EP4348101A1 - Leuchtvorrichtung mit lichtverteilungskörper - Google Patents

Leuchtvorrichtung mit lichtverteilungskörper

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EP4348101A1
EP4348101A1 EP22734172.4A EP22734172A EP4348101A1 EP 4348101 A1 EP4348101 A1 EP 4348101A1 EP 22734172 A EP22734172 A EP 22734172A EP 4348101 A1 EP4348101 A1 EP 4348101A1
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EP
European Patent Office
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light
distribution body
light distribution
lighting device
lighting
Prior art date
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Pending
Application number
EP22734172.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Meise
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Paro Holding GmbH
Original Assignee
Paro Holding GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4348101A1 publication Critical patent/EP4348101A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device with a light distribution body according to the subject matter of claim 1.
  • Lighting devices with different emission characteristics are known, each of which is suitable for lighting purposes in different applications.
  • lighting devices are known which have a diffuse emission characteristic. Such lighting devices are suitable for evenly illuminating a room over a large area.
  • lighting devices are known which are designed to emit directed light, such as spotlights or spotlights. A limited spatial area can be specifically illuminated with such lighting devices.
  • DE 20 2016 102 638 U1 discloses a hybrid light that has at least one LED light source for emitting a directed luminous flux and at least one flat OLED light source for emitting a diffuse luminous flux.
  • the hybrid light requires separate light sources to provide the different beam characteristics, the space requirement and the effort in production are increased.
  • the object of the present invention is to specify a lighting device that is suitable for emitting directed and diffuse light. Furthermore, the present invention is intended to specify a lighting device which, despite the possibility of generating directed and diffuse light, is characterized by a structurally simple and compact, space-saving design.
  • a lighting device in particular for illuminating an interior, having a lighting means for emitting light and a light distribution body with a light coupling surface and a translucent light exit area, the light distribution body being designed to transmit a first part of the light emitted by the lighting means and via the light in-coupling surface to emit light introduced into the light distribution body in a directed manner, and to scatter a second part of the introduced light by means of the light distribution body such that the light exits diffusely essentially over the entire light exit region of the light distribution body.
  • An essential idea of the invention is to provide a light distribution body and to configure it in such a way that coupled light that is emitted by a (single) illuminant is partly emitted diffusely and partly directed out of the light distribution body. This achieves a structurally simple and space-saving construction of a lighting device with two emission characteristics, since only one lighting means and one (comparatively compact) light distribution body are required.
  • the light distribution body fulfills a dual function.
  • a (first) part of the light coupled into the light distribution body is inside the MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • Light distribution body so out and preferably directed that this part of the light emerges directed from the light distribution body.
  • the directed component of the coupled-in light preferably exits via a partial area of the light exit area.
  • a (second) part of the light coupled into the light distribution body is scattered or distributed by the light distribution body in such a way that this part of the coupled light is emitted diffusely over essentially the entire light exit area, preferably over the entire light exit area.
  • the diffusely emitted light is preferably emitted both when exiting the surface of the
  • Light distribution body which forms the light exit area, scattered, as well as internal reflections inside the light distribution body. Due to the internal reflections, the light is also distributed in the light distribution body.
  • the light distribution body thus produces a diffuse emission characteristic by scattering one (first) part of the coupled-in light and a directional emission characteristic by emitting the other (second) part of the coupled-in light in a directed manner.
  • the light distribution body is thus designed to emit light that is coupled in via the light coupling surface with an emission characteristic that represents a superimposition of a diffuse emission characteristic and a directed emission characteristic.
  • no separate lighting means or optical elements for modifying the emission characteristic are required to provide this emission characteristic.
  • the lighting device according to the invention has an emission characteristic that represents a superimposition of a diffuse and a directional emission characteristic.
  • a room in particular an interior space, can be illuminated uniformly with a single light source and at the same time a limited area of the room can be illuminated in a targeted manner with the directed light component.
  • a diffuse light emission or emission characteristic means a spatial emission pattern that has a substantially constant intensity over a large solid angle range, preferably over a solid angle range of 2n sr (steradian) or more.
  • Light emission or emission characteristics a spatial emission pattern in which the emission is limited to a small solid angle range of less than 2n sr, preferably less than 1 sr. directed light emission is therefore not limited to collimated light emission, but also includes a conical emission pattern with a small emission angle of preferably 45° or less.
  • the lighting device has a light guide which is designed to guide light emitted by the lighting means to the light coupling surface of the light distribution body.
  • the lighting means can be arranged at a distance from the light distribution body. This can be advantageous in terms of construction.
  • the distance between the light source and the light distribution body can be specifically adjusted by the light guide by the length of the light guide being selected accordingly. This can help to modify the emission angle of the directed light component.
  • any optical element with which light can be transported within the light guide between a coupling-in surface and a coupling-out surface of the light guide can be used as the light guide.
  • An optical waveguide for example, can be used as the light guide.
  • Elongated, for example cylindrical or prism-shaped elements made of a transparent material such as glass or a transparent plastic can also be used as light guides, in which the light emitted by the illuminant is coupled in via a base area and is coupled out via the axially distant base area.
  • the light distribution body is formed by a convex body made of a transparent material.
  • the light distribution body preferably has a spherical geometry.
  • the light distribution body is particularly preferably formed by an essentially spherical body.
  • a substantially spherical body is to be understood as meaning a body whose shape deviates only slightly from a spherical shape. For example, the deviation can be present in the form of local flat areas to form the light coupling surface.
  • ellipsoids in which the difference in the length of the semi-axes is significantly smaller than the length MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • the light distribution body is made of a transparent material, preferably glass or a transparent plastic.
  • the light distribution body is preferably solid (ie without cavities) and preferably consists essentially entirely of the transparent material.
  • the directed portion of the emitted light can be implemented in a particularly simple manner in terms of construction.
  • a light distribution body which is formed by a solid, essentially spherical body made of a transparent material is particularly preferred. With this configuration, part of the light introduced into the light distribution body is converged by the substantially spherical light distribution body. This part of the coupled-in light emerges from the light-distributing body in a directed manner via a region of the light-emitting surface of the light-distributing body that is opposite the light-coupling surface.
  • the directed part of the emission of the coupled-in light can thus be implemented in a particularly simple manner with a light distribution body that is geometrically compact and easy to produce.
  • the essentially spherical light distribution body has a diameter of more than 5 cm, particularly preferably between 5 cm and 50 cm.
  • the light exit area of the light distribution body is formed by a frosted surface.
  • the light exit area is formed by a frosted surface on a surface of the light distribution body.
  • a diffuse light exit can be provided over the entire light exit area in a particularly simple manner.
  • the matting of the light exit area can be produced in the usual way by roughening the surface, for example by etching or sandblasting.
  • the light distribution body is formed by a solid, essentially spherical body made of a transparent material, the surface of which is frosted with the exception of the light coupling surface. Because of the spherical shape, a (first) part of the coupled-in light is bundled and exits in a directed manner via a surface area of the light distribution body or a part of the light exit area that is opposite the light-coupling surface. Another (second) part of the coupled light exits diffusely on the frosted surface of the light distribution body (i.e. on the light exit area) and/or is diffusely reflected inside the light distribution body on the frosted surface and then diffusely emitted via the frosted surface.
  • a lighting device can thus be formed which provides a particularly advantageous and aesthetically pleasing combination of diffuse and directed emission characteristics using only one light source, which is particularly simple and inexpensive to produce and which has a particularly compact structure. It has surprisingly turned out that when using a solid, spherical light distribution body made of a transparent material with a frosted surface as the light exit area, a lighting device is created in which the intensity of the light component that is diffusely emitted by the light distribution body is satisfactory over the entire light exit area has a high intensity that is suitable for uniform and atmospheric lighting, while the directional portion of the emitted light is bright enough to illuminate a limited area of a room like a spot.
  • the light input surface is formed by a smooth ground or polished area on the surface of the light distribution body. This facilitates the coupling of light into the light distribution body.
  • the light in-coupling surface can be designed to be essentially planar.
  • the light coupling surface can have a convex or concave shape. If an essentially spherical body is used as the light distribution body, a convex-shaped light coupling surface can be formed by polishing a surface area. Alternatively, a planar light coupling surface can be obtained by locally grinding the surface. If the lighting device a MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • the surface shape of the light coupling surface preferably corresponds to the surface shape of a light coupling-out surface of the light guide in order to enable the light guide to be seamlessly attached to the light distribution body and thus to improve the light coupling.
  • the light source is preferably formed by one or more LEDs and is also preferably designed as an LED cluster or LED RGB module.
  • the lighting device preferably has exactly one lighting means, which is formed by an (individual) LED or an LED cluster or an LED module. If an LED RGB module is used as the lighting means, the color of the light emitted by the lighting device can be variably adjusted. Due to the internal reflections and scattering, the light distribution body causes a mixture of the light colors that are emitted by the individual LEDs of the LED RGB module. This achieves light emission with a homogeneous color.
  • the light distribution body has areas on its surface with a reflective coating that is designed to partially or completely reflect light that propagates inside the light distribution body and impinges on the reflective coating.
  • the emission characteristics of the light distribution body can be modified in a targeted manner.
  • the emission of directed and/or diffuse light can, for example, be restricted to certain solid angle ranges or can be reduced in a targeted manner in certain ranges.
  • surface areas can be excluded from the light exit area by applying a reflective coating with total reflection in some areas, since no light can exit from the light distribution body in these areas.
  • the lighting device has a holder in which the light distribution body MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • a substantially spherical light distribution body is particularly preferred in this embodiment, since this can be mounted so as to be rotatable about its center point in a structurally simple manner.
  • the lighting device has a dome that partially or completely encloses the light distribution body.
  • the surface of the light distribution body can be protected from dirt and damage. This protection is particularly advantageous in the case of light distribution bodies with a frosted surface, since contamination of the frosted surface can affect the diffusion effect and lead to altered transmission behavior.
  • the dome has surface areas with different degrees of transmission, which are designed to modify the emission characteristics of the light distribution body. At least one surface area preferably has a partially reflective and/or fully reflective coating. According to this development, the emission characteristics of the lighting device can be modified by appropriate design of the dome, without the light distribution body having to be changed. As a result, depending on the application, suitable emission characteristics of the lighting device can be implemented. In addition, an aesthetically advantageous configuration of the lighting device can be implemented.
  • FIG. 1 shows a perspective exploded view of a lighting device with a light distribution body according to a preferred exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows an exploded view of the lighting device from FIG. 1 in section
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of the lighting device from FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the emission characteristic that can be achieved with the lighting device according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3;
  • FIG. 5 shows an illustration of a variant of the exemplary embodiment shown in FIG. 4 with a schematic representation of the radiation characteristics that can be achieved;
  • FIGS. 4 and 5 shows a graph that qualitatively represents the angular dependency of the emission characteristic that can be generated with the lighting devices shown in FIGS. 4 and 5;
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of a lighting device with a light distribution body according to a further preferred exemplary embodiment of the present invention with modified emission characteristics
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view of a lighting device with a light distribution body according to a further preferred exemplary embodiment of the present invention with modified emission characteristics
  • FIGS. 9 and 10 show a schematic sectional view of a lighting device with a light distribution body according to another preferred embodiment MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • Embodiment of the present invention with a holder for the light distribution body
  • FIG. 11 shows a schematic sectional view of a lighting device with a light distribution body according to a further preferred exemplary embodiment of the present invention with a dome;
  • FIG. 12 is an illustration of a variant of the embodiment shown in FIG.
  • the lighting device has a lighting means 3, a light guide 2 and a light distribution body 1 as main components.
  • the light source 3 is preferably formed by an LED or an LED unit made up of several LEDs, for example an LED cluster or an LED module, but is not limited to this.
  • the illuminant 3 is designed to emit light in the direction of the light guide 2 and the light distribution body 1 connected thereto.
  • the light guide 2 is formed by an elongate, essentially cylindrical body made of a transparent material, the longitudinal axis of which extends along a central axis of the lighting device.
  • the central axis is shown in the exploded view of FIG. 1 as a dot-dash line.
  • the light guide 2 has a light input surface 21 and a light output surface 22 at each axial end.
  • the light coupling surface 21 and the light coupling surface 22 are preferably surfaces with a high degree of transmission, which can be achieved, for example, by appropriate polishing and/or application of a suitable coating.
  • the outer surface of the light guide 2 can improve the light transmission between the light source 3 and the light distribution body 1 with a suitable MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • the outer surface of the light guide 2 can be provided with an opaque cover. It is also possible that the lateral surface of the light guide 2 has no special modification and is formed by an untreated or not specially treated surface.
  • the light guide 2 is used to guide light emitted by the illuminant 3 into the light distribution body 1 .
  • the body In order to couple the light into the light distribution body 1 , the body has a light coupling surface 11 .
  • the light guide 2 In the assembled state, the light guide 2 is attached to the light coupling surface 11 with the light coupling-out surface 22 . This can be seen in FIGS. 2 and 3, which show a schematic sectional illustration of the lighting device from FIG.
  • the illuminant 3 is attached to the light coupling surface 21 of the light guide.
  • the light output surface 22 of the light guide 2 is attached to the light input surface 11 of the light distribution body 1 .
  • Light emitted by the illuminant 3 is thus coupled into the light guide 2 via the light coupling surface 21 .
  • the light is then conducted in the light guide 2 to the light coupling surface 11 of the light distribution body 1 .
  • the light is coupled into the light distribution body 1 from the light coupling-out surface 22 of the light guide 2 via the light coupling-in surface 11 of the light distribution body 1 .
  • the light distribution body 1 in the embodiment shown in Figs. 1 to 3 has a convex shape. Specifically, the light distribution body 1 shown there is essentially spherical. The shape of the light distribution body 1 deviates from a spherical shape only at the light coupling surface 11 .
  • the light coupling surface 11 in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is—corresponding to the light coupling surface 22 of the light guide 2—planar. This can be achieved, for example, by grinding down the light distribution body 1 at the location of the light coupling surface 11 .
  • the light coupling surface 11 of the essentially spherical light distribution body 1 is obtained by polishing a region of the spherical surface and is convex.
  • the light coupling-out surface 22 of the light guide 2 is concave with a size and curvature corresponding to the size and curvature of the light coupling-in surface 11 of the light distribution body 1 .
  • the light distribution body 1 is solid and is formed of a transparent material such as glass or transparent plastic. Glass is preferred as the material for the light distribution body 1 .
  • the light distribution body 1 has a light exit area 12 on its surface. In the case of the essentially spherical light distribution body 1 shown in FIGS.
  • the light exit area 12 of the light distribution body shown in Fig. 1 to 3 is formed by a matted or satined surface, i.e. a finely roughened surface, on which light inside the light distribution body 1 is diffusely scattered and through which light from the inside of the light distribution body 1 diffuses exit.
  • a matted or satined surface i.e. a finely roughened surface
  • Such a surface can be obtained in the case of a light distribution body 1 made of glass, for example by sandblasting or etching.
  • FIG. 1 With the lighting device according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a radiation characteristic can be produced which contains both a directional component and a diffuse component. This is explained below with reference to FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 4
  • FIG. 4 is a schematic illustration of the emission characteristics that can be achieved with the lighting device according to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows a variation of the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3 without a light guide 2, with which a radiation characteristic with a directed and diffuse component can also be obtained.
  • the radiation characteristics of the lighting device with the configuration according to FIG. 4 are explained.
  • Light that is emitted by the illuminant 3 is guided into the light distribution body 1 via the light guide 2 .
  • Exemplary beam paths through the light guide 2 are shown schematically by the arrows in the light guide 2 .
  • the illuminant 3 does not emit collimated light, but emits light over a certain angular range. This can also lead to reflections on the inner wall of the light guide 2 .
  • Light that is coupled into the light distribution body 1 from the light guide 2 therefore enters the light distribution body 1 at different angles.
  • the light distribution body 1 is solidly formed from a transparent material, a first part of the coupled light, which enters the light distribution body 1 at a sufficiently small angle with respect to the central axis of the lighting device shown in broken lines, is partially collimated or directed. This (first) part of the light that is coupled in emerges in a directed manner from the light distribution body 1 in a region of the light exit region 12 which is opposite the light coupling surface 11 . This is shown in FIG. 4 by the solid arrows at the upper end of the light distribution body 1, which represent the directed portion of the emitted light.
  • the second part of the coupled-in light is distributed uniformly over the light distribution body 1 and exits essentially diffusely over the entire light exit region 12 of the light distribution body 1 .
  • This is shown in FIG. 4 by the dotted arrows on the surface of the light distribution body 1, which represent the diffuse portion of the emitted light. Due to the frosted surface, additional scattering takes place when the light exits the light exit area 12 .
  • no light guide 2 is present.
  • the light emitted by the illuminant 3 is coupled directly into the light distribution body 1 via the light coupling surface 11 .
  • directed and diffuse light is generated essentially analogously to the exemplary embodiment shown in FIG. 4 and described above.
  • a (first) part of the coupled light is directed by the collimating effect of the massive light distribution body 1 and occurs over part of the light exit area 12, which is the MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • Opposite light coupling surface 11 directed from.
  • a (second) part of the coupled-in light (essentially the part that does not exit the light distribution body 1 in a directed manner) is distributed over the light distribution body 1 by internal reflections on the frosted surface and essentially passes through the frosted surface over the entire light exit area 12 diffuse off.
  • the emission characteristic which can be achieved with the lighting device according to the present invention and in particular with the lighting devices shown in FIGS. 4 and 5, is formed from the superimposition of a diffuse and a directional component. This is shown schematically in the graph in FIG.
  • the polar angle Q of a spherical coordinate system with its origin in the center of the light distribution body 1 is shown on the x-axis.
  • a value of 0° designates the direction along the central axis of the lighting device away from the light coupling surface 11 .
  • the intensity of the light emitted at the respective angle Q is given on the y-axis without a specific unit.
  • This directed light exit is shown in Fig. 6 as an increased emission intensity at small values of Q.
  • the lighting device according to the invention therefore produces an emission characteristic with a directional component for the targeted illumination of a limited spatial area and a diffuse component for the uniform illumination of a large spatial area.
  • the lighting device according to the invention is suitable for generating spot lighting with a very soft spot that transitions into a diffuse lighting component that is emitted over almost the full solid angle.
  • the intensity of the diffuse component is so high here that the diffuse component enables atmospheric, uniform illumination.
  • the intensity of the directed part is so high that the directed MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • the lighting device emits both directed and diffuse light from the light distribution body 1, with only a single light source 3 being required for this.
  • only one compact optical element is required to generate the radiation characteristics with a directional and a diffuse component.
  • the light distribution body 1 From the coupled-in light, the light distribution body 1 generates both a directed component of emitted light over a limited solid angle range and a diffuse component of emitted light, which is emitted over a very large solid angle range.
  • the emission characteristics described with reference to FIGS. 4 to 6 can be suitably changed by simple modifications of the light distribution body 1, depending on the lighting requirement. If, for example, it is desired that no light is emitted over a certain solid angle range, corresponding areas of the surface of the light distribution body 1 can be excluded from the light exit area 12 by applying a cover or a reflective coating with total reflection. The use of a reflective coating is preferred here, since the light yield can be improved in this way. Light that is reflected in the interior of the light distribution body 1 on the reflective coating can continue to exit the light distribution body 1 via the light exit area 12 .
  • FIGS. 7 and 8 show two schematic views of a lighting device with a correspondingly modified light distribution body 1.
  • the light distribution bodies 1 in FIGS. 7 and 8 are provided with a reflective coating 13 in certain areas. No light emerges from the light distribution body 1 in the area of the reflective coating 13 , so that the areas with the reflective coating 13 do not form part of the light exit area 12 .
  • the remaining light exit area 12 emits essentially diffuse light, which was partially reflected on the reflection coating 13 inside the light distribution body.
  • a reflective coating 13 is applied over an annular area of the surface of the light distribution body 1 .
  • a superimposition of directed and diffuse light is emitted in a region of the light exit region 12 which is opposite the light coupling surface 11 .
  • Another part of the light exit area 12 is adjacent to the light coupling surface 11 and is used to emit diffuse light.
  • a region in which no light is emitted is formed with the reflection coating 13 between the two parts of the light exit region 12 .
  • a tinting in certain areas on the surface of the light distribution body 1 or a coating with a reduced transmittance can also be provided, so that the intensity of the emitted light can be reduced and adjusted in these areas.
  • FIGS. 7 and 8 can also be combined with the configuration of the lighting device without light guide 2 shown in FIG.
  • the proportion of the light coupled into the light distribution body 1 which is emitted in a directed manner is emitted over a surface region which is opposite the light coupling surface 11 when using a substantially spherical light distribution body 1 .
  • the lighting device can be movably mounted. It is particularly preferred here to mount the lighting device in such a way that the light distribution body 1 is mounted such that it can rotate about its center. With such a bearing, the direction of the directed emitted light can be changed by rotating the light distribution body 1 without the light distribution body 1 changing its absolute position.
  • the lighting device is mounted in a holder 4 shown schematically in such a way that the light distribution body 1 can be rotated about its center.
  • the directed portion of light that is emitted by the lighting device is radiated vertically upwards. If the light distribution body 1 is rotated in the holder, the direction of the light emitted in a directed manner changes, as shown in FIG. 10 . However, the position of the light distribution body 1 remains unchanged. As a result, a lighting device can be created that requires little space and has an emission characteristic with a diffuse portion and a directed portion, with the emission direction of the directed portion being adjustable.
  • the configuration with holder shown in Fig. 9 and Fig. 10 can be combined both with the configuration shown in Fig. 5 without light guide 2 and with a light distribution body 1 with modified emission characteristics according to the reference to Fig. 7 and Fig. 8 described embodiments.
  • the lighting device can have a (transparent) dome that at least partially encloses the light distribution body 1 .
  • a dome 5 which surrounds the light distribution body 1 .
  • the lateral surface of the light guide 2 is provided with an opaque cover or coating (not shown). As a result, the visibility of the light guide 2 is reduced so that the optical impression is created that the light distribution body 1 is floating inside the dome 5 .
  • the dome 5 can be provided with coatings with a reduced degree of transmission in some areas. This is shown schematically in FIG.
  • the dome 5 has a first (partially) reflective coating 51 in an upper area and a second (partially) reflective coating 52 in an annular area around the upper area.
  • the degrees of transmission of the coatings 51, 52 differ from one another.
  • Coatings with a transmittance of 0 can be used, i.e. fully reflective coatings, or partially reflective MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
  • a tinting of the dome 5 in certain areas can also be used in order to modify the emission characteristics of the lighting device.
  • the configuration of the coatings 51, 52 shown in FIG. 12 is purely exemplary. It is obvious to the person skilled in the art that any combination and arrangement of coatings and/or tinted areas on the dome 5 can be used to achieve a desired modification of the emission characteristics of the lighting device.
  • the dome 5 can also be configured to be removable and interchangeable. As a result, the radiation characteristics of the lighting device can be modified by simply replacing the dome 5 with a dome with a different configuration of the coatings and/or tinting, without requiring a modification or change to the light distribution body 1 or the light source 3 .

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Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Leuchtvorrichtung, insbesondere zur Beleuchtung eines Innenraums, angegeben, die ein Leuchtmittel (3) aufweist, sowie einen Lichtverteilungskörper (1) mit einer Lichteinkoppelfläche (11) und einem transluzenten Lichtaustrittsbereich (12); wobei der Lichtverteilungskörper (1) dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des von dem Leuchtmittel (3) emittierten und über die Lichteinkoppelfläche (11) in den Lichtverteilungskörper (1) eingeleiteten Lichts gerichtet abzugeben, und einen zweiten Teil des eingeleiteten Lichts mittels des Lichtverteilungskörpers (1) zu streuen, so dass das Licht im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich (12) des Lichtverteilungskörpers (1) diffus austritt.

Description

MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC 30. Mai 2022
Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit einem Lichtverteilungskörper gemäß dem Gegenstand von Anspruch 1.
Es sind Leuchtvorrichtungen mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken bekannt, die jeweils für Beleuchtungszwecke in verschiedenen Anwendungsfällen geeignet sind. So sind beispielweise Leuchtvorrichtungen bekannt, die eine diffuse Abstrahlcharakteristik aufweisen. Derartige Leuchtvorrichtungen sind geeignet, um einen Raum über einen großen Bereich gleichmäßig auszuleuchten. Andererseits sind Leuchtvorrichtungen bekannt, die zur Abstrahlung von gerichtetem Licht konzipiert sind, wie beispielsweise Spotleuchten oder Strahler. Mit solchen Leuchtvorrichtungen lässt sich ein begrenzter Raumbereich gezielt ausleuchten.
In vielen Fällen ist es gewünscht, beide Abstrahlcharakteristiken gleichzeitig für die Beleuchtung eines Raums einzusetzen, beispielsweise in Arbeitsräumen mit einem Arbeitsplatz. Dort ist es wünschenswert, den Raum gleichmäßig auszuleuchten und gleichzeitig eine erhöhte Ausleuchtung des Arbeitsplatzes bereitstellen zu können. Ebenso ist es zur Erzeugung einer angenehmen Raumstimmung häufig wünschenswert, eine diffuse Beleuchtung des Raums mit einer gerichteten Beleuchtung bestimmter Raumbereiche zu kombinieren.
Im Stand der Technik sind verschiedene Leuchten bekannt, die zur gleichzeitigen Erzeugung von diffusem und gerichtetem Licht verschiedene Leuchtmittel mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken kombinieren. So ist beispielsweise in DE 20 2016 102 638 Ul eine Hybridleuchte offenbart, die mindestens ein LED- Leuchtmittel zur Abgabe eines gerichteten Lichtstroms und mindestens ein flächiges OLED-Leuchtmittel zur Abgabe eines diffusen Lichtstroms aufweist. Da MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
2 die Hybridleuchte getrennte Leuchtmittel zur Bereitstellung der unterschiedlichen Strahlcharakteristiken benötigt, werden der Platzbedarf und der Aufwand bei der Herstellung erhöht.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Leuchtvorrichtung anzugeben, die zur Abgabe von gerichtetem und diffusem Licht geeignet ist. Ferner soll mit der vorliegenden Erfindung eine Leuchtvorrichtung angegeben werden, die sich trotz der Möglichkeit zur Erzeugung von gerichtetem und diffusem Licht durch einen konstruktiv einfachen und kompakten, platzsparenden Aufbau auszeichnet.
Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, insbesondere zur Beleuchtung eines Innenraums, aufweisend ein Leuchtmittel zur Emission von Licht und einen Lichtverteilungskörper mit einer Lichteinkoppelfläche und einem transluzenten Lichtaustrittsbereich, wobei der Lichtverteilungskörper dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des von dem Leuchtmittel emittierten und über die Lichteinkoppelfläche in den Lichtverteilungskörper eingeleiteten Lichts gerichtet abzugeben, und einen zweiten Teil des eingeleiteten Lichts mittels des Lichtverteilungskörpers so zu streuen, dass das Licht im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich des Lichtverteilungskörpers diffus austritt.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, einen Lichtverteilungskörper bereitzustellen und derart zu konfigurieren, dass eingekoppeltes Licht, das von einem (einzigen) Leuchtmittel emittiert wird, zu einem Teil diffus und zu einem anderen Teil gerichtet aus dem Lichtverteilungskörper emittiert wird. Damit wird ein konstruktiv einfacher und platzsparender Aufbau einer Leuchtvorrichtung mit zwei Abstrahlcharakteristiken erreicht, da nur ein Leuchtmittel und ein (vergleichsweise kompakter) Lichtverteilungskörper benötigt werden.
Der Lichtverteilungskörper erfüllt dabei eine Doppelfunktion. Ein (erster) Teil des in den Lichtverteilungskörper eingekoppelten Lichts wird im Inneren des MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Lichtverteilungskörpers so geführt und vorzugsweise gerichtet, dass dieser Teil des Lichts aus dem Lichtverteilungskörper gerichtet austritt. Vorzugsweise tritt der gerichtete Anteil des eingekoppelten Lichts über einen Teilbereich des Lichtaustrittsbereichs aus. Ein (zweiter) Teil des in den Lichtverteilungskörper eingekoppelten Lichts wird mittels des Lichtverteilungskörpers so gestreut bzw. verteilt, dass dieser Teil des eingekoppelten Lichts diffus über im Wesentlichen den gesamten Lichtaustrittsbereich, vorzugsweise über den gesamten Lichtaustrittsbereich emittiert wird. Dabei wird das diffus emittierte Licht vorzugsweise sowohl beim Austritt aus der Oberfläche des
Lichtverteilungskörpers, die den Lichtaustrittsbereich bildet, gestreut, als auch bei internen Reflexionen im Inneren des Lichtverteilungskörpers. Durch die internen Reflexionen wird das Licht zudem im Lichtverteilungskörper verteilt.
Damit erzeugt der Lichtverteilungskörper durch die Streuung des einen (ersten) Teils des eingekoppelten Lichts eine diffuse Abstrahlcharakteristik und durch die gerichtete Abgabe des anderen (zweiten) Teils des eingekoppelten Lichts eine gerichtete Abstrahlcharakteristik. Der Lichtverteilungskörper ist also erfindungsgemäß dazu ausgebildet, Licht, das über die Lichteinkoppelfläche eingekoppelt wird, mit einer Abstrahlcharakteristik abzustrahlen, die eine Überlagerung aus einer diffusen Abstrahlcharakteristik und einer gerichteten Abstrahlcharakteristik darstellt. Vorteilhafterweise sind für die Bereitstellung dieser Abstrahlcharakteristik dabei keine getrennten Leuchtmittel oder optischen Elemente zur Modifikation der Abstrahlcharakteristik erforderlich.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung weist eine Abstrahlcharakteristik auf, die eine Überlagerung einer diffusen und einer gerichteten Abstrahlcharakteristik darstellt. Somit kann mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ein Raum, insbesondere Innenraum, mit einem einzigen Leuchtmittel gleichmäßig beleuchtet werden und gleichzeitig ein begrenzter Raumbereich mit dem gerichteten Lichtanteil gezielt ausgeleuchtet werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einer diffusen Lichtabstrahlung bzw. Abstrahlcharakteristik ein räumliches Abstrahlmuster zu verstehen, dass über einen großen Raumwinkelbereich, vorzugsweise über einen Raumwinkelbereich von 2n sr (Steradiant) oder mehr, eine im Wesentlichen konstante Intensität aufweist. Im Gegensatz hierzu bezeichnet eine gerichtete MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Lichtabstrahlung oder Abstrahlcharakteristik ein räumliches Abstrahlmuster, bei dem die Abstrahlung auf einen kleinen Raumwinkelbereich von weniger als 2n sr, vorzugsweise weniger als 1 sr, begrenzt ist. eine gerichtete Lichtabstrahlung ist also nicht auf eine kollimierte Lichtabstrahlung begrenzt, sondern umfasst auch ein kegelförmiges Abstrahlmuster mit einem kleinen Abstrahlwinkel von vorzugsweise 45° oder weniger.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Leuchtvorrichtung einen Lichtleiter auf, der dazu ausgebildet ist, von dem Leuchtmittel emittiertes Licht an die Lichteinkoppelfläche des Lichtverteilungskörpers zu leiten. Dadurch kann das Leuchtmittel von dem Lichtverteilungskörper beabstandet angeordnet werden. Dies kann konstruktiv vorteilhaft sein. Zudem kann durch den Lichtleiter der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und dem Lichtverteilungskörper gezielt eingestellt werden, indem die Länge des Lichtleiters entsprechend gewählt wird. Dies kann dazu beitragen, den Abstrahlwinkel des gerichteten Lichtanteils zu modifizieren.
Als Lichtleiter kann jedes optische Element eingesetzt werden, mit dem Licht innerhalb des Lichtleiters zwischen einer Einkopplungsfläche und einer Auskopplungsfläche des Lichtleiters transportiert werden kann. Als Lichtleiter kann beispielsweise ein Lichtwellenleiter verwendet werden. Ebenso können als Lichtleiter längliche, beispielsweise zylindrische oder prismenförmige Elemente aus einem transparenten Material wie Glas oder einem transparenten Kunststoff eingesetzt werden, bei denen das von dem Leuchtmittel emittierte Licht über eine Grundfläche eingekoppelt und über die axial entfernte Grundfläche ausgekoppelt wird.
Vorzugsweise ist der Lichtverteilungskörper durch einen konvexen Körper aus einem transparenten Material gebildet. Vorzugsweise weist der Lichtverteilungskörper eine sphärische Geometrie auf. Besonders bevorzugt ist der Lichtverteilungskörper durch einen im Wesentlichen kugelförmigen Körper gebildet. Unter einem im Wesentlichen kugelförmigen Körper ist ein Körper zu verstehen, dessen Form nur geringfügig von einer Kugelform abweicht. Beispielsweise kann die Abweichung in Form von lokalen Abflachungen zur Ausbildung der Lichteinkoppelfläche vorhanden sein. Ebenso sind Ellipsoide, bei denen die Differenz der Länge der Halbachsen wesentlich kleiner als die Länge MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
5 der kürzesten Halbachse ist (vorzugsweise beträgt keine Längendifferenz der Halbachsen mehr als 10% der Länge der kürzesten Halbachse), im Rahmen der vorliegenden Beschreibung als im Wesentlichen kugelförmig zu verstehen.
Um die Lichtverteilungsfunktion im Inneren des Lichtverteilungskörpers sicherzustellen, ist es weiter bevorzugt, dass der Lichtverteilungskörper aus einem transparenten Material, vorzugsweise aus Glas oder einem transparenten Kunststoff, gebildet ist. Der Lichtverteilungskörper ist vorzugsweise massiv (also ohne Hohlräume) ausgebildet und besteht vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus dem transparenten Material.
Mit einem derartigen Lichtverteilungskörper lässt sich der gerichtete Anteil des abgestrahlten Lichts konstruktiv besonders einfach realisieren. Besonders bevorzugt ist ein Lichtverteilungskörper, der durch einen massiven, im Wesentlichen kugelförmigen Körper aus einem transparenten Material gebildet ist. Bei dieser Konfiguration wird ein Teil des in den Lichtverteilungskörper eingeleiteten Lichts durch den im Wesentlichen kugelförmigen Lichtverteilungskörper gebündelt. Dieser Teil des eingekoppelten Lichts tritt aus dem Lichtverteilungskörper über einen Bereich der Lichtaustrittsfläche des Lichtverteilungskörpers, der der Lichteinkoppelfläche gegenüberliegt, gerichtet aus. Damit lässt sich der gerichtete Teil der Abstrahlung des eingekoppelten Lichts in besonders einfacher Weise mit einem geometrisch kompakten und einfach herzustellenden Lichtverteilungskörper realisieren.
Es ist hierbei bevorzugt, dass der im Wesentlichen kugelförmige Lichtverteilungskörper einen Durchmesser von mehr als 5 cm, besonders bevorzugt zwischen 5 cm und 50 cm aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtaustrittsbereich des Lichtverteilungskörpers durch eine mattierte Oberfläche gebildet. Konkret ist der Lichtaustrittsbereich durch eine mattierte Oberfläche an einer Oberfläche des Lichtverteilungskörpers gebildet. Dadurch kann in besonders einfacher Weise ein diffuser Lichtaustritt über den gesamten Lichtaustrittsbereich bereitgestellt werden. Die Mattierung des Lichtaustrittsbereichs kann in üblicher Weise durch eine Aufrauhung der Oberfläche erzeugt werden, beispielsweise durch Ätzen oder Sandstrahlen. MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lichtverteilungskörper durch einen massiven, im Wesentlichen kugelförmigen Körper aus einem transparenten Material gebildet, dessen Oberfläche mit Ausnahme der Lichteinkoppelfläche mattiert ist. Aufgrund der Kugelform wird ein (erster) Teil des eingekoppelten Lichts gebündelt und tritt gerichtet über einen Oberflächenbereich des Lichtverteilungskörpers bzw. einen Teil des Lichtaustrittsbereichs aus, der der Lichteinkoppelfläche gegenüberliegt. Ein anderer (zweiter) Teil des eingekoppelten Lichts tritt an der mattierten Oberfläche des Lichtverteilungskörpers (also an dem Lichtaustrittsbereich) diffus aus und/oder wird im Inneren des Lichtverteilungskörpers an der mattierten Oberfläche diffus reflektiert und anschließend über die mattierte Oberfläche diffus emittiert.
Damit lässt sich eine Leuchtvorrichtung bilden, die eine besonders vorteilhafte und ästhetisch ansprechende Kombination aus diffuser und gerichteter Abstrahlcharakteristik unter Verwendung nur eines Leuchtmittels bereitstellt, die besonders einfach und kostengünstig herzustellen ist, und die einen besonders kompakten Aufbau aufweist. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass bei Verwendung eines massiven, kugelförmigen Lichtverteilungskörpers aus einem transparenten Material mit einer mattierten Oberfläche als Lichtaustrittsbereich eine Leuchtvorrichtung geschaffen wird, bei der die Intensität des Lichtanteils, der diffus von dem Lichtverteilungskörper abgestrahlt wird, über den gesamten Lichtaustrittsbereich eine zufriedenstellend hohe Intensität aufweist, die sich für eine gleichmäßige und stimmungsvolle Beleuchtung eignet, während der gerichtete Anteil des abgestrahlten Lichts hell genug ist, um spotartig einen begrenzten Raumbereich auszuleuchten.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Lichteinkoppelfläche durch einen glatt geschliffenen oder polierten Bereich auf der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers gebildet ist. Dadurch wird die Einkopplung von Licht in den Lichtverteilungskörper erleichtert. Die Lichteinkoppelfläche kann im Wesentlichen planar ausgebildet sein. Ebenso kann die Lichteinkoppelfläche eine konvexe oder konkave Form aufweisen. Wird als Lichtverteilungskörper ein im Wesentlichen kugelförmiger Körper verwendet, kann durch Polieren eines Oberflächenbereichs eine konvex geformte Lichteinkoppelfläche ausgebildet werden. Alternativ kann durch ein lokales Schleifen der Oberfläche eine planare Lichteinkoppelfläche erhalten werden. Wenn die Leuchtvorrichtung einen MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Lichtleiter aufweist, entspricht die Oberflächenform der Lichteinkoppelfläche vorzugsweise der Oberflächenform einer Lichtauskoppelfläche des Lichtleiters, um ein nahtloses Ansetzen des Lichtleiters an den Lichtverteilungskörper zu ermöglichen und damit die Lichteinkopplung zu verbessern.
Vorzugsweise ist das Leuchtmittel durch eine oder mehrere LEDs gebildet und ferner vorzugsweise als LED-Cluster oder LED-RGB-Modul ausgebildet. Damit kann ein leuchtstarkes, energieeffizientes und kompaktes Leuchtmittel mit geringen Herstellungskosten bereitgestellt werden. Vorzugsweise weist die Leuchtvorrichtung genau ein Leuchtmittel auf, das durch eine (Einzel-)LED oder einen LED-Cluster bzw. ein LED-Modul gebildet ist. Wird als Leuchtmittel ein LED- RGB-Modul verwendet, kann die Farbe des von der Leuchtvorrichtung emittierten Lichts variabel eingestellt werden. Der Lichtverteilungskörper bewirkt aufgrund des internen Reflexionen und Streuungen dabei eine Mischung der Lichtfarben, die von den einzelnen LEDs des LED-RGB-Moduls emittiert werden. Dadurch wird eine Lichtabstrahlung mit homogener Farbe erzielt.
In einer (weiteren) bevorzugten Ausführungsform weist der Lichtverteilungskörper an seiner Oberfläche Bereiche mit einer Reflexionsbeschichtung auf, die dazu ausgebildet ist, Licht, das im Inneren des Lichtverteilungskörpers propagiert und auf die Reflexionsbeschichtung trifft, teilweise oder vollständig zu reflektieren.
Durch das bereichsweise Vorsehen einer Reflexionsbeschichtung kann die Abstrahlcharakteristik des Lichtverteilungskörpers gezielt modifiziert werden. Die Abstrahlung von gerichtetem und/oder diffusem Licht kann beispielsweise auf bestimmte Raumwinkelbereiche beschränkt werden oder in bestimmten Bereichen gezielt reduziert werden. Bei Verwendung eines Lichtverteilungskörpers mit einer konvexen (insbesondere sphärischen) Form mit einer mattierten Oberfläche können durch bereichsweise Aufbringung einer Reflexionsbeschichtung mit Totalreflexion Oberflächenbereiche von dem Lichtaustrittsbereich ausgenommen werden, da in diesen Bereichen kein Austritt von Licht aus dem Lichtverteilungskörper erfolgen kann.
Gemäß einer (weiteren) bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtvorrichtung eine Halterung auf, in der der Lichtverteilungskörper um MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
8 seinen Mittelpunkt rotierbar gelagert ist. Dadurch lässt sich die Richtung des gerichtet abgestrahlten Lichts auf einfache Weise durch den Benutzer anpassen, indem der Lichtverteilungskörper in der Halterung gedreht wird. Besonders bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform ein im Wesentlichen kugelförmiger Lichtverteilungskörper, da sich dieser auf konstruktiv einfache Weise um seinen Mittelpunkt rotierbar lagern lässt.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Leuchtvorrichtung eine Kuppel aufweist, die den Lichtverteilungskörper partiell oder vollständig einschließt. Dadurch kann die Oberfläche des Lichtverteilungskörpers vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt werden. Insbesondere bei Lichtverteilungskörpern mit einer mattierten Oberfläche ist dieser Schutz vorteilhaft, da Kontaminierungen der mattierten Oberfläche die Diffusionswirkung beeinflussen und zu einem veränderten Transmissionsverhalten führen können.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Kuppel Flächenbereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad auf, die dazu ausgebildet sind, die Abstrahlcharakteristik des Lichtverteilungskörpers zu modifizieren. Vorzugsweise weist mindestens ein Flächenbereich eine teilreflektierende und/oder eine vollreflektierende Beschichtung auf. Gemäß dieser Weiterbildung kann die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung durch entsprechende Ausbildung der Kuppel modifiziert werden, ohne dass der Lichtverteilungskörper verändert werden muss. Dadurch lassen sich je nach Anwendungsfall geeignete Abstrahlcharakteristiken der Leuchtvorrichtung realisieren. Zudem kann eine ästhetisch vorteilhafte Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung realisiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Einzelheiten, Merkmale und Vorteile beschrieben, die anhand der Figuren näher erläutert werden. Die beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, wie nachfolgend in den Figuren der Zeichnung gezeigt und anhand der Zeichnung beschrieben, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen anwendbar, ohne dass damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Hierbei zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Leuchtvorrichtung aus Fig. 1 im Schnitt;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Leuchtvorrichtung aus Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand;
Fig. 4 eine schematische Illustration der Abstrahlcharakteristik, die mit der Leuchtvorrichtung gemäß dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erzielbar ist;
Fig. 5 eine Illustration einer Variante des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels mit schematischer Darstellung der erzielbaren Abstrahlcharakteristik;
Fig. 6 einen Graph, der qualitativ die Winkelabhängigkeit der Abstrahlcharakteristik darstellt, die mit den in Fig. 4 und 5 gezeigten Leuchtvorrichtungen erzeugbar ist;
Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit modifizierter Abstrahlcharakteristik;
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit modifizierter Abstrahlcharakteristik;
Fig. 9 und 10 eine schematische Schnittansicht einer Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper gemäß einem weiteren bevorzugten MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Halterung für den Lichtverteilungskörper;
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht einer Leuchtvorrichtung mit Lichtverteilungskörper gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Kuppel;
Fig. 12 eine Illustration einer Variante des in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Gleiche oder gleichartige Elemente sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leuchtvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Leuchtvorrichtung weist als Hauptkomponenten ein Leuchtmittel 3, einen Lichtleiter 2 und einen Lichtverteilungskörper 1 auf.
Das Leuchtmittel 3 ist vorzugsweise durch eine LED oder eine LED-Einheit aus mehreren LEDs, beispielsweise einen LED-Cluster oder ein LED-Modul, gebildet, ist aber nicht hierauf beschränkt. Das Leuchtmittel 3 ist dazu ausgebildet, Licht in Richtung des Lichtleiters 2 und des daran anschließenden Lichtverteilungskörpers 1 zu emittieren.
Der Lichtleiter 2 ist durch einen länglichen, im Wesentlichen zylindrischen Körper aus einem transparenten Material gebildet, dessen Längsachse sich entlang einer Mittelachse der Leuchtvorrichtung erstreckt. Die Mittelachse ist in der Explosionsdarstellung von Fig. 1 als strichpunktierte Linie dargestellt. An den axialen Enden weist der Lichtleiter 2 jeweils eine Lichteinkoppelfläche 21 und eine Lichtauskoppelfläche 22 auf. Die Lichteinkoppelfläche 21 und die Lichtauskoppelfläche 22 sind vorzugsweise Oberflächen mit einem hohen Transmissionsgrad, der beispielsweise durch entsprechendes Polieren und/oder Aufbringen einer geeigneten Beschichtung erreicht werden kann. Die Mantelfläche des Lichtleiters 2 kann zur Verbesserung der Lichtübertragung zwischen dem Leuchtmittel 3 und dem Lichtverteilungskörper 1 mit einer geeigneten MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Reflexionsbeschichtung versehen sein. Alternativ kann die Mantelfläche des Lichtleiters 2 mit einer undurchsichtigen Abdeckung versehen sein. Ebenso ist es möglich, dass die Mantelfläche des Lichtleiters 2 keine besondere Modifikation aufweist und durch eine unbehandelte bzw. nicht speziell behandelte Oberfläche gebildet ist.
Der Lichtleiter 2 dient dazu, von dem Leuchtmittel 3 emittiertes Licht in den Lichtverteilungskörper 1 zu leiten. Zur Einkopplung des Lichts in den Lichtverteilungskörper 1 weist dieser eine Lichteinkoppelfläche 11 auf. Der Lichtleiter 2 ist im zusammengebauten Zustand mit der Lichtauskoppelfläche 22 an die Lichteinkoppelfläche 11 angesetzt. Dies ist in Fig. 2 und 3 zu erkennen, die eine schematische Schnittdarstellung der Leuchtvorrichtung aus Fig. 1 zeigen.
Das Leuchtmittel 3 ist an die Lichteinkoppelfläche 21 des Lichtleiters angesetzt. Die Lichtauskoppelfläche 22 des Lichtleiters 2 ist an die Lichteinkoppelfläche 11 des Lichtverteilungskörpers 1 angesetzt. Somit wird von dem Leuchtmittel 3 emittiertes Licht über die Lichtkoppelfläche 21 in den Lichtleiter 2 eingekoppelt. Das Licht wird dann in dem Lichtleiter 2 an die Lichteinkoppelfläche 11 des Lichtverteilungskörpers 1 geleitet. Das Licht wird schließlich von der Lichtauskoppelfläche 22 des Lichtleiters 2 über die Lichteinkoppelfläche 11 des Lichtverteilungskörpers 1 in den Lichtverteilungskörper 1 eingekoppelt.
Der Lichtverteilungskörper 1 in dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine konvexe Form auf. Konkret ist der dort dargestellte Lichtverteilungskörper 1 im Wesentlichen kugelförmig. Die Form des Lichtverteilungskörpers 1 weicht nur an der Lichteinkoppelfläche 11 von einer Kugelform ab. Die Lichteinkoppelfläche 11 in dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist - entsprechend der Lichtauskoppelfläche 22 des Lichtleiters 2 - eben ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch ein Abschleifen des Lichtverteilungskörpers 1 am Ort der Lichteinkoppelfläche 11 erreicht werden. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Lichteinkoppelfläche 11 des im Wesentlichen kugelförmigen Lichtverteilungskörpers 1 durch Polieren eines Bereichs der Kugeloberfläche erhalten und ist konvex ausgebildet. In diesem Fall ist die Lichtauskoppelfläche 22 des Lichtleiters 2 konkav mit einer Größe und Krümmung entsprechend der Größe und Krümmung der Lichteinkoppelfläche 11 des Lichtverteilungskörpers 1 ausgebildet. MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Der Lichtverteilungskörper 1 ist massiv und ist aus einem transparenten Material wie beispielsweise Glas oder transparenten Kunststoff gebildet. Glas ist als Material für den Lichtverteilungskörper 1 bevorzugt. Zur Abstrahlung des eingekoppelten Lichts weist der Lichtverteilungskörper 1 einen Lichtaustrittsbereich 12 an seiner Oberfläche auf. Bei dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten, im Wesentlichen kugelförmigen Lichtverteilungskörper 1 ist der Lichtaustrittsbereich 12 im Wesentlichen durch die gesamte Oberfläche des Lichtverteilungskörpers 1 mit Ausnahme der Lichteinkoppelfläche 11 gebildet.
Der Lichtaustrittsbereich 12 des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Lichtverteilungskörpers ist durch eine mattierte bzw. satinierte Oberfläche gebildet, also eine fein aufgeraute Oberfläche, an der Licht im Inneren des Lichtverteilungskörpers 1 diffus gestreut wird und durch die Licht aus dem Inneren des Lichtverteilungskörpers 1 diffus austritt. Eine derartige Oberfläche kann bei einem Lichtverteilungskörper 1 aus Glas beispielsweise durch Sandstrahlen oder Ätzen erhalten werden.
Mit der Leuchtvorrichtung gemäß dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel lässt sich eine Abstrahlungscharakteristik erzeugen, die sowohl einen gerichteten Anteil als auch einen diffusen Anteil enthält. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 6 erläutert.
Fig. 4 ist eine schematische Illustration der Abstrahlcharakteristik, die mit der Leuchtvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 erzielbar ist. Fig. 5 zeigt eine Variation des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiels ohne Lichtleiter 2, mit der ebenfalls eine Abstrahlcharakteristik mit gerichtetem und diffusem Anteil erhalten werden kann.
Zunächst wird die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung mit der Konfiguration gemäß Fig. 4 erläutert. Licht, das von dem Leuchtmittel 3 emittiert wird, wird über den Lichtleiter 2 in den Lichtverteilungskörper 1 geleitet. Exemplarische Strahlwege durch den Lichtleiter 2 sind durch die Pfeile in dem Lichtleiter 2 schematisch dargestellt. Das Leuchtmittel 3 emittiert kein kollimiertes Licht, sondern strahlt über einen gewissen Winkelbereich Licht ab. Dabei kann es auch zu Reflektionen an der Innenwand des Lichtleiters 2 kommen. MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Licht, das aus dem Lichtleiter 2 in den Lichtverteilungskörper 1 eingekoppelt wird, tritt daher unter verschiedenen Winkeln in den Lichtverteilungskörper 1 ein.
Da der Lichtverteilungskörper 1 massiv aus einem transparenten Material gebildet ist, wird ein erster Teil des eingekoppelten Lichts, der unter einem ausreichend kleinen Winkel bezüglich der strichpunktiert dargestellten Mittelachse der Leuchtvorrichtung in den Lichtverteilungskörper 1 eintritt, partiell kollimiert bzw. gerichtet. Dieser (erste) Teil des eingekoppelten Lichts tritt gerichtet aus dem Lichtverteilungskörper 1 in einem Bereich des Lichtaustrittsbereichs 12 aus, der der Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt. Dies ist in Fig. 4 durch die durchgezogenen Pfeile am oberen Ende des Lichtverteilungskörpers 1 dargestellt, die den gerichteten Anteil des emittierten Lichts darstellen.
Ein zweiter Teil des eingekoppelten Lichts - nämlich im Wesentlichen das Licht, das nicht gerichtet in dem Bereich des Lichtaustrittsbereichs 12 austritt, der der Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt - tritt aus dem Lichtverteilungskörper über den gesamten Lichtaustrittsbereich 12 diffus aus. Wie in Fig. 4 durch die kleinen gepunkteten Pfeile im Inneren des Lichtverteilungskörpers 1 konzeptuell dargestellt ist, wird ein Teil des Lichts, das von innen auf die mattierte Oberfläche trifft, diffus zurück in das Innere des Lichtverteilungskörpers 1 reflektiert. Dadurch wird der zweite Teil des eingekoppelten Lichts gleichmäßig über den Lichtverteilungskörper 1 verteilt und tritt im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich 12 des Lichtverteilungskörpers 1 diffus aus. Dies ist in Fig. 4 durch die punktierten Pfeile an der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers 1 dargestellt, die den diffusen Anteil des emittierten Lichts darstellen. Aufgrund der mattierten Oberfläche findet beim Austritt des Lichts aus dem Lichtaustrittsbereich 12 eine zusätzliche Streuung statt.
In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist kein Lichtleiter 2 vorhanden. Hier wird das von dem Leuchtmittel 3 emittierte Licht direkt über die Lichteinkoppelfläche 11 in den Lichtverteilungskörper 1 eingekoppelt. Die Erzeugung von gerichtetem und diffusem Licht erfolgt jedoch im Wesentlichen analog zu dem in Fig. 4 gezeigten und obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Wiederum wird ein (erster) Teil des eingekoppelten Lichts durch die kollimierende Wirkung des massiven Lichtverteilungskörpers 1 gerichtet und tritt über einen Teil des Lichtaustrittsbereichs 12, der der MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt, gerichtet aus. Ein (zweiter) Teil des eingekoppelten Lichts (im Wesentlichen der Teil, der nicht gerichtet aus dem Lichtverteilungskörper 1 austritt), wird durch interne Reflektionen an der mattierten Oberfläche über den Lichtverteilungskörper 1 verteilt und tritt durch die mattierte Oberfläche im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich 12 diffus aus.
Die Abstrahlcharakteristik, die mit der Leuchtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und insbesondere mit den in Fig. 4 und 5 gezeigten Leuchtvorrichtungen erzielbar ist, ist aus der Überlagerung eines diffusen und eines gerichteten Anteils gebildet. Dies ist schematisch in dem Graphen in Fig. 6 dargestellt. Auf der x-Achse ist der Polarwinkel Q eines Kugelkoordinatensystems mit Ursprung im Mittelpunkt des Lichtverteilungskörpers 1 dargestellt. Ein Wert von 0° bezeichnet die Richtung entlang der Mittelachse der Leuchtvorrichtung von der Lichteinkoppelfläche 11 weg. Auf der y-Achse ist die Intensität des Lichts, das unter dem jeweiligen Winkel Q abgestrahlt wird, ohne spezifische Einheit angegeben.
Der (erste) Anteil des abgestrahlten Lichts, der den gerichteten Anteil bildet, tritt über einen Bereich des Lichtaustrittsbereichs 12 aus, der der Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt. Dieser gerichtete Lichtaustritt stellt sich in Fig. 6 als eine erhöhte Abstrahlintensität bei kleinen Werten von Q dar. Der (zweite) Anteil des abgestrahlten Lichts, der den diffusen Anteil bildet, wird im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich 12 diffus abgestrahlt und manifestiert sich als konstanter Untergrund in dem Graphen in Fig. 6.
Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung also eine Abstrahlcharakteristik mit einem gerichteten Anteil zur gezielten Ausleuchtung eines begrenzten Raumbereichs und einem diffusen Anteil zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines großen Raumbereichs erzeugt. Mit anderen Worten: die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung ist dazu geeignet, eine Spotbeleuchtung mit einem sehr weichen Spot zu erzeugen, der in einen diffusen Beleuchtungsanteil übergeht, der über nahezu den vollen Raumwinkel abgestrahlt wird. Überraschenderweise ist die Intensität des diffusen Anteils hierbei so hoch, dass der diffuse Anteil eine stimmungsvolle gleichmäßige Ausleuchtung ermöglicht. Gleichzeitig ist die Intensität des gerichteten Anteils so hoch, dass der gerichtete MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Anteil einen deutlich helleren, weichen Spot erzeugt, mit dem sich ein begrenzter Raumbereich gezielt ausleuchten lässt.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung strahlt von dem Lichtverteilungskörper 1 sowohl gerichtetes als auch diffuses Licht ab, wobei hierfür nur ein einziges Leuchtmittel 3 erforderlich ist. Für die Erzeugung der Abstrahlcharakteristik mit einem gerichteten und einem diffusen Anteil wird zudem nur ein kompaktes optisches Element benötigt. Der Lichtverteilungskörper 1 erzeugt aus dem eingekoppelten Licht sowohl einen gerichteten Anteil von abgestrahltem Licht über einen begrenzten Raumwinkelbereich, als auch einen diffusen Anteil von abgestrahltem Licht, der über einen sehr großen Raumwinkelbereich abgestrahlt wird.
Durch einfache Modifikationen des Lichtverteilungskörpers 1 kann die mit Bezug auf Fig. 4 bis 6 beschriebene Abstrahlcharakteristik je nach Beleuchtungsanforderung in geeigneter Weise geändert werden. Ist es beispielsweise gewünscht, dass über einen bestimmten Raumwinkelbereich kein Licht emittiert wird, können entsprechende Bereiche der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers 1 durch Aufbringung einer Abdeckung oder einer Reflexionsbeschichtung mit Totalreflexion von dem Lichtaustrittsbereich 12 ausgenommen werden. Die Verwendung einer Reflexionsbeschichtung ist hierbei bevorzugt, da damit die Lichtausbeute verbessert werden kann. Licht, das im Inneren des Lichtverteilungskörpers 1 an der Reflexionsbeschichtung reflektiert wird, kann weiterhin über den Lichtaustrittsbereich 12 aus dem Lichtverteilungskörper 1 austreten.
Fig. 7 und Fig. 8 zeigen zwei schematische Ansichten einer Leuchtvorrichtung mit entsprechend modifiziertem Lichtverteilungskörper 1. Die Lichtverteilungskörper 1 in Fig. 7 und Fig. 8 sind bereichsweise mit einer Reflexionsbeschichtung 13 versehen. Im Bereich der Reflexionsbeschichtung 13 tritt kein Licht aus dem Lichtverteilungskörper 1 aus, so dass die Bereiche mit Reflexionsbeschichtung 13 keinen Teil des Lichtaustrittsbereichs 12 bilden.
In der in Fig. 7 gezeigten Konfiguration ist ein Bereich der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers gegenüber der Lichteinkoppelfläche 11 mit einer Reflexionsbeschichtung 13 versehen. Mit dieser Konfiguration wird der Anteil an MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
16 gerichtetem Licht stark unterdrückt. Der verbleibende Lichtaustrittsbereich 12 emittiert im Wesentlichen diffuses Licht, das zum Teil im Inneren des Lichtverteilungskörpers an der Reflexionsbeschichtung 13 reflektiert wurde.
In der in Fig. 8 gezeigten Konfiguration ist eine Reflexionsbeschichtung 13 über einen ringförmigen Bereich der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers 1 aufgebracht. Mit dieser Konfiguration wird in einem Bereich des Lichtaustrittsbereichs 12, der der Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt, eine Überlagerung aus gerichtetem und diffusem Licht emittiert. Ein weiterer Teil des Lichtaustrittsbereichs 12 grenzt an die Lichteinkoppelfläche 11 an und dient zur Emission von diffusem Licht. Zwischen den beiden Teilen des Lichtaustrittsbereichs 12 ist mit der Reflexionsbeschichtung 13 ein Bereich gebildet, in dem kein Licht emittiert wird.
Statt einer Reflexionsbeschichtung 13 kann auch eine bereichsweise Tönung an der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers 1 oder eine Beschichtung mit vermindertem Transmissionsgrad vorgesehen werden damit kann die Intensität des abgestrahlten Lichts in diesen Bereichen verringert und eingestellt werden.
Die in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiele mit modifizierter Abstrahlcharakteristik sind auch mit der in Fig. 5 dargestellten Konfiguration der Leuchtvorrichtung ohne Lichtleiter 2 kombinierbar.
Der Anteil des in den in den Lichtverteilungskörper 1 eingekoppelten Lichts, der gerichtet emittiert wird, wird bei Verwendung eines im Wesentlichen kugelförmigen Lichtverteilungskörpers 1 über einen Oberflächenbereich emittiert, der der Lichteinkoppelfläche 11 gegenüberliegt. Um die Richtung des gerichteten Lichtanteils einstellen zu können, kann die Leuchtvorrichtung beweglich gehaltert werden. Es ist hierbei besonders bevorzugt, die Leuchtvorrichtung derart zu haltern, dass der Lichtverteilungskörper 1 um seinen Mittelpunkt rotierbar gelagert ist. Mit einer derartigen Lagerung kann die Richtung des gerichtet abgestrahlten Lichts durch Rotation des Lichtverteilungsköpers 1 verändert werden, ohne dass der Lichtverteilungskörper 1 seine absolute Position verändert.
Dies ist in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Leuchtvorrichtung in einer schematisch gezeigten Halterung 4 derart gelagert, dass der Lichtverteilungskörper 1 um seinen Mittelpunkt rotierbar ist. In der in MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Fig. 9 gezeigten Stellung wird der gerichtete Lichtanteil, der von der Leuchtvorrichtung emittiert wird, senkrecht nach oben abgestrahlt. Wird der Lichtverteilungskörper 1 in der Halterung rotiert, ändert sich die Richtung des gerichtet abgestrahlten Lichts, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Die Position des Lichtverteilungskörpers 1 bleibt aber unverändert. Dadurch kann eine Leuchtvorrichtung mit geringem Platzbedarf geschaffen werden, die eine Abstrahlcharakteristik mit einem diffusen Anteil und einem gerichteten Anteil aufweist, wobei die Abstrahlrichtung des gerichteten Anteils einstellbar ist.
Die in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigte Konfiguration mit Halterung kann sowohl mit der in Fig. 5 gezeigten Konfiguration ohne Lichtleiter 2 kombiniert werden, als auch mit einem Lichtverteilungskörper 1 mit modifizierter Abstrahlcharakteristik gemäß den mit Bezug auf Fig. 7 und Fig. 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Um den Lichtverteilungskörper 1 und insbesondere dessen mattierte Oberfläche vor Kontaminierungen und Beschädigungen zu schützen, kann die Leuchtvorrichtung eine (transparente) Kuppel aufweisen, die den Lichtverteilungskörper 1 zumindest teilweise einschließt. Eine derartige Konfiguration ist in Fig. 11 dargestellt. Die Leuchtvorrichtung weist neben dem Lichtverteilungskörper 1, dem Lichtleiter 2 und dem Leuchtmittel 3 eine Kuppel 5 auf, die den Lichtverteilungskörper 1 umgibt. Zur Verbesserung des ästhetischen Gesamteindrucks ist es bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt, wenn die Mantelfläche des Lichtleiters 2 mit einer (nicht gezeigten) undurchsichtigen Abdeckung oder Beschichtung versehen ist. Dadurch wird die Sichtbarkeit des Lichtleiters 2 herabgesetzt, so dass der optische Eindruck entsteht, dass der Lichtverteilungskörper 1 im Inneren der Kuppel 5 schwebt.
Um die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung gemäß Fig. 11 zu modifizieren, kann die Kuppel 5 bereichsweise mit Beschichtungen mit reduziertem Transmissionsgrad versehen werden. Dies ist schematisch in Fig. 12 dargestellt. Die Kuppel 5 weist in einem oberen Bereich eine erste (teil)reflektierende Beschichtung 51 auf, und in einem ringförmigen Bereich um den oberen Bereich eine zweite (teil)reflektierende Beschichtung 52. Die Transmissionsgrade der Beschichtungen 51, 52 unterscheiden sich voneinander. Es können Beschichtungen mit einem Transmissionsgrad von 0 verwendet werden, also vollreflektierende Beschichtungen, oder teilreflektierende MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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Beschichtungen mit einem Transmissionsgrad zwischen 0 und 1. Ebenso kann eine bereichsweise Tönung der Kuppel 5 eingesetzt werden, um die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung zu modifizieren.
Wird in dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel die erste Beschichtung 51 als vollreflektierende Beschichtung und die zweite Beschichtung 51 als teilreflektierende Beschichtung ausgeführt, wird der gerichtete Anteil des von dem Lichtverteilungskörpers 1 emittierten Lichts an der ersten Beschichtung 51 im Wesentlichen vollständig reflektiert. Durch den Bereich der zweiten Beschichtung 52 tritt ein von dem Lichtverteilungskörper 1 diffus abgestrahlter Anteil aus, dessen Intensität durch die zweite Beschichtung 52 herabgesetzt wird. Dadurch wird eine blendfreie Leuchtvorrichtung mit diffuser Abstrahlcharakteristik über einen begrenzten Raumbereich geschaffen.
Die in Fig. 12 gezeigte Konfiguration der Beschichtungen 51, 52 ist rein exemplarisch. Es liegt für den Fachmann auf der Hand, dass eine beliebige Kombination und Anordnung von Beschichtungen und/oder getönten Bereichen auf der Kuppel 5 zur Erzielung einer gewünschten Modifikation der Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung verwendet werden kann. Die Kuppel 5 kann zudem abnehmbar und austauschbar konfiguriert sein. Dadurch kann die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung durch einfachen Austausch der Kuppel 5 gegen eine Kuppel mit einer anderen Ausgestaltung der Beschichtungen und/oder Tönungen modifiziert werden, ohne dass eine Modifikation oder Veränderung des Lichtverteilungskörpers 1 oder des Leuchtmittels 3 erforderlich ist.
Es liegt für den Fachmann auf der Hand, dass die in Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispiele mit der Kuppel 5 mit den übrigen beschriebenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können.
Bezuaszeichenliste:
1 Lichtverteilungskörper
11 Lichteinkoppelfläche
12 Lichtaustrittsbereich
13 Reflexionsbeschichtung
2 Lichtleiter MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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21 (zweite) Lichteinkoppelfläche
22 Lichtauskoppelfläche
3 Leuchtmittel
4 Halterung
5 Kuppel
51 erste (teil)reflektierende Beschichtung
52 zweite (teil)reflektierende Beschichtung

Claims

MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC20 Ansprüche
1. Leuchtvorrichtung, insbesondere zur Beleuchtung eines Innenraums, aufweisend:
- ein Leuchtmittel (3);
- einen Lichtverteilungskörper (1) mit einer Lichteinkoppelfläche (11) und einem transluzenten Lichtaustrittsbereich (12); wobei der Lichtverteilungskörper (1) dazu ausgebildet ist, einen ersten Teil des von dem Leuchtmittel (3) emittierten und über die Lichteinkoppelfläche (11) in den Lichtverteilungskörper (1) eingeleiteten Lichts gerichtet abzugeben, und einen zweiten Teil des eingeleiteten Lichts mittels des Lichtverteilungskörpers (1) zu streuen, so dass das Licht im Wesentlichen über den gesamten Lichtaustrittsbereich (12) des Lichtverteilungskörpers (1) diffus austritt.
2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend einen Lichtleiter (2), der dazu ausgebildet ist, von dem Leuchtmittel (3) emittiertes Licht an die Lichteinkoppelfläche (11) des Lichtverteilungskörpers (1) zu leiten.
3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtverteilungskörper (1) durch einen im Wesentlichen kugelförmigen Körper aus einem transparenten Material, vorzugsweise Glas oder einem transparenten Kunststoff, gebildet ist.
4. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtaustrittsbereich (12) des Lichtverteilungskörpers (1) durch eine mattierte Oberfläche gebildet ist.
5. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichteinkoppelfläche (11) durch einen glatt geschliffenen oder polierten Bereich auf der Oberfläche des Lichtverteilungskörpers (1) gebildet ist. MEISSNER BOLTE M/OCC-176-PC
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6. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Leuchtmittel (3) durch eine oder mehrere LEDs gebildet ist und vorzugsweise als LED-Cluster oder LED-RGB-Modul ausgebildet ist.
7. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtverteilungskörper (1) an seiner Oberfläche Bereiche mit einer Reflexionsbeschichtung (13) aufweist, die dazu ausgebildet ist, Licht, das im Inneren des Lichtverteilungskörpers (1) propagiert und auf die Reflexionsbeschichtung (13) trifft, teilweise oder vollständig zu reflektieren.
8. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Halterung (4), in der der Lichtverteilungskörper (1) um seinen Mittelpunkt rotierbar gelagert ist.
9. Leuchtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine Kuppel (5), die den Lichtverteilungskörper (1) einschließt.
10. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Kuppel (5) Flächenbereiche (51, 52) mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, die bevorzugt teilreflektierende Beschichtungen aufweisen und dazu ausgebildet sind, die Abstrahlcharakteristik des Lichtverteilungskörpers (1) zu modifizieren.
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