturen, beispielsweise wenigstens die jeweils äußersten Lichtauskopplungsstrukturen, eine Form aufspannen, die der Form der jeweiligen zweiten Zone entspricht.
Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann klar ausgebildet sein. Durch die (glas-)klare Ausbildung kann besonders einfach bewirkt werden, dass das über die zweiten Zonen abgegebene Licht nicht diffus gestreut wird, um somit die dreidimensionale Erscheinung des optischen Elements bereitzustellen.
Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann kreisförmig und/oder punktförmig ausgebildet sein. Bei mehreren, jeweils kreisförmig und/oder punktförmig vorgesehenen Lichtauskopplungsstrukturen in der jeweiligen zweiten Zone ist die jeweilige zweite Zone dann bevorzugt kreisförmig und/oder punktförmig gefleckt ausgebildet. Durch die kreisförmige und/oder punktförmige Ausbildung der wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur ergibt sich ein besonders vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements.
Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann ein klarer, der Form der jeweiligen zweiten Zone entsprechender und vorzugsweise geschlossen umlaufender Bereich sein, wobei dieser Bereich vorzugsweise die jeweilige zweite Zone umgibt. Mit anderen Worten kann die wenigstens eine
Lichtauskopplungsstruktur eine der jeweiligen zweiten Zone entsprechende Ringform aufweisen. Durch diese Form der wenigstens einen Lichtauskopplungsstruktur lässt sich ein besonders vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements bereitstellen. Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann klar sein und die jeweilige zweite Zone im Wesentlichen vollständig bedecken. Mit anderen Worten kann die jeweilige zweite Zone aus der (einzigen) klaren Lichtauskopplungsstruktur bestehen. Demnach kann die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur bezüglich der jeweiligen zweiten Zone besonders einfach bereitgestellt werden, während die Lichtauskopplungsstrukturen, bereitgestellt durch die mehreren zweiten Zonen, ein besonders vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements erzeugen.
Die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur kann in Richtung der Flächennormalen der flächigen Lichtauskopplungsseite des optischen Elements gesehen mehrere vorzugsweise aneinander angrenzende dreieckförmige Lichtauskopplungsstrukturen aufweisen. Die dreieckförmige Ausgestaltung der Lichtauskopplungsstruktur ist dabei besonders für die Lichtabgabe in die definierten Richtungen bevorzugt; das dreidimensional Erscheinungsbild des optischen Elements kann dadurch besonders gut erzeugt werden.
In einem Beispiel können die Flächennormalen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen bezüglich der flächigen Lichtauskopplungsseite unterschiedlich und insbesondere gemäß mindesten sechs unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich ausgerichtet sein, sodass durch die unterschiedlichen Ausrichtungen der dreieckförmigen
Lichtauskopplungsstrukturen Licht aus den Lichtauskopplungsstrukturen in die unterschiedlichen, definierten Richtungen abgebbar ist. Durch die unterschiedlichen Ausrichtungen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen können die definierten Richtungen der Lichtabgabe besonders einfach eingestellt werden. Zudem ergibt sich ein besonders vorteilhaftes Erscheinungsbild der zweiten Zonen, da die zweiten Zonen für einen Betrachter durch die unterschiedlichen Richtungen der Lichtabgabe je nach Blickwinkel unterschiedlich erscheinen; das heißt, je nach Blickwinkel ändert sich die Erscheinung der Lichtauskopplungsseite.
Der in Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite des optischen Elements gesehene und zwischen zwei Flächennormalen unterschiedlich ausgerichteter dreieckförmiger Lichtauskopplungsstrukturen eingeschlossene Winkel beträgt beispielsweise 60°, 120°, 180°, 240° oder 300°. Dieser Winkel entspricht beispielsweise unterschiedlichen Blickrichtungen bezüglich des optischen Elements. Somit wird eine besonders vorteilhafte blickwinkelabhängige Brillanz des optischen Elements erzeugt, welche dem optischen Element ein besonders vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild verleiht.
Die dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen können durch sägezahnartige Lichtauskopplungsstrukturen (insbesondere Prismen= gebildet sein. Unter „sägezahnartig“ wird dabei insbesondere eine Form verstanden, die einer Pyramide mit wenigstens einer dreieckförmigen Seitenfläche entspricht. Diese sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen sind vorzugsweise Undefiniert angeordnet, um die unterschiedlich ausgerichteten Flächennormalen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen bereitzustellen. Durch diese Undefinierte bzw. chaotische Anordnung der sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen ergibt sich ein besonders vorteilhaftes Erscheinungsbild der zweiten Zonen zur Bewirkung des dreidimensionalen Erscheinungsbilds des optischen Elements.
Die sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen können jeweils eine Grundfläche und eine Mantelfläche mit einer Seitenfläche aufweisen, also insbesondere pyramidenartig ausgebildet sein. Die Seitenflächen der sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen sind dabei die dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen. Auf diese Weise können die Flächennormalen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen besonders einfach bereitgestellt werden.
Die mehreren dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen können die jeweilige zweite Zone im Wesentlichen vollständig bedecken. Dadurch ergibt sich ein besonders gutes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements.
Jede der Lichtauskopplungsstrukturen kann eine Breite bzw. einen Durchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von
0,1 bis 1 mm aufweisen, wobei die Breite bzw. der Durchmesser auch im Wesentlichen 1 ,5 mm betragen kann. Alternativ oder zusätzlich kann jede der Lichtauskopplungsstrukturen einen Umkreis im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweisen. Diese Werte werden besonders bevorzugt, um ein eine entblendende Wirkung bereitstellendes, aber zugleich dreidimensional erscheinendes optisches Element bereitzustellen. Beispielsweise kann jede der Lichtauskopplungsstrukturen auch einen Umfang aufweisen, wobei dann die zuvor genannten Werte bzw. Wertebereiche des Umkreises bevorzugt für den Umfang der jeweiligen Lichtauskopplungsstruktur gelten.
Ein Abstand zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen der jeweiligen zweiten Zone kann in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegen. Die Lichtauskopplungsstrukturen der jeweiligen zweiten Zone können also relativ nah beieinander vorgesehen sein, um das durch diese Lichtauskopplungsstrukturen bewirkte vorteilhafte Erscheinungsbild des optischen Elements zu bewirken.
Es kann ein Abstand zwischen der Lichtauskopplungsstruktur und einer Abgrenzung bzw. Form, die die jeweilige zweite Zone von der ersten Zone abgrenzt, vorgesehen sein. Somit kann der gewünschte dreidimensionale Lichteffekt für das vorteilhafte Erscheinungsbild des optischen Elements besonders gut erzeugt werden. Dieser Abstand beträgt bevorzugt wenigstens 3 mm.
Jede der zweiten Zonen kann in Bereichen, in denen keine Lichtauskopplungsstruktur vorgesehen ist, wenigstens teilweise eine Fresnelstruktur und/oder eine Mikrostrukturfolie aufweisen. Mit anderen Worten können diese Bereiche für eine diffuse Lichtabgabe vorgesehen sein, sodass die zweiten Zonen Licht abgeben, das teilweise diffus gestreut und teilweise nicht diffus gestreut wird.
Das optische Element kann einen das optische Element und die Lichtauskopplungsseite vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzenden Rand aufweisen, wobei der Rand auch die erste Zone vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzt. Mit anderen Worten ist beispielsweise die Vorderseite des optischen Elements die flächige Lichtauskopplungsseite, wobei die Vorderseite bzw. Lichtauskopplungsseite aus der ersten Zone und den zweiten Zonen und, falls vorhanden, aus der weiter unten beschriebenen dritten Zone bzw. dem Innenbereich besteht. Somit wird besonders vorteilhaft bewirkt, dass das optische Element eine entblendende Wirkung erzeugt und gleichzeitig - insbesondere durch die zweiten Zonen - dreidimensional erscheint.
Die erste Zone kann vorzugsweise mikroskopische Fresnelstrukturen zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone aufweisen. Dadurch kann eine besonders gute entblendende Wirkung bereitgestellt werden. Zudem sind die mikroskopischen Fresnelstrukturen derart klein ausgebildet, dass sie für ein menschliches Auge kaum erkennbar sind. In einem Beispiel ist die erste Zone durch eine Mikrostrukturfolie zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone gebildet. Die erste Zone kann ferner eine dritte Zone zur Abgabe des von einem
Sekundärleuchtmittel abgegebenen Lichts aufweisen. Das Sekundärmittel kann beispielsweise eine Notleuchte sein. Das Sekundärleuchtmittel bzw. die Notleuchte ist dabei vorzugsweise so vorgesehen, dass dieses bzw. diese Licht abgibt, wenn das Leuchtmittel für die Lichtabgabe über die erste und zweite Zone (Primärleuchtmittel) kein Licht abgibt bzw. abgeben kann, beispielsweise, weil eine elektrische Versorgung des Primärleuchtmittels nicht verfügbar ist. Beispielsweise kann die nicht verfügbare elektrische Versorgung durch eine Steuervorrichtung erkannt werden, die dann in entsprechender Weise das Sekundärleuchtmittel zur Lichtabgabe steuert.
Die dritte Zone ist vorzugsweise klar ausgebildet. Somit kann für einen Beobachter eine gute Sichtbarkeit des von dem Sekundärleuchtmittel abgegebenen Lichts gewährleistet werden. Die dritte Zone ist vorzugsweise als Ausnehmung zur Aufnahme des
Sekundärleuchtmittels ausgebildet. Somit können die dritte Zone und das Sekundärleuchtmittel einfach relativ zueinander vorgesehen werden, beispielsweise indem die Ausnehmung das Sekundärleuchtmittel in der dritten Zone definiert positioniert und/oder ausrichtet. Die dritte Zone kann in einem bzw. dem (oben genannten) Innenbereich des optischen Elements vorgesehen sein. Somit ist eine besonders gute Sichtbarkeit des von dem Sekundärleuchtmittel abgegebenen Lichts gewährleistet, insbesondere derart, dass die vorgenannte Entblendung des
Lichts über die erste Zone und die Bewirkung des dreidimensionalen Erscheinungsbilds des optischen Elements über die zweiten Zonen wenig bis gar nicht beeinflusst wird.
Das optische Element ist bevorzugt aus einem dünnwandigen Material wie beispielsweise einer Folie hergestellt. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter und einfach herzustellender Aufbau des optischen Elements. Insbesondere weist ein solches optisches Element nur eine Dicke, nämlich die Materialdicke des dünnwandigen Materials bzw. der Folie auf. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine flächige Leuchte. Die flächige Leuchte weist einen flächigen Lichtleiter mit einer flächigen Lichtauskopplungsseite zur Abgabe von in den Lichtleiter eingeleiteten Licht auf. Die Leuchte weist ferner ein optisches Element wie oben beschrieben auf, wobei die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements in vorzugsweise flächigem Kontakt mit der flächigen Lichtauskopplungsseite des
Lichtleiters ist, sodass von dem Lichtleiter über die Lichtauskopplungsseite abgegebenes Licht über die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements in das optische Element einleitbar ist. Die oben beschriebenen Ausführungen und Vorteile bezüglich des optischen
Elements gelten für die flächige Leuchte analog. Das heißt, das optische Element bewirkt insbesondere, dass die eigentlich im Wesentlichen zweidimensional ausgebildete Leuchte ein dreidimensionales Erscheinungsbild erhält, und zwar im Wesentlichen nur durch den durch die erste Zone und die mehreren zweiten Zonen des optischen Elements bedingten Lichteffekt. Das optische Element bedeckt dabei bevorzugt vollflächig die flächige Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. In den Figuren zeigen
Figur 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optischen Elements;
Figur 2 eine Draufsicht einer zweiten Zone des in Figur 1 gezeigten optischen Elements gemäß einer ersten Ausführungsform;
Figur 3 eine Draufsicht einer zweiten Zone des in Figur 1 gezeigten optischen Elements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Figur 4 eine Draufsicht einer zweiten Zone des in Figur 1 gezeigten optischen Elements gemäß einer dritten Ausführungsform;
Figur 5 eine Draufsicht einer zweiten Zone des in Figur 1 gezeigten optischen Elements gemäß einer vierten Ausführungsform;
Figur 6 eine Detailansicht (Draufsicht), welche einen Ausschnitt der
Lichtauskopplungsstrukturen der in Figur 5 gezeigten zweiten Zone vergrößert darstellt; und
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer sägezahnartigen
Lichtauskopplungsstruktur zur Bildung der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Lichtauskopplungsstrukturen. Die Figur 1 lässt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen
Elements 1 erkennen. Das optische Element 1 weist eine flächige Lichteinkopplungsseite zum Einleiten von Licht in das optische Element 1 auf. Das optische Element 1 weist ferner eine der flächigen Lichteinkopplungsseite gegenüberliegende flächige Lichtauskopplungsseite 2 zur Abgabe des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts auf. Da die Figur 1 eine Draufsicht des optischen Elements 1 ist - also eine Sicht in Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite 2 - ist die flächige Lichteinkopplungsseite nicht erkennbar. Im Allgemeinen weist das optische Element 1 eine in der Figur 1 erkennbare Vorderseite und eine der Vorderseite abgewandte und somit in der Figur 1 nicht erkennbare Rückseite auf, wobei die Vorderseite des optischen Elements 1 die Lichtauskopplungsseite 2 aufweist und vorzugsweise aus dieser besteht; die Rückseite des optischen Elements 1 weist bevorzugt die Lichteinkopplungsseite auf und besteht besonders bevorzugt aus dieser.
Das optische Element 1 ist, wenigstens in Draufsicht gesehen, nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Das heißt, ein das optische Element 1 und vorzugsweise die flächige Lichtauskopplungsseite 2 (umlaufend geschlossen) begrenzender Rand ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Wie in der Figur 1 erkennbar, kann dieser Rand beispielsweise eine rechteckige Form haben. Es ist jedoch auch denkbar, dass der das optische Element 1 begrenzende Rand eine quadratische, kreisrunde, elliptische und/oder mehreckige Form hat. Im Allgemeinen kann das optische Element 1 bzw. dessen Rand eine Form aufweisen, die der jeweiligen flächigen Leuchte, mit welcher das optische Element 1 benutzt wird, entspricht. Das über die flächige Lichteinkopplungsseite in das optische Element 1 eingeleitete Licht ist vorzugsweise das von einem Leuchtmittel wie beispielsweise einer LED abgegebenen Licht. Das von dem Leuchtmittel abgegebene Licht kann dabei direkt über die Lichteinkopplungsseite in das optische Element 1 gelangen oder auch indirekt, beispielsweise mittels Reflexion; diese indirekte Lichteinleitung bzw. Reflexion kann beispielsweise durch eine wie weiter unten beschriebene flächige Leuchte bzw. durch einen Lichtleiter einer solchen Leuchte erfolgen. Das optische Element 1 ist also bevorzugt für eine flächige Leuchte vorgesehen. Wie in der Figur 1 erkennbar, weist die Lichtauskopplungsseite 2 eine erste
Zone 3 zur diffus streuenden Lichtabgabe eines ersten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts auf. Bevorzugt ist, wenn die Lichtauskopplungsseite 2 eine einzige erste Zone 3 aufweist. Das über die erste Zone 3 abgegebene Licht dient dabei bevorzugt zur vorzugsweise großflächigen Beleuchtung, beispielsweise eines Arbeitsplatzes oder eines
Raums wie beispielsweise eines Büroraums. Dieses von der ersten Zone 3 abgegebene Licht soll dabei möglichst entblendet bzw. blendfrei abgeben werden. Aus diesem Grund ist die erste Zone 3 ausgebildet, den ersten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts diffus zu streuen und somit im Wesentlichen zu entblenden. Das heißt, dass oberhalb eines bestimmten Grenzwinkels bezüglich der Vertikalen des optischen Elements 1 - also bezüglich der Flächennormalen der flächigen Lichtauskopplungsseite 2 bzw. bezüglich der Flächennormalen der Zeichnungsebene der Figur 1 - die sogenannte Leuchtdichte unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts abfällt, sodass oberhalb dieses bestimmten Grenzwinkels insbesondere eine Blendung von Person verhindert oder zumindest vermindert ist. Mit anderen Worten ist durch die erste Zone 3 der durch das optische Element 1 bewirkte UGR-Wert verbessert, das heißt, der UGR-Wert beträgt somit insbesondere weniger als 22, bevorzugt weniger als 20. Der UGR-Wert bewertet die Blendung durch eine Leuchte, wobei je kleiner der UGR-Wert ist, desto geringer ist die
(psychologische) Blendung.
Damit die erste Zone 3 den ersten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts diffus streuend abgibt, ist es bevorzugt, wenn die erste Zone 3 diffus streuende Strukturen aufweist. Diese diffus streuenden Strukturen können beispielsweise Streupartikel und/oder andere regelmäßige oder unregelmäßige Strukturen aufweisen. Beispielsweise kann die erste Zone 3 mikroskopische Fresnelstrukturen zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone 3 aufweisen. Die erste Zone 3 kann insbesondere durch eine Mikrostrukturfolie zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone 3 gebildet sein. Eine besonders bevorzugte Folie zur diffus streuenden bzw. entblendeten Lichtabgabe mittels der ersten Zone 3 ist unter dem Handelsnamen G-GH85 von der Firma bright view technologies bekannt. Die erste Zone 3 ist nicht auf eine bestimmte (äußere) Form bzw. Kontur beschränkt. Bevorzugt ist, wenn der das optische Element 1 und die Lichtauskopplungsseite 2 vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzende Rand auch die erste Zone 3 vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzt. Wie die Figur 1 erkennen lässt, ist die (äußere) Begrenzung der ersten Zone 3 entsprechend der (äußeren) Begrenzung des optischen Elements 1 bzw. der Lichtauskopplungsseite 2 ausgebildet, also beispielsweise rechteckig oder auch quadratisch, kreisrund, elliptisch und/oder mehreckig. Die Lichtauskopplungsseite 3 weist ferner mehrere in der ersten Zone 3 vorgesehene zweite Zonen 4 auf. Der Übersicht halber ist in der Figur 1 nur für eine der zweiten Zonen 4 das Bezugszeichen angeben. Die zweiten Zonen 4 sind dabei vorgesehen, das Licht eines zweiten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts abzugeben. Das heißt, dass in das optische Element 1 über die Lichteinkopplungsseite eingeleitete Licht besteht bevorzugt aus nur zwei Teilen, wobei der erste Teil dieses eingeleiteten Lichts - wie oben beschrieben - über die erste Zone 3 abgegeben wird, und wobei der zweite Teil dieses eingeleiteten Lichts über die zweiten Zonen 4 aus dem optische Element 1 abgegeben wird. Den größten Anteil der Lichtabgabe durch das optische Element 1 bildet dabei bevorzugt der erste Teil des in das optische Element 1 eingeleiteten Lichts.
Die zweiten Zonen 4 geben dabei den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts derart ab, dass das über die zweiten Zonen 4 abgegebene Licht wenigstens teilweise definiert gerichtet ist; mithin also bevorzugt insbesondere nicht oder definiert gebrochen bzw. nicht oder definiert umgelenkt und somit insbesondere nicht diffus gestreut wird. Somit wird eine im Vergleich zu der Lichtabgabe über die erste Zone 3 geringere Entblendungswirkung des Lichts erzeugt, sodass ein vorteilhaftes dreidimensionales Erscheinungsbild des optischen Elements 1 erzeugt wird, obwohl die Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 im Wesentlichen zweidimensional bzw. flächig ausgebildet ist. Das heißt, der Großteil der Lichtabgabe über die Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 erfolgt weiterhin über die erste Zone 3; das optische Element 1 ist als grundsätzlich zur diffus streuenden Lichtabgabe vorgesehen. Eine ausreichend entblendete Lichtabgabe ist somit gewährleistet. Der restliche bzw. geringere Anteil der Lichtabgabe über die Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 erfolgt dann vorzugsweise wenigstens über die zweiten Zonen 4. Dieser Teil der Lichtabgabe über die zweiten Zonen 4 ist dann gewollt nicht bzw. weniger entblendet, wodurch eine gewollte Blendung bzw. Brillanz erzeugt wird. Das optische Element 1 bzw. die Lichtauskopplungsseite 2 erscheint durch die Lichtabgabe über die zweiten Zonen 4 bzw. die so erzeugte Brillanz dann dreidimensional. Die zweiten Zonen 4 sind jeweils nicht auf eine bestimmte Form beschränkt.
Bevorzugt ist jedoch, dass jede der zweiten Zonen 4 durch eine definierte Form von der ersten Zone 3 abgegrenzt ist. Wie die Figuren 1 bis 6 erkennen lassen, kann jede der zweiten Zonen 4 durch eine im Wesentlichen hexagonale Form von der ersten Zone 3 abgegrenzt sein. Die Ecken dieser hexagonalen Form sind, wie in den Figuren erkennbar, bevorzugt abgerundet ausgebildet, können alternativ jedoch auch eckig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu der hexagonalen Form kann jede der zweiten Zonen 4 auch durch eine kreisförmige, elliptische und/oder (sonstige) mehreckige Form von der ersten Zone 3 abgegrenzt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die zweiten Zonen 4 unterschiedliche Formen aufweisen, beispielsweise eine erste
Anzahl an zweiten Zonen 4 eine hexagonale Form und eine zweite Anzahl an zweiten Zonen 4 eine von der hexagonalen Form unterschiedliche Form (insbesondere kreisförmig, elliptisch, rechteckig, quadratisch) aufweisen. Jede der zweiten Zonen 4 weist eine Größe auf. Diese Größe kann beispielsweise eine von der jeweiligen Form begrenzte Fläche, also ein Flächeninhalt, und/oder ein Umfang und/oder ein Umkreis sein. Wie die Figur 1 erkennen lässt, ist es bevorzugt, wenn in der ersten Zone 3 die zweiten Zonen 4 mit unterschiedlichen Größen vorgesehen sind. Somit kann schon allein durch die unterschiedlichen Größen - also in der Figur 1 mit unterschiedlichen
Flächen(-inhalten) bzw. Umfängen oder Umkreisen - der Eindruck einer dreidimensionalen Form erzeugt werden, die in der Figur 1 beispielhaft die Form einer Halbkugel hat, die bevorzugt mittig bezüglich der Breite und/oder Höhe des optischen Elements 1 bzw. Lichtauskopplungsseite 2 vorgesehen ist.
Zur Erzeugung der vorgenannten dreidimensionalen Form ist es bevorzugt, wenn mit zunehmendem Abstand zu einem Innenbereich 5 zweite Zonen 4 mit kleineren Größen in der ersten Zone 3 angeordnet sind; mit zunehmendem Abstand zu dem Innenbereich 5 nimmt also die Größe der zweiten Zonen 4 bevorzugt ab. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 nimmt dabei insbesondere der Umfang bzw. Umkreis der zweiten Zonen 4 mit zunehmendem Abstand zum Innenbereich 5 ab. Beispielsweise weisen die direkt zu dem Innenbereich 5 benachbarten zweiten Zonen 4 bzw. die direkt dem Innenbereich 5 gegenüberliegenden zweiten Zonen 4 die größten Größen bzw. Umfängen auf, wobei die zweiten Zonen 4 mit größtem Abstand zu dem
Innenbereich 5 bzw. die der Begrenzung der ersten Zone 3 direkt gegenüberliegenden zweiten Zonen 4, also die äußersten zweiten Zonen 4, die kleinsten Größen bzw. Umfänge aufweisen. So kann vorgesehen sein, dass der Umkreis der zweiten Zonen 4 in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegt; die zu dem Innenbereich 5 direkt benachbarten zweiten Zonen 4 weisen dann bevorzugt einen Umkreis von im Wesentlichen 30 mm auf, wobei die besagten äußersten zweiten Zonen 4 bevorzugt einen Umkreis von im Wesentlichen 10 mm aufweisen. Vorzugsweise nimmt die Größe der zweiten Zonen 4 mit zunehmendem Abstand zum Innenbereich 5 linear ab.
Wie die Figur 1 ferner erkennen lässt, ist es bevorzugt, wenn mit zunehmendem Abstand zu dem Innenbereich 5 der Abstand zwischen benachbarten zweiten Zonen 4 größer wird. Der Abstand zwischen benachbarten zweiten Zonen 4 wird beispielsweise größer, indem - wie zuvor beschrieben - die Größe der zweiten Zonen 4 mit zunehmendem Abstand abnimmt. Beispielsweise ist der Abstand zwischen direkt zum Innenbereich 5 benachbarten zweiten Zonen 4 ein unter benachbarten zweiten Zonen 4 minimaler Abstand, wohingegen die benachbarten äußersten Zonen 4 den unter benachbarten zweiten Zonen größten Abstand aufweisen.
Der Innenbereich 5 ist bevorzugt mittig bezüglich der Breite und/oder der Höhe des optischen Elements 1 vorgesehen. Somit kann vorgesehen sein, dass der Innenbereich 5 ein Zentrum des optischen Elements 1 bzw. der Lichtauskopplungsseite 2 ist. Der Innenbereich 5 ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Wie in der Figur 1 beispielhaft dargestellt, kann der
Innenbereich 5 beispielsweise eine rechteckige Form aufweisen. Der Innenbereich 5 kann jedoch auch andere Formen aufweisen, beispielsweise eine quadratische, kreisförmige, elliptische und/oder (sonstige) mehreckige Form. Der Innenbereich 5 kann auch unabhängig von den unterschiedlich großen zweiten Zonen 4 vorgesehen sein. Die zweiten Zonen 4 sind nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. Bevorzugt ist die Anzahl der zweiten Zonen 4 derart, dass die Zonen 4 eine Rasterform bilden, wobei die Rasterform - also die Vielzahl an im Vergleich zur ersten Zone 3 relativ feinen zweiten Zonen 4 - im Wesentlichen die dreidimensionale Erscheinung bzw. die Tiefeneffekte des optischen Elements 1 erzeugen. Die zweiten Zonen 4 können über wenigstens einen Teil und bevorzugt über den gesamten Bereich der ersten Zone 4 vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Beispielsweise sind die mehreren zweiten Zonen 4 über mehr als die Hälfte der Breite und/oder Höhe des optischen
Elements 1 verteilt angeordnet. Zum Beispiel beträgt die Anzahl der zweiten Zonen 4 wenigstens 25 oder wenigstens 50 oder wenigstens 75 oder wenigstens 100. Die Anzahl der zweiten Zonen 4 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 300, beispielsweise nicht mehr als 250 oder 200 oder 175 oder 150 zweite Zonen 4.
Die erste Zone 3 kann eine dritte Zone 6 aufweisen, die bevorzugt in dem Innenbereich 5 des optischen Elements 1 vorgesehen ist. Diese dritte Zone 6 ist vorzugsweise klar ausgebildet und eignet sich somit prinzipiell für eine nicht diffuse Lichtabgabe. Die dritte Zone 6 ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Bevorzugt ist, wenn die dritte Zone 6 eine Form aufweist, die der Form des Innenbereichs 5 entspricht. Bevorzugt besteht der Innenbereich 5 aus der dritten Zone 6. Die dritte Zone 6 ist vorzugsweise vorgesehen, um das von einem nicht näher dargestellten Sekundärleuchtmittel abgegebene Licht abzugeben. Dieses Sekundärleuchtmittel kann beispielsweise eine Notleuchte sein, die vorzugsweise nur betrieben wird, wenn ein Primärleuchtmittel - also das Leuchtmittel zur Abgabe des Lichts, welches zur Lichtabgabe mittels der ersten Zone 3 und der zweiten Zonen 4 in das optische Element 1 eingeleitet wird - nicht betrieben wird bzw. nicht betrieben werden kann.
Das Primärleuchtmittel und das Sekundärleuchtmittel sind dabei bevorzugt mit einer Steuereinrichtung wie beispielsweise einem Betriebsgerät funktional verbunden. Die Steuereinrichtung ist dabei bevorzugt wenigstens eingerichtet, zu erkennen, ob das Primärleuchtmittel nicht betrieben wird bzw. nicht betrieben werden kann, beispielsweise, weil eine entsprechende elektrische
Energieversorgung für das Primärleuchtmittel nicht verfügbar ist; auf Basis dieser Erkennung steuert dann die Steuereinrichtung in entsprechender Weise das Sekundärleuchtmittel - schaltet dieses also zur Lichtabgabe beispielsweise an damit dieses dann entsprechend über die dritte Zone 6 Licht abgeben kann, beispielsweise in Form einer Notleuchte.
Die dritte Zone 6 ist vorzugsweise ausgebildet, das von dem Sekundärleuchtmittel abgegebene Licht direkt abzugeben, also insbesondere nicht diffus zu streuen, um somit eine gute Sichtbarkeit des von dem Sekundärleuchtmittel abgegebenen Lichts zu gewährleisten. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, indem die dritte Zone 6 klar ausgebildet ist.
Zum einfachen relativen Vorsehen der dritten Zone 6 und des Sekundärleuchtmittels zueinander kann vorgesehen sein, dass die dritte Zone 6 als Ausnehmung zur Aufnahme des Sekundärleuchtmittels ausgebildet ist. Die
Ausnehmung erstreckt sich dabei bevorzugt über den gesamten Innenbereich 5 und/oder über die gesamte dritte Zone 6. Die Ausnehmung kann eine Tiefe aufweisen, die im Vergleich zur Dicke des optischen Elements 1 geringer ist; bevorzugt ist die Ausnehmung durchgehend bzw. als Durchgriffsöffnungen in dem optischen Element 1 vorgesehen.
Wie oben beschrieben, sind die zweiten Zonen 4 jeweils vorgesehen, das über die zweiten Zonen 4 abgegebene Licht wenigstens teilweise definiert gerichtet abzugeben, also bevorzugt wenigstens nicht oder definiert zu brechen bzw. nicht oder definiert umzulenken und somit insbesondere nicht diffus zu streuen.
Dies kann, wie im Folgenden beschrieben, auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. In den Figuren 2 bis 4 sind erste Ausführungsformen der zweiten Zonen 4 dargestellt. Die Figuren 5 bis 7 zeigen eine weitere bzw. vierte Ausführungsform einer zweiten Zone 4. In den Figuren 2 bis 7 wird jeweils nur auf eine der Zonen 4 des optischen Elements 1 Bezug genommen; es versteht sich, dass diese Beschreibung auch jeweils für die übrigen Zonen 4 des optischen Elements 1 gilt.
Die in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der zweiten Zonen 4 haben insbesondere gemeinsam, dass die zweiten Zonen 4 jeweils wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur 20, 30, 40 aufweisen, wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur 20, 30, 40 derart ausgebildet ist, dass die zweiten Zonen 4 geeignet sind, den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts nicht diffus streuend zu beeinflussen und somit direkt definiert bzw. definiert gerichtet abzugeben. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die jeweilige wenigstens eine
Lichtauskopplungsstruktur 20, 30, 40, 50 klar (glasklar) ausgebildet ist. In anderen Beispielen kann die jeweilige wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur auch als Durchgangsöffnung ausgebildet sein, um somit den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts nicht weiter zu beeinflussen und somit direkt gerichtet abzugeben.
Die Figur 2 lässt eine erste Zone 4 mit wenigstens einer Lichtauskopplungsstruktur 20 gemäß einer ersten Ausführungsform erkennen. Erkennbar ist, dass die zweite Zone 4 bevorzugt mehrere Lichtauskopplungsstrukturen 20 aufweist. Diese mehreren
Lichtauskopplungsstrukturen 20 sind dabei jeweils bevorzugt kreisförmig und/oder punktförmig ausgebildet, sodass die jeweilige zweite Zone 4 ein kreisförmig bzw. punktförmig geflecktes Muster (,,Sommersprossen“-Muster) erhält. Die Lichtauskopplungsstrukturen 20 können jedoch jeweils auch andere Formen aufweisen, beispielsweise elliptische, mehreckige, rechteckige, quadratische etc. Formen.
Die Lichtauskopplungsstrukturen 20 sind im Allgemeinen jeweils nicht auf eine bestimmte Größe beschränkt. Beispielsweise können die Lichtauskopplungsstrukturen 20 identische oder unterschiedliche Größen aufweisen. Bevorzugt ist, wenn jede der Lichtauskopplungsstrukturen 20 eine Breite bzw. einen Durchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm aufweist, oder wobei die Breite bzw. der Durchmesser beispielsweise im Wesentlichen 1 ,5 mm beträgt. Alternativ oder zusätzlich kann jede der Lichtauskopplungsstrukturen 20 einen
Umfang (beispielsweise Kreisumfang) im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweisen.
Die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen 20 sind nicht auf eine bestimmte Anordnung bezüglich der jeweiligen zweiten Zone 4 beschränkt. Wie die Figur 2 erkennen lässt, ist es jedoch bevorzugt, wenn die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen 20 gleichmäßig über die jeweilige Zone 4 verteilt sind, beispielsweise der Form der jeweiligen zweiten Zone 4 entsprechend. Somit können die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen 20, also wenigstens die äußersten Lichtauskopplungsstrukturen 20 bzw. die direkt der Abgrenzung der jeweiligen zweiten Zone 4 gegenüberliegenden Lichtauskopplungsstrukturen 20, beispielsweise entsprechend einer hexagonale Form angeordnet sein, da die jeweilige zweite Zone 4 bevorzugt eine hexagonale Form hat. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass - wie in der Figur 2 beispielhaft erkennbar - die Abstände zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen 20 identisch sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Abstände zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen unterschiedlich sind. Bevorzugt ist, wenn ein Abstand zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen 20 der jeweiligen Zone 4 in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt. Durch Vorsehen der
Abstände zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen 20 bedecken die Lichtauskopplungsstrukturen 20 die jeweilige zweite Zonen 4 bevorzugt nicht vollständig. Bevorzugt ist, wenn ein Abstand zwischen den direkt der Abgrenzung der jeweiligen zweiten Zone 4 gegenüberliegenden Lichtauskopplungsstrukturen 20 einerseits und der Abgrenzung der jeweiligen zweiten Zone 4 andererseits vorgesehen ist. Für einen besonders guten Lichteffekt beträgt dieser Abstand bevorzugt wenigstens 3 mm.
Die Figur 3 lässt eine zweite Zone 4 mit einer Lichtauskopplungsstruktur 30 gemäß einer zweiten Ausführungsform erkennen. Erkennbar ist, dass die jeweilige zweite Zone 4 bevorzugt nur eine Lichtauskopplungsstruktur 30 aufweist. Die Lichtauskopplungsstruktur 30 ist dabei klar ausgebildet und ein der Form der jeweiligen zweiten Zone 4 entsprechender und vorzugsweise geschlossen umlaufender Bereich. Die in Figur 3 dargestellte Lichtauskopplungsstruktur 30 ist also bevorzugt ein hexagonaler Bereich, also beispielsweise ein ringförmiger Bereich in Form eines Hexagons. Die Lichtauskopplungsstruktur 30 in Form eines ringförmigen Bereichs kann jedoch auch andere Formen aufweisen, beispielsweise eine kreisförmige, elliptische, mehreckige, insbesondere quadratische oder rechteckige Form. Der durch die Lichtauskopplungsstruktur 30 gebildete Bereich ist nicht auf eine bestimmte Anordnung bezüglich der jeweiligen zweiten Zone 4 beschränkt. Wie die Figur 3 erkennen lässt, ist es bevorzugt, wenn der durch die Lichtauskopplungsstruktur 30 gebildet Bereich die jeweilige zweite Zone 4 umgibt und/oder bezüglich der jeweiligen zweiten Zone 4 mittig vorgesehen ist. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass der durch die Lichtauskopplungsstruktur 30 gebildet Bereich die zweite Zone 4 von der ersten Zone 3 abgrenzt, also der durch die Lichtauskopplungsstruktur 30 gebildete Bereich die Form der jeweiligen zweiten Zonen 4 definiert. Das heißt, die
Lichtauskopplungsstruktur 30 bzw. der entsprechende Bereich ist vorzugsweise deckungsgleich mit der Form der jeweiligen zweiten Zone 4. In anderen Beispielen kann der durch die Lichtauskopplungsstruktur 30 gebildete Bereich auch innerhalb oder außerhalb der Begrenzung der zweiten Zone 4 vorgesehen sein.
Die Lichtauskopplungsstruktur 30 hat vorzugsweise eine Breite bzw. Dicke; die Breite der Lichtauskopplungsstruktur 30 erstreckt sich dabei quer zu einer Umfangsrichtung der Lichtauskopplungsstruktur 30, wobei entlang dieser Umfangsrichtung sich die Lichtauskopplungsstruktur 30 erstreckt, um den der
Form der jeweiligen zweiten Zone 4 entsprechenden und vorzugsweise geschlossen umlaufenden Bereich zu bilden. Die Breite der Lichtauskopplungsstruktur 30 ist vorzugsweise eine konstante Breite entlang der Umfangsrichtung der Lichtauskopplungsstruktur 30. Vorzugsweise ist diese Breite in einem Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, besonders bevorzugt in einem
Bereich von 0,25 mm bis 0,8 mm. Der Umfang bzw. Umkreis der Lichtauskopplungsstruktur 30 entspricht vorzugsweise dem Umfang bzw. Umkreis der jeweiligen zweiten Zone 4, der Umkreis der Lichtauskopplungsstruktur 30 liegt also bevorzugt in einem Bereich von 5 mm bis 35 mm, beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm.
Die Figur 4 lässt eine zweite Zone 4 mit einer Lichtauskopplungsstruktur 40 gemäß einer dritten Ausführungsform erkennen. Die Lichtauskopplungsstruktur 40 ist dabei klar ausgebildet und bedeckt die jeweilige zweite Zone 4 im Wesentlichen vollständig. Das heißt, die zweite Zone 4 weist nur eine Lichtauskopplungsstruktur 40 auf, wobei die jeweilige zweite Zone 4 aus dieser Lichtauskopplungsstruktur 40 besteht. Die Lichtauskopplungsstruktur 40 definiert somit auch die Form der jeweiligen zweiten Zone 4. Die Größe der Lichtauskopplungsstruktur 40 entspricht also im Wesentlichen der Größe der jeweiligen Zone 4, das heißt, der Umkreis der Lichtauskopplungsstruktur 40 kann vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm bis 35 mm, beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegen.
In der Figur 5 ist eine vierte Ausführungsform der jeweiligen zweiten Zonen 4 beispielhaft dargestellt. Im Gegensatz zu den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der zweiten Zonen 4 bzw. Lichtauskopplungsstrukturen 20, 30, 40 weist die in der Figur 5 dargestellte Ausführungsform der Zone 4 eine oder mehrere Lichtauskopplungsstrukturen 50 auf. Jede der Lichtauskopplungsstrukturen 50 ist dabei zur Abgabe von Licht in eine definierte Richtung derart ausgebildet, dass mit den mehreren zweiten Zonen 4 der zweite Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts in definierte Richtungen abgeben werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine zweite Zone 4 mittels einer Lichtauskopplungsstruktur 50 Licht in eine erste definierte Richtung abgibt und eine weitere zweite Zone 4 mittels einer Lichtauskopplungsstruktur 50 Licht in eine zweite definierte Richtung abgibt, sodass die zweiten Zonen 4 - also vorliegend die eine und die weitere zweite Zone 4 - den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts in (unterschiedliche) definierte Richtungen abgeben.
Wie die Figur 5 erkennen lässt, ist es bevorzugt, wenn jede der zweiten Zonen 4 mehrere Lichtauskopplungsstrukturen 50 aufweist. Wie in der Figur 6 vergrößert dargestellt, ist es bevorzugt, wenn in Draufsicht bzw. in Richtung der Flächennormalen der Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 gesehen diese mehreren Lichtauskopplungsstrukturen 50 jeweils dreieckförmig ausgebildet sind. Wie in der Figur 6 für einen kleinen Ausschnitt der Zone 4 dargestellt, grenzen die dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 vorzugsweise aneinander an. Die mehreren dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 bilden somit vorzugsweise ein aus den dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 bestehendes Mosaik, wobei dieses Mosaik die jeweilige zweite Zone 4 teilweise oder vollständig bedeckt. Das heißt, vorzugsweise bedecken die mehreren dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 die jeweilige zweite Zone 4 nur teilweise oder vollständig. Wie die Figur 6 erkennen lässt, können benachbarte Lichtauskopplungsstrukturen 50 aneinander angrenzen, indem die
Dreieckformen benachbarter Lichtauskopplungsstrukturen 50 einen gemeinsamen (Dreiecks-) Schenkel haben. Somit ergibt sich bevorzugt kein Abstand zwischen benachbarten Lichtauskopplungsstrukturen 50. In der Figur 6 ist erkennbar, dass die Flächennormalen N der jeweiligen dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 bezüglich der flächigen Lichtauskopplungsseite 2 unterschiedlich ausgerichtet sein können. Dies ist in Figur 6 durch die unterschiedlich ausgerichteten Pfeile erkennbar, wobei die Richtungen der Pfeile die auf die Zeichenebene projizierten Komponenten der jeweiligen Flächennormalen N darstellen. Erkennbar ist in Figur 6 ferner, dass diese unterschiedlichen Richtungen (für eine nicht beschränkte Anzahl an Lichtauskopplungsstrukturen 50) mindestens und bevorzugt nur sechs unterschiedliche Richtungen (je zweite Zone 4) sind. Auf diese Weise kann durch die unterschiedlichen Ausrichtungen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 das Licht aus den dreieckförmigen
Lichtauskopplungsstrukturen 50 in die unterschiedlichen, definierten Richtungen abgeben werden, um somit eine besonders vorteilhafte Brillanz zum Bewirken des dreidimensionalen Erscheinungsbilds zu erzeugen. Wie die Figur 6 erkennen lässt, ist es besonders bevorzugt, wenn der in
Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 , also senkrecht zur Zeichenebene der Figur 6 gesehene und zwischen zwei Flächennormalen N unterschiedlich ausgerichteter dreieckförmiger Lichtauskopplungsstrukturen 50 eingeschlossene Winkel a 60°, 120°, 180°, 240° oder 300° beträgt. In der Figur 6 ist dieser Winkel a exemplarisch für die zwei links oberen dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 dargestellt; der Winkel a beträgt dabei im Wesentlichen 60°. Wie in der Figur 6 erkennbar, können auch dreieckförmige Lichtauskopplungsstrukturen 50 so vorgesehen sein, dass deren Flächennormalen N in dieselbe Richtung gerichtet sind. Die unterschiedlich ausgerichteten Flächennormalen N der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 können auf unterschiedliche Art und Weise bereitgestellt werden. Eine Möglichkeit zur Bereitstellung der unterschiedlich ausgerichteten dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 ist beispielhaft in Figur 7 für eine der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 dargestellt. In der Figur 7 ist erkennbar, dass die dreieckförmige Lichtauskopplungsstrukturen 50 beispielsweise durch eine sägezahnartige bzw. pyramidenartige Lichtauskopplungsstruktur (Prisma) 51 gebildet sein kann Mehrere solcher sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen 51 können somit bevorzugt Undefiniert bzw. chaotisch angeordnet werden, um die zuvor beschriebenen unterschiedlich ausgerichteten Flächennormalen N der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 bereitzustellen. Die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen 51 bilden somit ein (prismatisches) Gitter, wobei dieses Gitter eine Gitterkonstante (Periode) von ca. 10 pm bis 200 pm aufweist.
Wie die Figur 7 erkennen lässt, ist die sägezahnartigen Lichtauskopplungsstrukturen 51 für die jeweilige dreieckförmige Lichtauskopplungsstruktur 50 entsprechend einer Pyramide bzw. eines Sägezahns ausgebildet. Das heißt, die sägezahnartige
Lichtauskopplungsstruktur 51 weist eine Grundfläche 52 und eine sich von der Grundfläche 52 weg erstreckende Mantelfläche 53 auf. Die Mantelfläche 53 weist wiederum wenigstens eine Seitenfläche 54 auf. Diese Seitenfläche 54 bildet die dreieckförmige Lichtauskopplungsstruktur 50. Die Seitenfläche 54 hat eine bestimmte Ausrichtung, die der Flächennormalen N der jeweiligen dreieckförmigen Lichtauskopplungsstruktur 50 entspricht; die Ausrichtung der Seitenfläche 54 der sägezahnartigen Lichtauskopplungsstruktur ist daher in der Figur 7 ebenfalls durch die Flächennormale N angedeutet. Die Ausrichtung der Seitenfläche 54 und somit die Ausrichtung der jeweiligen dreieckförmigen Lichtauskopplungsstruktur 50, also die Richtung der Flächennormale N, wird dabei insbesondere durch den Winkel Q zwischen der Seitenfläche 54 und einer der Seitenfläche 54 gegenüberliegenden weiteren Seitenfläche 55 bzw. durch den Winkel einer noch weiteren, die Seitenflächen 54, 55 verbindenden Seitenfläche 56 eingestellt. Der Winkel Q beträgt vorzugsweise wenigstens 10°. Jede der Lichtauskopplungsstrukturen 50 ist nicht auf eine bestimmte Größe beschränkt. Beispielsweise weist jede der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen 50 eine Breite auf, wobei die Breite beispielsweise die Höhe und/oder die Länge eines Schenkels des jeweils die Dreiecksform bildenden Dreiecks ist. Die Breite liegt dabei bevorzugt in einem Bereich von 0,
1 mm bis 1 mm. Der Umkreis einer jeden Lichtauskopplungsstruktur 50 liegt bevorzugt in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm. Wie beispielhaft in den Figuren 2 und 3 dargestellt, kann jede der zweiten
Zonen 4 einen oder mehrere Bereiche 60 aufweisen, in denen keine Lichtauskopplungsstruktur 20, 30, 50 vorgesehen ist. Wie die Figur 2 erkennen lässt, können diese Bereiche 60 beispielsweise wenigstens zwischen den Lichtauskopplungsstrukturen 20 vorgesehen sein und/oder zwischen der Abgrenzung der jeweiligen zweiten Zone 4 einerseits und den äußersten
Lichtabgabestrukturen 20 andererseits. Wie Figur 3 erkennen lässt, kann die Lichtauskopplungsstruktur 30 die Bereiche 60 bzw. den einzigen Bereich 60 vorzugsweise geschlossen umlaufend umgeben bzw. begrenzen. Die Bereiche 60 sind bevorzugt ausgebildet, dass über diese Bereiche 60 abgegebene Licht diffus gestreut abzugeben. Für die diffus streuende Lichtabgabe mittels der
Bereiche 60 können die Bereiche 60 beispielsweise wenigstens teilweise eine Fresnelstruktur und/oder eine Mikrostrukturfolie aufweisen. Die diffus streuenden Strukturen der Bereiche 60 unterscheiden sich vorzugsweise von den diffus streuenden Strukturen der ersten Zone 3. Eine besonders bevorzugte Folie zur diffus streuenden bzw. entblendeten Lichtabgabe mittels der Bereiche 60 ist unter dem Handelsnamen G-GPHM von der Firma bright view technologies bekannt.
Das optische Element 1 ist nicht auf ein bestimmtes Material begrenzt, solange das optische Element 1 die wie zuvor beschriebene Lichtabgabe, insbesondere mittels der Zonen 3 und 4 und bevorzugt auch mittels der Zone 6, bereitstellen kann. Bevorzugt ist, wenn das optische Element 1 aus einem dünnwandigen Material wie beispielsweise einer Folie hergestellt ist. Das optische Element 1 ist also bevorzugt flächig bzw. plan ausgebildet. Das optische Element 1 muss jedoch nicht zwangsläufig in Form einer Folie bereitgestellt sein, beispielsweise kann das optische Element 1 auch in Form einer Platte bereitgestellt sein. Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des optischen Elements 1. Das in der Figur 1 gezeigte optische Element 1 kann auch die Hälfte eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen Elements 1 sein, sodass sich das vollständige optische Element 1 durch Spiegelung dieser Hälfte an der Breitenseite bzw. der den Innenbereich 5 aufweisenden Seite des halben optischen Elements 1 ergibt. tEin weiteres Ausführungsbeispiel des optischen Elements 1 kann sich beispielsweise durch Spiegelung des optischen Elements 1 gemäß Figur 1 ergeben
Eine beispielhafte Anwendung des optischen Elements 1 ist die Anwendung mit einer nicht näher dargestellten flächigen Leuchte. Eine solche flächige Leuchte weist in der Regel einen flächigen Lichtleiter mit einer flächigen Lichtauskopplungsseite zur Abgabe von in den Lichtleiter eingeleiteten Licht auf. Beispielsweise weist der flächige Lichtleiter eine die flächige Lichtauskopplungsseite aufweisende bzw. bildende Vorderseite, eine flächige Rückseite und eine die Vorderseite mit der Rückseite verbindende Stirnseite auf, wobei über die Stirnseite das Licht, beispielsweise abgeben von einem Leuchtmittel (LED etc.), in den Lichtleiter eingeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Licht in den Leiter über die Rückseite in den flächigen Lichtleiter eingeleitet wird.
Die Rückseite des Lichtleiters weist vorzugsweise einen Reflektor auf. Der Lichtleiter weist ferner Auskoppelstrukturen auf, beispielsweise in Form von (mechanischen) Verletzungen der Oberfläche. Zum Beispiel weist die Rückseite des Lichtleiters die Auskoppelstrukturen auf. Ziel dieser Auskoppelstrukturen ist es, das beispielsweise stirnseitig in den Lichtleiter eingekoppelte Licht zur Vorderseite des Lichtleiters umzulenken, um das Licht somit großflächig über den Lichtleiter über die Vorderseite bzw. Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters abzugeben. Der Abstand zwischen benachbarten Auskoppelstrukturen beträgt beispielsweise ca. 0,5 mm bis 2 mm, und/oder die Auskoppelstrukturen haben vorzugsweise eine Größe, beispielsweise Durchmesser oder Breite, von ca. 0,1 mm bis 1 mm
Das optische Element 1 ist dabei bezüglich der flächigen Leuchte so vorgesehen, dass die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements 1 in vorzugsweise flächigem Kontakt mit der flächigen Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters ist; das optische Element 1 ist also in Lichtabgaberichtung der Leuchte bzw. des Lichtleiters nachgeordnet. Auf diese Weise kann somit beispielsweise das optische Element 1 die komplette Vorderseite des flächigen Lichtleiters bedecken und somit beispielsweise die Vorderseite der flächigen Leuchte bilden.
Durch den Kontakt zwischen der Lichteinkopplungsseite des optischen Elements 1 einerseits und der flächigen Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters andererseits kann das von dem Lichtleiter über die Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters abgegebenen Licht über die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements 1 in das optische Element 1 eingeleitet werden. Über die Lichtauskopplungsseite 2 des optischen Elements 1 kann somit das von der flächigen Leuchte bzw. dem flächigen Lichtleiter abgegebene Licht abgegeben werden. Die oben genannten Vorteile des optischen Elements 1 wirken sich somit in besonders vorteilhafter Weise auf die Leuchte aus, sodass insbesondere mit wenig Aufwand die flächige Leuchte plastischer bzw. dreidimensionaler erscheint.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Beispielsweise ist es nicht zwingend, dass die zweiten Zonen 4 nur gemäß der in der Figur 2 oder in der Figur 3 oder in der Figur 4 oder in der Figur 5 jeweils gezeigten zweiten Zone 4 ausgebildet sind, um den blickwinkelabhängig unterschiedlichen brillanten Effekt und somit das dreidimensionale Erscheinungsbild des optischen Elements 1 zu erzeugen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine erste Anzahl der zweiten Zonen 4 gemäß der in Figur 2 beispielhaft dargestellten zweiten Zone 4 ausgebildet ist, eine zweite Anzahl der zweiten Zonen 4 gemäß der in Figur 3 beispielhaft dargestellten zweiten Zone 4 ausgebildet ist, eine dritte Anzahl der zweiten Zonen 4 gemäß der in Figur 4 beispielhaft dargestellten zweiten Zone 4 ausgebildet ist und/oder eine vierte Anzahl der zweiten Zonen 4 gemäß der in Figur 5 beispielhaft dargestellten zweiten Zone 4 ausgebildet ist.

Claims

Ansprüche
1. Optisches Element (1 ) für eine flächige Leuchte, aufweisend eine flächige Lichteinkopplungsseite zum Einleiten von Licht in das optische Element (1) und eine der flächigen Lichteinkopplungsseite gegenüberliegende flächige Lichtauskopplungsseite (2) zur Abgabe des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts, wobei die Lichtauskopplungsseite (2) aufweist: o eine erste Zone (3) zur diffus streuenden Lichtabgabe eines ersten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts, und o mehrere in der ersten Zone (3) vorgesehene zweite Zonen (4) zur Lichtabgabe eines zweiten Teils des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts derart, dass das über die zweiten Zonen (4) abgegebene Licht wenigstens teilweise definiert gerichtet ist.
2. Optisches Element (1 ) nach Anspruch 1 , wobei jede der zweiten Zonen (4) durch eine definierte Form von der ersten Zone (3) abgegrenzt ist.
3. Optisches Element (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der zweiten Zonen (4) durch eine kreisförmige, elliptische und/oder mehreckige, insbesondere im Wesentlichen hexagonale Form von der ersten Zone (3) abgegrenzt ist.
4. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der zweiten Zonen (4) eine Größe wie beispielsweise eine von der jeweiligen Form begrenzte Fläche aufweist, wobei in der ersten Zone (3) die zweiten Zonen (4) mit unterschiedlichen Größen vorgesehen sind, wobei mit zunehmendem Abstand zu einem Innenbereich (5) des optischen Elements (1 ) vorzugsweise zweite Zonen (4) mit kleineren Größen in der ersten Zone (3) angeordnet sind, wobei die Größe vorzugsweise ein Umkreis ist, und wobei der Umkreis besonders bevorzugt in einem Bereich von 5 mm bis 35 mm, beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegt.
5. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit zunehmendem Abstand zu einem bzw. dem Innenbereich (5) der Abstand zwischen benachbarten zweiten Zonen (4) größer wird.
6. Optisches Element (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Innenbereich (5) mittig bezüglich einer Höhe und/oder Breite des optischen Elements ist, und wobei der Innenbereich (5) vorzugsweise ein Zentrum des optischen Elements ist.
7. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Zonen (4) über wenigstens einen Teil und bevorzugt über den gesamten Bereich der ersten Zone (3) vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
8. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Zonen (4) jeweils wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 40, 50) aufweisen, wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 40) derart ausgebildet ist, dass die zweiten Zonen (4) geeignet sind, den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts nicht diffus streuend zu beeinflussen und somit direkt definiert gerichtet abzugeben, und/oder wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 40, 50) zur Abgabe von Licht in eine definierte Richtung derart ausgebildet ist, dass die zweiten Zonen (4) geeignet sind, den zweiten Teil des über die Lichteinkopplungsseite eingeleiteten Lichts in definierte Richtungen abzugeben.
9. Optisches Element (1 ) nach Anspruch 8, wobei die zweiten Zonen (4) jeweils mehrere Lichtauskopplungsstrukturen (20, 50) aufweisen, wobei die mehreren Lichtauskopplungsstrukturen (20, 50) vorzugsweise gleichmäßig über die jeweilige zweite Zone (4), beispielsweise der Form der jeweiligen zweiten Zone (4) entsprechend verteilt sind.
10. Optisches Element (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 40, 50) klar ausgebildet ist.
11. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-10, wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (20) kreisförmig und/oder punktförmig ausgebildet ist.
12. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-11 , wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (30) ein klarer, der Form der jeweiligen zweiten Zone (4) entsprechender und vorzugsweise geschlossen umlaufender Bereich ist, wobei dieser Bereich vorzugsweise die jeweilige zweite Zone (4) umgibt.
13. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-12, wobei die Lichtauskopplungsstruktur (40) klar ist und die jeweilige zweite Zone (4) im Wesentlichen vollständig bedeckt.
14. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-13, wobei die wenigstens eine Lichtauskopplungsstruktur (50) in Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite (2) des optischen Elements (1) gesehen mehrere vorzugsweise aneinander angrenzende dreieckförmige Lichtauskopplungsstrukturen (50) aufweist.
15. Optisches Element (1 ) nach Anspruch 14, wobei die Flächennormalen (N) der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen (50) bezüglich der flächigen Lichtauskopplungsseite (2) unterschiedlich und insbesondere gemäß mindesten sechs unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich ausgerichtet sind, sodass durch die unterschiedlichen Ausrichtungen der dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen (50) Licht aus den dreieckförmigen Lichtauskopplungsstrukturen (50) in die unterschiedlichen, definierten Richtungen abgebbar ist, wobei besonders bevorzugt der in Richtung der Flächennormale der flächigen Lichtauskopplungsseite (2) des optischen Elements (1) gesehene und zwischen zwei Flächennormalen (N) unterschiedlich ausgerichteter dreieckförmiger Lichtauskopplungsstrukturen (50) eingeschlossene Winkel 60°, 120°, 180°, 240° oder 300° beträgt.
16. Optisches Element (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die dreieckförmigen Lichtauskoppiungsstrukturen (50) durch sägezahnartige Lichtauskoppiungsstrukturen (51 ) gebildet sind, wobei die sägezahnartigen Lichtauskoppiungsstrukturen (51) vorzugsweise Undefiniert angeordnet sind, um die unterschiedlich ausgerichteten Flächennormalen (N) der dreieckförmigen Lichtauskoppiungsstrukturen (50) bereitzustellen, und/oder wobei die sägezahnartigen Lichtauskoppiungsstrukturen (51) jeweils vorzugsweise eine Grundfläche (52) und eine Mantelfläche (53) mit einer Seitenfläche (54) aufweisen, wobei die Seitenflächen (54) der sägezahnartigen Lichtauskoppiungsstrukturen (51 ) die dreieckförmigen Lichtauskoppiungsstrukturen (50) sind.
17. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 14-16, wobei die mehreren dreieckförmigen Lichtauskoppiungsstrukturen (50) die jeweilige zweite Zone (4) im Wesentlichen vollständig bedecken.
18. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-17, wobei jede der Lichtauskoppiungsstrukturen (20, 30, 40, 50) eine Breite bzw. einen Durchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt im Bereich von
0,1 mm bis 1 mm aufweist, und/oder wobei jede der Lichtauskoppiungsstrukturen (20, 30, 40, 50) einen Umkreis im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweist.
19. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-18, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Lichtauskoppiungsstrukturen (20, 50) der jeweiligen zweiten Zone (4) in einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt.
20. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-19, wobei ein Abstand zwischen der Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 40, 50) und einer Abgrenzung bzw. Form, die die jeweilige zweite Zone (4) von der ersten Zone (3) abgrenzt, vorgesehen ist, wobei dieser Abstand vorzugsweise wenigstens 3 mm beträgt.
21. Optisches Element (1 ) nach einem der Ansprüche 8-20, wobei jede der zweiten Zonen (4) in Bereichen (60), in denen keine Lichtauskopplungsstruktur (20, 30, 50) vorgesehen ist, ausgebildet ist, das
Licht diffus streuend abzugeben, wobei diese Bereiche (60) wenigstens teilweise eine Fresnelstruktur und/oder eine Mikrostrukturfolie zur diffus streuenden Lichtabgabe aufweisen.
22. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (1 ) einen das optische Element (1 ) und die Lichtauskopplungsseite (2) vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzenden Rand aufweist, wobei der Rand auch die erste Zone (3) vorzugsweise umlaufend geschlossen begrenzt.
23. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Zone (3) vorzugsweise mikroskopische Fresnelstrukturen zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone (3) aufweist, und/oder wobei die erste Zone (3) durch eine Mikrostrukturfolie zur diffus streuenden Lichtabgabe mittels der ersten Zone (3) gebildet ist.
24. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Zone (3) eine dritte Zone (6) zur Abgabe des von einem Sekundärleuchtmittel wie beispielsweise einer Notleuchte abgegebenen Lichts aufweist, wobei die dritte Zone (6) vorzugsweise ausgebildet ist, das von dem Sekundärleuchtmittel abgegebene Licht direkt abzugeben, und/oder wobei die dritte Zone (6) vorzugsweise klar ausgebildet ist, und/oder wobei die dritte Zone (6) vorzugsweise als Ausnehmung zur Aufnahme des Sekundärleuchtmittels ausgebildet ist, und/oder wobei die dritte Zone (6) in einem bzw. dem Innenbereich (5) des optischen Elements vorgesehen ist.
25. Optisches Element (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (1 ) aus einem dünnwandigen Material wie beispielsweise einer Folie hergestellt ist.
26. Flächige Leuchte, aufweisend einen flächigen Lichtleiter mit einer flächigen Lichtauskopplungsseite zur Abgabe von in den Lichtleiter eingeleiteten Licht, und - ein optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements (1 ) in vorzugsweise flächigen Kontakt mit der flächigen Lichtauskopplungsseite des Lichtleiters ist, sodass von dem Lichtleiter über die Lichtauskopplungsseite abgegebenes Licht über die flächige Lichteinkopplungsseite des optischen Elements in das optische Element
(1) einleitbar ist.
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