EP4392710A1 - Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte - Google Patents

Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte

Info

Publication number
EP4392710A1
EP4392710A1 EP22814460.6A EP22814460A EP4392710A1 EP 4392710 A1 EP4392710 A1 EP 4392710A1 EP 22814460 A EP22814460 A EP 22814460A EP 4392710 A1 EP4392710 A1 EP 4392710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
optical element
section
optical system
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22814460.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schwaighofer
Thibaut Escourrou
Christian Kohler
Thomas Rein
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
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP21208173.1A external-priority patent/EP4180712A1/de
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH, Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH
Publication of EP4392710A1 publication Critical patent/EP4392710A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0091—Reflectors for light sources using total internal reflection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04—Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • F21S8/043—Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures mounted by means of a rigid support, e.g. bracket or arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/007—Array of lenses or refractors for a cluster of light sources, e.g. for arrangement of multiple light sources in one plane
    • 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
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional [2D] array
    • 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
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional [2D] array
    • F21Y2105/16—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional [2D] array square or rectangular, e.g. for light panels
    • 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
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • 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 an optical element for influencing the light emitted by light sources, and a luminaire which has such an optical element and light sources for emitting light into the optical element.
  • the “pair” is preferably a structurally recognizable unit and not purely due to the virtual separation of two components from a large number of components of the same type.
  • the optical system elements can each be designed in such a way that the first light beams and/or the second light beams, after they have been totally reflected at the deflecting surface section, then leave the optical element directly (i.e. preferably without further deflection in the optical element) via the front surface section.
  • the optical path of the light through the optical element can thus be optimized and in particular shortened, which in turn leads to a reduction in the scattered light, an improvement in the glare control and finally a particularly homogeneous light emission.
  • the deflecting surface section can preferably have at least one first deflecting section, which is used for the total reflection of the first light beams. The light guidance of the first light beams can thus be provided in an optimized manner by providing the first deflection section in a defined manner.
  • the deflecting surface section can preferably have at least one second deflecting section, which is used for the total reflection of the second light beams. In this way, the light guidance of the second light beams can also be provided in an optimized manner by providing the second deflection section in a defined manner.
  • the first deflection section and the second deflection section can preferably be provided structurally separately.
  • the two deflection sections can be designed and provided in an optimized manner according to their requirements and the desired direction of light, independently of the other deflection section in each case. This leads to highly effective light control and high lighting efficiency.
  • Said part of the deflecting surface section can preferably at least partially laterally surround the light entry area, preferably flank the light entry area on both sides along the offset direction or offset axis, or even surround the light entry area closed on the side.
  • the optical system elements can each have two wing sections. These wing sections, which preferably serve as light directing sections, enable good and effective light guidance for homogeneous light emission with good glare control and high efficiency at the same time. Due to the multiplication of the optical system elements compared to the known optical elements (e.g. EP 3 084 496 B1), a compact design and thus an overall steeper wing section can be provided, which further promotes the positive effects described above.
  • one of the second decoupling sections can be provided at an end of the respective wing section facing away from the light entry area.
  • the corresponding light emission surface can thus be provided in a correspondingly exposed manner, which on the one hand leads to optimal light guidance and sufficient homogeneity of the light emission, and on the other hand to an aesthetic appearance of the optical element.
  • one of the second deflection sections can be provided on a rearward-pointing flank of the respective wing section. These can thus also be provided in an optimized manner and, for example, be provided correspondingly angled with respect to a vertical axis of the optical element in order to be optimally aligned for total reflection.
  • the depression can preferably taper towards the light entry area. This leads to an overall compact design with good light guidance and high efficiency at the same time.
  • the optical element can preferably also have an optical edge, preferably an optical edge that is closed all the way around, which extends away from the rear side in order to project beyond the light entry areas on the rear side—preferably parallel to the vertical axis.
  • the optics edge together with at least part of the rear side, preferably delimits an optics space in which all light entry areas of the optical element are arranged and in which the light sources can preferably also be arranged.
  • this optics edge can laterally close the optical element at least partially or completely to the outside; this is closed at least on both sides in the direction of the offset axis or circumferentially.
  • the edge of the optics can optionally serve to absorb and preferably emit stray light in a defined manner, which in turn further increases the glare control of the optical element and its efficiency.
  • the edge of the lens can serve to protect the light sources; all the more so if they can be or are completely accommodated in the optics space.
  • the edge of the optics can also serve to abut or receive a sealing element, in order to seal off the optics space by abutting the seal against a component of a lamp, such as a lamp housing.
  • a corresponding function can thus be provided in an integral manner, which both simplifies production and improves handling and assembly as well as the functionality of the optical element.
  • the optical element can preferably have several of the pairs of optical system elements, which are then arranged in series along a longitudinal axis in such a way as to form an elongate optical element with two rows of optical system elements.
  • a left-hand optical system element is arranged in series with all left-hand optical system elements of the pairs of optical system elements
  • a right-hand optical system element is arranged in series with all right-hand pairs of optical system elements.
  • the respective light entry areas can also be arranged in one row for each optical system element—thus in two preferably parallel rows.
  • An elongate optical element can thus be provided, so that the optical function, the homogeneity and the high degree of efficiency can also be transferred to elongate lights.
  • the multiple pairs of optical system elements are preferably all formed integrally with one another.
  • the pairs of optical system elements if present, can preferably be formed integrally with one another via their wing sections.
  • the optical element can therefore have two oblong and, for example, V-shaped and longitudinally extending wing sections which, viewed along the longitudinal axis, have, for example, corresponding light entry areas or lens pots distributed, in order to provide the pairs of optical system elements arranged in a row.
  • An elongate optical element that is easy to produce and has the highest functionality can thus be provided.
  • the present invention also relates to a lamp with an optical element according to the invention of the type described above and, for each light entry area, another light source, which are arranged in such a way that the light from the respective light source is influenced by the optical element via the associated light entry area can occur in the associated optical system.
  • a lamp is provided with all the advantages of the optical element equipped with it, which enables a particularly high degree of efficiency with good anti-glare and highly homogeneous light emission.
  • the light entering via the distributed light sources per light entry area then passes through the optical element with the corresponding first and second light beams and optionally the third light beams, in order consequently to leave the optical element at least partially via the front surface section, as described above.
  • the light sources to be provided for the optical element or provided for the lamp can preferably have LEDs. These can then be provided accordingly as an LED module on a printed circuit board. It is conceivable that, for example, the LEDs of a pair of Optical system elements are provided on a common circuit board. It is also conceivable that the LEDs, for example, of a row of optical system elements of an elongate optical element are provided together on one or more elongate printed circuit boards. It is also conceivable that, for example, several LEDs of several optical system elements of several pairs of optical system elements and preferably all LEDs of an (elongated) optical element or a lamp are provided together on a printed circuit board. Thus, the lamp can be equipped with appropriate light sources in any way.
  • the lamp preferably also has a lamp housing, in which both the light sources and at least partially the optical element can be inserted and held. In this way, the lamp can be made available in a way that is easy to handle.
  • the light sources can preferably be accommodated in a lamp space formed by the lamp housing and the optical element and preferably sealed, which particularly preferably also includes the optics space.
  • the optical edge can serve, for example, to support a corresponding sealing element, which preferably seals the optical element in a closed manner with respect to the luminaire housing.
  • FIG. 1 shows a perspective rear view of an optical element according to a first exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a rear view of the optical element according to FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the optical element along section line BB (along the longitudinal axis) according to FIG. 3
  • FIG. 6 shows a cross-sectional representation of a lamp according to the invention with the optical element according to the invention according to FIG. 4 with an exemplary representation of first, second and third light beams, and
  • FIG. 7 shows a cross-sectional representation of the lamp according to the invention according to FIG. 6 with further components.
  • the figures show an optical element 1 according to the invention for influencing light emitted by light sources 7 of a lamp 100, as well as a lamp 100 equipped therewith in FIGS shown in Figures 6 and 7, on a - can be provided printed circuit board 71 - here common.
  • the deflecting surface section 5 can have at least one first deflecting section 51.
  • This first deflection section 51 is used for the total reflection of the first calibration beams El.
  • the deflecting surface section 5 can have at least one second deflecting section 52 .
  • This second deflection section 52 is used for the total reflection of the second calibration beams E2.
  • the first deflection section 51 and the second deflection section 52 are preferably provided structurally separately; they can therefore be recognized in defined and structurally separate areas, as is shown by way of example in the figures.
  • the front-side surface section 6 preferably has an optics section 60, which is used for the total reflection of the second light beams L2, as shown by way of example in FIG.
  • the optics section 60 and the first decoupling section 61 preferably at least partially overlap or, as shown in FIG. 6 by way of example, are even identical.
  • the recess 40 can be delimited laterally by at least one side wall section 42 . As shown in FIG. 6, the recess 40 can particularly preferably be delimited laterally by at least two side wall sections 42 provided on opposite sides in the offset direction VR. In a particularly preferred embodiment, the recess, as shown in FIG.
  • each of the optical system elements 10 can have a lens cup 8 on its rear side 2 which has the light entry area 4 and at least part of the deflecting surface section 5 or the first deflecting section 51 .
  • the part of the deflecting surface section 5 or the first deflecting section 51 can at least partially surround the light entry area 4 laterally, as can be seen in particular in FIG.
  • the part of the deflecting surface section 5 or the first deflecting section 51 can preferably flank the light entry area 4 on both sides along the offset direction VR or offset axis V or even, as shown in FIG.
  • one of the first decoupling sections 61 or one of the optics sections 60 can be provided on a forward-pointing flank 96 of the respective wing section 9 (see, for example, FIG. 6).
  • One of the second deflection sections 52 can be provided for each wing section 9 on a rearward-pointing flank 95 of the respective wing section 9 (see, for example, FIG. 6).
  • one of the wing sections 9 can extend towards the other optical system element 10 of the pair of optical system elements 10, while the other of the two wing sections 9 extends away from the respective other optical system element 10 of the pair of optical system elements 10, as is shown in FIGS 1, 2, 4, 6 and 7, where there are two wing sections 9 directed towards each other (here in the middle of the optical element 1) and two wing sections 9 ( here the right and left outer wing sections 9 of the optical element 1) are shown.
  • the optical system elements 10 of the pair of optical system elements 10 can be formed integrally with each other via one of the wing sections 9, here for example the respective one wing section 9, which are directed towards one another here.
  • the integral connection is preferably in a small area, preferably close to the front side 3 .
  • the front-side surface section 6 can have a recess 11 for each optical system element 10, which is directed towards the associated light entry region 4.
  • the depression 11 can, as shown, preferably taper towards the associated light entry area 4 .
  • the recess 11 can preferably through the two Wing sections 9 or their forward-facing flanks 96 flanked laterally.
  • the depression 11 is preferably delimited by the first decoupling section 61 or the optics section 60 .
  • the optical system elements 10 of a pair of optical system elements 10 are preferably designed to be mirror-symmetrical to one another. Consequently, the pair of optical system elements 10 can be (mirrored) symmetrical; this preferably with respect to a plane of symmetry S separating it, which is preferably oriented parallel to the vertical axis H of the optical element 1 or the main emission direction R of the light sources 7 .
  • the optical element 1 can also have an optical edge, which extends away from the rear side 2 in order to protrude beyond the light entry areas 4 at the rear, as can be seen in FIGS. 4 and 6, for example.
  • the optics edge 12 can laterally delimit or flank the optics space 13 on both sides of the pair of optics system elements 10 .
  • the optics edge 12 can preferably also be closed all the way around the sides; consequently limit the optics space 13 laterally circumferentially.
  • the light sources 7 can preferably be accommodated in a lamp space 113 formed by the lamp housing 101 and the optical element 1 and preferably sealed.
  • a seal 102 can be provided between the optical element 1—in particular its optical edge 12 on the one hand and the lamp housing 101 on the other—in order to provide the lamp 100 according to a defined IP protection class.
  • the lamp 100 shown here is, for example, a so-called bar lamp, which can be used in a lamp system 200 with an elongated lamp support rail 202 .
  • bar lights usually have an elongated extension of mostly 500 mm in length and can be arranged in any number to form an elongated light band in series and possibly interrupted by other electronic components on the lamp support rail 202.
  • Such a lighting system 200 is shown as an example in cross section in FIG.
  • the lamp 100 can have mechanical coupling elements (not shown) and/or electrical coupling elements 205, for example.
  • the electrical coupling elements 205 are electrically connected or can be connected to the light source 7 or the LED module 70 and are used for selectively electrically coupling electrical lines 201 of the lighting system 200.
  • the lighting system 200 has a lighting mounting rail 202 with im Substantially U-shaped cross section.
  • the electrical coupling element 205 can be inserted into an interior space 204 of the lamp support rail 202 via the lateral (here lower) opening 203 formed by the U-shaped cross section.
  • the electrical coupling element 205 can be designed, for example, as a so-called “rotary toggle”, as is known, for example, in the “TECTON” system offered by the applicant. After the rotary knob 205 has been inserted into the lamp support rail 202, the electrical contacts are swiveled out laterally by rotating the rotary knob 205 in order to be electrically contacted with the conductors 201 of the conductor rail lying laterally therefrom.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element (1) zur Beeinflussung von von Lichtquellen (7) abgestrahltem Licht. Das optische Element (1) weist wenigstens ein Paar von nebeneinander angeordneten und integral miteinander ausgebildeten Optiksystemelementen (10) auf. Je Optiksystemelement (10) ist an der Rückseite (2) ein Lichteintrittsbereich (4) und ein umlenkender Flächenabschnitt (5) ausgebildet. Je Optiksystemelement (10) ist ferner an der Vorderseite (3) ein vorderseitiger Flächenabschnitt (6) ausgebildet. Jedes der Optiksystemelemente (10) ist derart gestaltet, dass erste Lichtstrahlen (L1) des Lichts einer ihr zugeordneten Lichtquelle (7), die über den Lichteintrittsbereich (4) in das optische Element (1) eintreten, unmittelbar auf den umlenkenden Flächenabschnitt (5) treffen, an dem umlenkenden Flächenabschnitt (5) totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Flächenabschnitt (6) das optische Element (1) verlassen. Jedes der Optiksystemelemente (10) ist ferner derart gestaltet, dass zweite Lichtstrahlen (L2) des Lichts der zugeordneten Lichtquelle (7), die über den Lichteintrittsbereich (4) in das optische Element (1) eintreten, unmittelbar auf den vorderseitigen Flächenabschnitt (6) auftreffen, an dem vorderseitigen Flächenabschnitt (6) totalreflektiert werden, im Weiteren auf den umlenkenden Flächenabschnitt (5) treffen, an dem umlenkenden Flächenabschnitt (5) totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Flächenabschnitt (6) das optische Element (1) verlassen.

Description

Optisches Elem ent sowie damit ausgestattete Leuchte Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element zur Beeinflussung von Lichtquellen abgestrahltem Licht, sowie eine Leuchte, die ein solches optisches Element sowie Lichtquellen zum Abstrahlen von Licht in das optische Element aufweist.
Aus der DE 10 2012 205 067 Al ist eine Leuchte mit einer LED-Lichtquelle (LED: Licht emittierende Diode) und einer Linsenanordnung zur optischen Beeinflussung des von der LED- Lichtquelle abgestrahlten Lichts bekannt. Der Hauptkörper der Linsenanordnung ist etwa kegelstumpfförmig ausgebildet und weist auf seiner der LED-Lichtquelle zugewandten Rückseite eine Vertiefung für die LED-Lichtquelle auf. Die Vertiefung besteht aus einer konvex geformten Bodenfläche und Seitenflächen. Lichtstrahlen, die über die Bodenfläche in die Linsenanordnung eintreten, werden durch Letztere gebündelt und treten dann auf der der Vertiefung gegenüberliegenden Vorderseite wieder aus; dabei erfahren diese Lichtstrahlen keine weitere Wechselwirkung mit einer Begrenzungsfläche der Linsenanordnung. Lichtstrahlen, die über die Seitenflächen der Vertiefung in die Linsenanordnung ein treten, werden an den durch die Kegelstumpfform gebildeten Mantelflächen der Linsenanordnung totalreflektiert und treten im Weiteren ebenfalls über die Vorderseite wieder aus.
Es hat sich gezeigt, dass bei einer solchen Linsenanordnung in einem zentralen Bereich der Lichtabgabe eine verhältnismäßig hohe Leuchtdichte auftritt. Dieser helle Bereich ist auf diejenigen Lichtstrahlen zurückzuführen, die über die Bodenfläche der Vertiefung in die Linsenanordnung eintreten und dann unmittelbar über die Vorderseite wieder austreten. Aufgrund dieser hohen Leuchtdichte wirkt die Lichtabgabe auf einen Betrachter, der auf die Vorderseite der Linsenanordnung blickt, in der Regel unangenehm.
Es sind auch optische Elemente bekannt, welche eine entlang einer Längsachse sich erstreckende längliche Anordnung haben. Beidseits der Längsachse erstrecken sich Licht-lenkende Elügelabschnitte weit ausragend und flach nach außen seitlich weg. Entlang der Längsachse mittig auf der Rückseite sind in einer einzigen Reihe mehrere Lichteinkoppelbereiche vorgesehen, über die Licht von entsprechend in Reihe angeordneten Lichtquellen in das optische Element eingekoppelt wird. Um das Licht über eine großflächige vorderseitige Lichtabgabefläche weitestgehend homogen abzustrahlen, weist insbesondere die Rückseite dieses optischen Elements bzw. dessen Elügelabschnitte eine gestufte Oberfläche auf, um das Licht mittels Totalreflexion innerhalb des optischen Elements entsprechend breitflächig zu verteilen. Eine solche Gestaltung ist beispielsweise aus der EP 3 084 496 Bl bekannt. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist, dass diese Optik nur eine begrenzte Homogenität an der Lichtaustrittsfläche aufgrund der in einer einzigen Reihe angeordneten LEDs ermöglicht. Zudem ist insgesamt die Anzahl an LEDs durch die Anordenbarkeit in einer Reihe begrenzt. Lerner ist auch die Entblendungsmöglichkeit aufgrund der langen optischen Pfade sowie schwer steuerbaren Streulichtanteils begrenzt. Auch ist der Leuchtenwirkungsgrad aufgrund der gegebenen Größe der Lichtaustrittsfläche begrenzt.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Element sowie eine damit ausgestattete Leuchte der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche einen hohen Grad an Entblendung und Homogenität bei hohem Wirkungsgrad ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein optisches Element zur Beeinflussung von Lichtquellen abgestrahltem Licht. Das optische Element weist eine den Lichtquellen zugewandte Rückseite und eine den Lichtquellen abgewandte Vorderseite auf. Das optische Element weist wenigstens ein Paar von Optiksystemelementen auf, welche seitlich entlang einer Versatzachse versetzt nebeneinander angeordnet und integral miteinander ausgebildet sind. Die Optiksystemelemente des Paares von Optiksystemelementen sind jeweils einer anderen der Lichtquellen optisch zuordenbar. Die Optiksystemelemente des Paares von Optiksystemelementen bilden gemeinsam die Rückseite sowie gemeinsam die Vorderseite; weisen mithin bevorzugt jeweils einen Teil der Vorderseite und der Rückseite auf. Je Optiksystemelement ist an der Rückseite ein Lichteintrittsbereich zum Eintritt des Lichts der zugeordneten Lichtquelle in das jeweilige Optiksystemelement ausgebildet. Je Optiksystemelement ist an der Rückseite ferner ein umlenkender Elächenabschnitt ausgebildet. Je Optiksystemelement ist an der Vorderseite ein vorderseitiger Elächenabschnitt ausgebildet. Jedes der Optiksystemelemente ist derart gestaltet, dass erste Lichtstrahlen des Lichts der zugeordneten Lichtquelle, die über den Lichteintrittsbereich in das optische Element ein treten, unmittelbar (also bevorzugt ohne weitere Umlenkung im optischen Element) auf den umlenkenden Elächenabschnitt treffen, an dem umlenkenden Elächenabschnitt totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Elächenabschnitt das optische Element verlassen. Jedes der Optiksystemelemente ist ferner derart gestaltet, dass zweite Lichtstrahlen des Lichts der zugeordneten Lichtquelle, die über den Lichteintrittsbereich in das optische Element ein treten, unmittelbar (also bevorzugt ohne weitere Umlenkung im optischen Element) auf den vorderseitigen Elächenabschnitt auftreffen, an dem vorderseitigen Flächenabschnitt totalreflektiert werden, im Weiteren auf den umlenkenden Flächenabschnitt treffen, an dem umlenkenden Flächenabschnitt totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Flächenabschnitt das optische Element verlassen.
Mit dem erfindungsgemäßen optischen Element wird, im Vergleich zur selben Lichtabgabefläche verglichen mit optischen Elementen aus dem Stand der Technik (bspw. gemäß der EP 3 084 496 Bl, die Anzahl von Lichtführungsbereichen erhöht (insbesondere verdoppelt) und aufgrund der Multiplizierung (Verdoppelung) der Optiksystemelemente wird eine Reduzierung der einzelnen optischen Pfadlängen durch das optische Element erzielt. Dies führt letztlich zu einer besseren Entblendung und einer höheren Homogenität des abgegebenen Lichts. Insgesamt kann mit der benachbarten Anordnung der beschriebenen Optiksystemelemente der Wirkungsgrad einer damit ausgestatteten Leuchte deutlich erhöht werden. Durch die Vergrößerung der Lichtaustrittsfläche gegenüber bekannten Systemen (wie bspw. gemäß der EP 3 084 496 Bl) kann eine zusätzliche Steigerung des Wirkungsgrades und damit einhergehend eine höhere Lichtausbeute (Leuchteneffizienzfaktor (LEE); gemessen in Lumen pro Watt (lm/W)) pro LED erzielt werden. Im Rahmen der Erfindung ergibt sich das „Paar“ bevorzugt als strukturell erkennbare Einheit und nicht rein durch virtuelle Separierung von zwei Bestandteilen aus einer Vielzahl gleichartiger Bestandteile.
Die Optiksystemelemente des Paares von Optiksystemelementen sind bevorzugt bezüglich einer Hochachse des optischen Elements seitlich entlang der Versatzachse versetzt nebeneinander angeordnet. Die Hochachse ist dabei bevorzugt parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung der Lichtquellen ausgerichtet. Somit kann insgesamt eine kompakte Bauweise des optischen Elements erzielt werden. Zudem kann so eine einfache Lichteinkopplung und Lichtführung zur gemeinsamen Lichtabgabe der nebeneinander liegenden Optiksystemelemente des Paares Optiksystemelementen erzielt werden.
Die Optiksystemelemente können jeweils derart gestaltet sein, dass die ersten Lichtstrahlen und/ oder die zweiten Lichtstrahlen, nachdem sie am umlenkenden Elächenabschnitt totalreflektiert wurden, im Weiteren unmittelbar (also bevorzugt ohne weitere Umlenkung im optischen Element) über den vorderseitigen Elächenabschnitt das optische Element verlassen. Der optische Pfad des Lichts durch das optische Element kann somit optimiert und insbesondere verkürzt werden, was wiederum zu einer Reduzierung des Streulichts, einer Verbesserung der Entblendung und schließlich einer besonders homogenen Lichtabgabe führt. Der umlenkende Flächenabschnitt kann bevorzugt wenigstens einen ersten Umlenkabschnitt aufweisen, welcher der Totalreflexion der ersten Lichtstrahlen dient. Somit kann die Lichtlenkung der ersten Lichtstrahlen durch definierte Bereitstellung des ersten Umlenkabschnitts optimiert bereitgestellt werden.
Der umlenkende Flächenabschnitt kann bevorzugt wenigstens einen zweiten Umlenkabschnitt aufweisen, welcher der Totalreflexion der zweiten Lichtstrahlen dient. Auf diese Weise kann auch die Lichtlenkung der zweiten Lichtstrahlen durch definierte Bereitstellung des zweiten Umlenkabschnitts optimiert bereitgestellt werden.
Der erste Umlenkabschnitt und der zweite Umlenkabschnitt können bevorzugt strukturell getrennt bereitgestellt sein. Insofern können die beiden Umlenkabschnitte ihren Anforderungen und der gewünschten Lichtlenkung entsprechend unabhängig von dem jeweils anderen Umlenkabschnitt optimiert ausgebildet und bereitgestellt werden. Dies führt zu einer hocheffektiven Lichtlenkung und einem hohen Leuchten Wirkungsgrad.
Der erste Umlenkabschnitt liegt bevorzugt dem Lichteintrittsbereich näher als der zweite Umlenkabschnitt. Das optische Element ist somit bezüglich des Lichteintrittsbereichs und der Lichtführung der jeweiligen ersten und zweiten Lichtstrahlen optimiert ausgebildet. Zudem können auf diese Weise die optischen Pfade durch das optische Element insgesamt reduziert werden, was zu einer weiteren Verbesserung des Entblendungseffektes sowie einer besseren Homogenität führt.
Der vorderseitige Flächenabschnitt weist bevorzugt wenigstens einen ersten Auskoppelabschnitt auf, über den die ersten Lichtstrahlen das optische Element verlassen. Auf diese Weise kann ein Auskoppelabschnitt der ersten Lichtstrahlen optimiert ausgebildet bereitgestellt werden.
Der vorderseitige Flächenabschnitt kann bevorzugt wenigstens einen zweiten Auskoppelabschnitt aufweisen, über den die zweiten Lichtstrahlen das optische Element verlassen. Somit kann auch ein zweiter Auskoppelabschnitt für die zweiten Lichtstrahlen entsprechend optimiert ausgebildet bereitgestellt werden.
Der zweite Auskoppelabschnitt kann sich in einer Ebene erstrecken. Ebenso können sich auch alle zweite Auskoppelabschnitte in einer - also derselben - Ebene erstrecken. Somit kann eine besonders homogene Lichtabgabe über das optische Element ermöglicht werden. Zudem führt diese Ausgestaltung zu einem besonders ästhetischen Erscheinungsbild des optischen Elements an seiner Vorderseite. Bevorzugt ist dabei die Ebene parallel zur Versatzachse ausgerichtet, sodass einerseits die Lichtpfade der Optiksystemelemente bevorzugt vergleichbar und somit für eine besonders homogene Lichtführung des gesamten optischen Elements ausgebildet sind. Zudem kann so ein möglichst kompaktes optisches Element bereitgestellt werden.
Der vorderseitige Flächenabschnitt kann bevorzugt einen Optikabschnitt aufweisen, welcher der Totalreflexion der zweiten Lichtstrahlen dient. Somit kann die Lichtlenkung der zweiten Lichtstrahlen definiert und den Anforderungen entsprechend optimiert ausgebildet und bereitgestellt werden.
Der erste Auskoppelabschnitt und der Optikabschnitt überlappen bevorzugt wenigstens teilweise oder sind gar identisch. Auf diese Weise kann das optische Element bei hoher Funktionalität und hohem Wirkungsgrad gleichzeitig besonders kompakt ausgebildet sein.
Die Lichteintrittsbereiche sind bevorzugt jeweils als Ausnehmung in der Rückseite ausgebildet. Auf diese Weise kann ein definierter und bevorzugt linsenartiger Lichteintrittsbereich bereitgestellt werden.
Die Ausnehmung ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, sodass sie die dem Optiksystemelement zugeordnete Lichtquelle wenigstens teilweise oder vollständig aufnehmen kann. Somit kann zum einen die Lichtquelle sicher positioniert werden. Zum anderen kann die Lichtführung ausgehend von der Lichtquelle in hohem Maße effektiv - also mit hohem Wirkungsgrad - bereitgestellt werden.
Die Ausnehmung kann bevorzugt auf ihrer der Vorderseite zugewandten Seite durch einen Bodenabschnitt begrenzt sein. Dieser dient zum einen einer sicheren Positionierung der Lichtquelle. Zum anderen kann der Bodenabschnitt eine effektive Lichteinkopplung in das optische Element unterstützen.
Der Bodenabschnitt kann beispielsweise als Lichtlenkabschnitt ausgebildet sein, um die zweiten Lichtstrahlen definiert auf den vorderseitigen Flächenabschnitt und vorzugsweise auf den Optikabschnitt, wenn vorhanden, zu lenken. Somit kann die Lichtführung insbesondere der zweiten Lichtstrahlen weiter optimiert und insgesamt der Wirkungsgrad des optischen Elements weiter erhöht werden. Je nach Bedarfkann der Bodenabschnitt eine beliebige Form aufweisen, und kann beispielsweise plan oder zur Ausnehmung hin gewölbt oder konvex geformt sein. Auf diese Weise kann die Lichtführung des Lichts der Lichtquelle - bevorzugt der zweiten Lichtstrahlen - in das optische Element hinein optimiert werden.
Die Ausnehmung kann seitlich durch wenigstens einen Seitenwandabschnitt begrenzt sein. Auf diese Weise kann einerseits die Lichtquelle besonders sicher bereitgestellt werden; dies insbesondere, wenn sie teilweise oder vollständig in der Ausnehmung aufnehmbar ist beziehungsweise aufgenommen ist. Des Weiteren kann die Lichtführung des Lichts der Lichtquelle - bevorzugt der ersten Lichtstrahlen - in das optische Element hinein weiter optimiert und insgesamt der Wirkungsgrad erhöht werden.
Die Ausnehmung kann vorzugsweise seitlich durch wenigstens zwei in Versatzrichtung an gegenüberliegenden Seiten vorgesehene Seitenwandabschnitte begrenzt sein. Somit kann die Lichtführung insbesondere entlang der Hauptlichtpfade der Optiksystemelemente entsprechend optimiert werden.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ausnehmung vorzugsweise seitlich umlaufend geschlossen durch den oder die Seitenwandabschnitte begrenzt ist, sodass einerseits die Lichtquelle besonders sicher platziert werden kann, und andererseits die Lichtlenkung weiter optimiert und der Wirkungsgrad weiter erhöht werden kann.
Der wenigstens eine Seitenwandabschnitt kann bevorzugt als weiterer Lichtlenkabschnitt ausgebildet sein, um die ersten Lichtstrahlen definiert auf den umlenkenden Flächenabschnitt und vorzugsweise auf den ersten Umlenkabschnitt, wenn vorhanden, zu lenken. Auf diese Weise kann die Lichtlenkung unmittelbar nach der Lichtquelle und somit insgesamt der Lichtpfad optimiert und damit insgesamt der Wirkungsgrad durch das optische Element weiter erhöht werden.
Der wenigstens eine Seitenwandabschnitt kann dabei jede beliebige Form aufweisen, und ist vorzugsweise plan oder gebogen oder konvex geformt. Auf diese Weise kann der entsprechende Seitenwandabschnitt beispielsweise zur Lichtlenkung der ersten Lichtstrahlen optimiert ausgebildet werden.
Jedes der Optiksystemelemente kann an seiner Rückseite einen Linsentopf aufweisen, welcher den Lichteintrittsbereich sowie wenigstens einen Teil des umlenkenden Flächenabschnitts, vorzugsweise den ersten Umlenkabschnitt, aufweist. Durch die Bereitstellung eines solchen Linsentopfs kann die Lichteinkopplung und initiale Lichtführung des von einer Lichtquelle über den Lichteintrittsbereich in das optische Element eingekoppelten Lichts optimiert werden und somit hocheffektiv erfolgen.
Der besagte Teil des umlenkenden Flächenabschnitts kann bevorzugt den Lichteintrittsbereich wenigstens teilweise seitlich umgeben, vorzugsweise entlang der Versatzrichtung bzw. Versatzachse den Lichteintrittsbereich beidseits flankieren oder den Lichteintrittsbereich gar umlaufend geschlossen seitlich umgeben. Auf diese Weise kann der entsprechende umlenkende Flächenabschnitt - und bevorzugt der erste Umlenkabschnitt - optimiert zum Eichteintrittsbereich bereitgestellt werden. Dies führt zu einer insbesondere in der Höhe, also entlang der Hochachse, möglichst kompakten Ausgestaltung des optischen Elements.
Die Optiksystemelemente können jeweils zwei Flügelabschnitte aufweisen. Diese bevorzugt als Lichtlenkabschnitte dienenden Flügelabschnitte ermöglichen eine gute und effektive Lichtführung für eine homogene Lichtabgabe bei gleichzeitig guter Entblendung und hohem Wirkungsgrad. Aufgrund der Multiplizierung der Optiksystemelemente gegenüber den bekannten optischen Elementen (bspw. EP 3 084 496 Bl) kann so eine kompakte Bauweise und damit ein insgesamt steilerer Flügelabschnitt bereitgestellt werden, welcher die vorbeschriebenen positiven Auswirkungen weiter fördert.
Die Flügelabschnitte können sich bevorzugt je Optiksystemelement schräg nach vorne von dem Lichteintrittsbereich, wenn vorhanden vorzugsweise von dem Linsentopf, und voneinander weg erstrecken. Beispielsweise erstrecken sich die Flügelabschnitte dabei jeweils schräg zur Hochachse bzw. Hauptabstrahlrichtung. Somit kann eine gute und bevorzugt gleichmäßige Lichtverteilung bei insgesamt homogener Lichtabgabe mit hohem Wirkungsgrad und insgesamt guter Entblendung bereitgestellt werden.
Die Flügelabschnitte können sich bevorzugt je Optiksystemelement von dem Lichteintrittsbereich, wenn vorhanden vorzugsweise von dem Linsentopf, zur Vorderseite hin (mithin nach vorne von dem Lichteintrittsbereich weg) aufweitend V-förmig erstrecken. Somit kann neben einer effektiven Lichtführung zur Erzielung der vorbeschriebenen Vorteile ferner das ästhetische Erscheinungsbild des optischen Elements weiter erhöht werden.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass jedes der Optiksystemelemente ferner derart gestaltet sein kann, dass neben den ersten und zweiten Lichtstrahlen ferner dritte Lichtstrahlen des Lichts der zugeordneten Lichtquelle, die über den Lichteintrittsbereich in das optische Element ein treten, unmittelbar (also bevorzugt ohne weitere Umlenkung im optischen Element) auf den vorderen Flächenabschnitt auftreffen, wo sie das optische Element dann direkt verlassen. Hierzu kann der vorderseitige Flächenabschnitt entsprechend wenigstens einen dritten Auskoppelabschnitt aufweisen, über den die dritten Lichtstrahlen das optische Element verlassen. Dieser dritte Auskoppelabschnitt kann bevorzugt bezüglich der Versatzachse mittig des Optiksystemelements vorgesehen sein. Der dritte Auskoppelabschnitt kann bevorzugt zwischen den beiden Flügelabschnitten eines jeden Optiksystemelements vorgesehen sein. Bevorzugt kann der dritte Auskoppelabschnitt im Fuße des „Vs“ der sich V-förmig erstreckenden Flügelabschnitte vorgesehen sein. Die dritten Lichtstrahlen können so insgesamt zur weiteren Steigerung der Homogenität der Lichtabgabe beitragen. Der dritte Auskoppelabschnitt kann dabei bei Bedarf derart geformt sein, um eine gewünschte Lichtstreuung zu bewirken. Dies gilt gleichermaßen für jeden lichtlenkenden Bereich des umlenkenden Flächenabschnitts sowie des vorderseitigen Flächenabschnitts.
Je Flügelabschnitt kann an einem dem Lichteintrittsbereich abgewandten Ende des jeweiligen Flügelabschnitts einer der zweiten Auskoppelabschnitte vorgesehen sein. Somit kann die entsprechende Lichtabgabefläche entsprechend exponiert bereitgestellt werden, was zum einen für eine optimale Lichtführung und ausreichende Homogenität der Lichtabgabe, und andererseits zu einem ästhetischen Erscheinungsbild des optischen Elements führt.
Je Flügelabschnitt kann an einer nach vorne weisenden Flanke des jeweiligen Flügelabschnitts einer der ersten Auskoppelabschnitte und, wenn vorhanden, einer der Optikabschnitte vorgesehen sein. Auf diese Weise können die zweiten Auskoppelabschnitte nach Belieben ausgerichtet sein und hier beispielsweise als Teil der V-förmigen Erstreckung der Flügelabschnitte mit einem definierten Winkel zur Hochachse des optischen Elements stehen, sodass eine insgesamt besonders homogene Lichtabgabe erzielt werden kann.
Je Flügelabschnitt kann an einer nach hinten weisenden Flanke des jeweiligen Flügelabschnitts einer der zweiten Umlenkabschnitte vorgesehen sein. Diese können somit ebenfalls optimiert bereitgestellt werden und beispielsweise bezüglich einer Hochachse des optischen Elements entsprechend abgewinkelt bereitgestellt werden, um so optimal zur Totalreflexion ausgerichtet zu sein.
Je Optiksystemelement kann sich bevorzugt einer der Flügelabschnitte zu dem jeweils anderen Optiksystemelement des Paares von Optiksystemelementen hin erstrecken, und der andere der beiden Flügelabschnitte kann sich entsprechend von dem jeweils anderen Optiksystemelement des Paares von Optiksystemelementen weg erstrecken. Somit kann eine gleichmäßige Lichtverteilung nach beiden Seiten und somit insgesamt eine großflächige und gleichzeitig homogene Lichtabgabe erzielt werden; dies bei guter Entblendung und hohem Wirkungsgrad einer mit dem optischen Element ausgestatteten Leuchte.
Die Optiksystemelemente des Paares von Optiksystemelementen sind bevorzugt über jeweils einen der Flügelabschnitte, vorzugsweise den jeweils einen Flügelabschnitt, integral miteinander ausgebildet. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache Herstellung des optischen Elements, sondern führt auch zu einem besonders guten Handling desselben. Zudem sind die Optiksystemelemente auf diese Weise an ihrer nach außen weisenden Vorderseite integral verbunden, sodass das ästhetische Erscheinungsbild des optischen Elements verbessert ist. Zudem können die Optiksystemelemente somit im Wesentlichen optisch unabhängig ihre optische Funktion ausführen, sodass diese für sich eine optimale Lichtführung und somit insgesamt homogene Lichtabgabe bewirken. Besonders bevorzugt sind die Optiksystemelemente in dem beschriebenen Fall nur an oder nahe dem vorderseitigen Flächenabschnitt beziehungswese dem entsprechenden abgewandten beziehungsweise distalen Ende des jeweiligen Flügelabschnitts miteinander verbunden.
Der vorderseitige Flächenabschnitt kann bevorzugt je Optiksystemelement eine zu dem zugeordneten Lichteintrittsbereich hin gerichtete Vertiefung aufweisen. Somit kann der vorderseitige Flächenabschnitt zur vorbeschriebenen Lichtlenkung optimiert bereitgestellt werden, und ermöglicht insbesondere eine einfache geometrische Form zur Erzielung der vorbeschriebenen Totalreflexion insbesondere für die zweiten Lichtstrahlen. Auf diese Weise kann die so beschriebene Fläche im Bereich der Vertiefung gleichzeitig für die ersten Lichtstrahlen als erster Auskoppelabschnitt zur Auskopplung des Lichts aus dem optischen Element zur Lichtabgabe nach vorne dienen. Somit kann das optische Element insgesamt besonders kompakt ausgebildet werden.
Die Vertiefung kann sich bevorzugt zu dem Lichteintrittsbereich hin verjüngen. Dies führt zu einer insgesamt kompakten Bauweise bei gleichzeitig guter Lichtführung und hohem Wirkungsgrad.
Die Vertiefung kann bevorzugt durch die beiden Flügelabschnitte oder deren nach vorne weisenden Flanken, sofern vorhanden, seitlich flankiert sein. Somit können die optisch relevanten Bereiche insgesamt kompakt angeordnet werden, während gleichzeitig ein hoher Wirkungsgrad und eine gute und homogene Lichtabgabe ermöglicht wird. Die Vertiefung kann bevorzugt durch den ersten Auskoppelabschnitt, sofern vorhanden, und/ oder den Optikabschnitt, sofern vorhanden, begrenzt sein, was zu einem insgesamt kompakten optischen Element bei hoher optischer Güte führt.
Die Optiksystemelemente eines Paares von Optiksystemelementen sind bevorzugt zueinander (spiegel-)symmetrisch ausgebildet, dies bevorzugt bezüglich einer diese trennenden Symmetrieebene, was zu einer gleichmäßigen Lichtführung und Lichtabgabe führt und ferner das Erscheinungsbild des optischen Elements verbessert.
Das Paar von Optiksystemelementen kann bevorzugt (spiegel-)symmetrisch ausgebildet sein, dies bevorzugt bezüglich einer diese trennenden Symmetrieebene. Dies führt zu einer insgesamt bezüglich des optischen Elements gleichmäßigen Lichtführung und besonders homogenen Lichtabgabe. Ebenso führt dies zu einem ansprechenden ästhetischen Erscheinungsbild des optischen Elements.
Das optische Element kann bevorzugt ferner einen Optikrand, vorzugsweise einen umlaufend geschlossenen Optikrand aufweisen, welcher sich rückseits von der Rückseite weg erstreckt, um rückseits - vorzugsweise parallel zur Hochachse - über die Lichteintrittsbereiche hinaus zu ragen. Vorzugsweise begrenzt der Optikrand zusammen mit wenigstens einem Teil der Rückseite einen Optikraum, in welchem alle Lichteintrittsbereiche des optischen Elements angeordnet sind, und in dem bevorzugt ferner die Lichtquellen anordenbar sind. Zum einen kann dieser Optikrand das optische Element wenigsten steilweise oder vollständig nach außen seitlich abschließen; dies wenigstens beidseits in Richtung der Versatzachse oder umlaufend geschlossen. Bei Bedarf kann der Optikrand gegebenenfalls zur Aufnahme und bevorzugt definierten Abgabe von Streulicht dienen, was wiederum insgesamt die Entblendung des optischen Elements sowie dessen Wirkungsgrad weiter erhöht. Zudem kann der Optikrand als Schutz der Lichtquellen dienen; dies umso mehr, wenn diese vollständig in den Optikraum aufgenommen werden können bzw. aufgenommen sind.
Der Optikrand kann des Weiteren zur Anlage beziehungsweise Aufnahme eines Dichtelements dienen, um so den Optikraum durch Anlage der Dichtung gegenüber einem Bauteil einer Leuchte, wie beispielsweise einem Leuchtengehäuse, dichtend abzuschließen. Somit kann eine entsprechende Funktion gleich integral bereitgestellt werden, was sowohl die Herstellung vereinfacht, als auch das Handling und die Montage sowie die Funktionalität des optischen Elements verbessert. Das optische Element kann bevorzugt mehrere der Paare von Optiksystemelementen aufweisen, welche dann in Reihe entlang einer Längsachse derart angeordnet sind, um ein längliches optisches Element mit zwei Reihen von Optiksystemelementen zu bilden. Mit anderen Worten ist jeweils beispielsweise ein linkes der Optiksystemelemente in Reihe mit allen linken Optiksystemelementen der Paare von Optiksystemelementen und ein jeweils rechtes der Optiksystemelemente in Reihe mit allen rechten der Paare von Optiksystemelementen angeordnet. Die jeweiligen Lichteintrittsbereiche können ebenso in jeweils einer Reihe je Optiksystemelement - mithin also in zwei bevorzugt parallelen Reihen - an geordnet sein. Somit kann ein längliches optisches Element bereitgestellt werden, sodass die optische Funktion, die Homogenität und der hohe Wirkungsgrad auch auf längliche Leuchten übertragen werden kann.
Die mehreren Paare von Optiksystemelementen sind dabei bevorzugt alle integral miteinander ausgebildet. Dabei können die Paare von Optiksystemelementen bevorzugt, wenn vorhanden, über deren Flügelabschnitte integral miteinander ausgebildet sein. Mithin kann also das optische Element zwei längliche und beispielsweise V-förmige und sich längs erstreckende Flügelabschnitte aufweisen, welche entlang der Längsachse gesehen verteilt beispielsweise entsprechende Lichteintrittsbereiche beziehungsweise Linsentöpfe aufweisen, um so die in Reihe angeordneten Paare von Optiksystemelementen bereitzustellen. Somit kann ein einfach herzustellendes längliches optisches Element mit höchster Funktionalität bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Leuchte mit einem erfindungsgemäßen optischen Element gemäß der vorbeschriebenen Art sowie, je Lichteintrittsbereich, einer anderen Lichtquelle, welche derart angeordnet sind, sodass das Licht der jeweiligen Lichtquelle zur Beeinflussung durch das optische Element über den zugeordneten Lichteintrittsbereich in das zugeordnete Optiksystem ein treten kann. Auf diese Weise wird eine Leuchte mit allen vorbeschriebenen Vorteilen des damit ausgestatteten optischen Elements bereitgestellt, welche einen besonders hohen Wirkungsgrad bei guter Entblendung und hoher homogenen Lichtabstrahlung ermöglicht. Das über die verteilten Lichtquellen je Lichteintrittsbereich eintretende Licht durchläuft dann mit den entsprechenden ersten und zweiten Lichtstrahlen und gegebenenfalls den dritten Lichtstrahlen das optische Element, um folglich das optische Element wenigstens teilweise über den vorderseitigen Flächenabschnitt zu verlassen, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Die für das optische Element vorzusehenden oder für die Leuchte vorgesehenen Lichtquellen können bevorzugt LEDs aufweisen. Diese können dann entsprechend als LED-Modul auf einer Leiterplatte vorgesehen sein. Dabei ist es denkbar, dass beispielsweise die LEDs eines Paares von Optiksystemelementen auf einer gemeinsamen Leiterplatte vorgesehen sind. Auch ist es denkbar, dass die LEDs beispielsweise einer Reihe von Optiksystemelementen eines länglichen optischen Elements gemeinsam auf einer oder mehreren länglichen Leiterplatten vorgesehen sind. Auch ist es denkbar, dass beispielsweise mehrere LEDs mehrerer Optiksystemelemente von mehreren Paaren von Optiksystemelementen und bevorzugt alle LEDs eines (länglichen) optischen Elements bzw. einer Leuchte gemeinsam auf einer Leiterplatte vorgesehen sind. Somit kann die Leuchte in beliebiger Weise mit entsprechenden Lichtquellen ausgestattet werden.
Die Leuchte weist bevorzugt ferner ein Leuchtengehäuse auf, in welches sowohl die Lichtquellen als auch wenigstens teilweise das optische Element eingesetzt und gehalten sein können. Auf diese Weise kann die Leuchte einfach handhabbar bereitgestellt werden.
Die Lichtquellen können vorzugsweise in einem von dem Leuchtengehäuse und dem optischen Element gebildeten und vorzugsweise abgedichteten Leuchtenraum aufgenommen sein, welcher besonders bevorzugt den Optikraum mit umfasst. Dabei kann der Optikrand beispielsweise der Auflage eines entsprechenden Dichtelements dienen, welches das optische Element gegenüber dem Leuchtengehäuse bevorzugt umlaufend geschlossen abdichtet.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figuren der begleitenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische rückseitige Ansicht eines optischen Elements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 eine perspektivische vorderseitige Ansicht des optischen Elements gemäß Figur 1,
Figur 3 eine rückseitige Ansicht des optischen Elements gemäß Figur 1,
Figur 4 eine Querschnittsansicht des optischen Elements entlang Schnittlinie A-A (entlang der Versatzachse) gemäß Figur 3,
Figur 5 eine Querschnittsansicht des optischen Elements entlang Schnittlinie B-B (entlang der Längsachse) gemäß Figur 3, Figur 6 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Leuchte mit dem erfindungsgemäßen optischen Element gemäß Figur 4 mit beispielhafter Darstellung von ersten, zweiten und dritten Lichtstrahlen, und
Figur 7 eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Leuchte gemäß Figur 6 mit weiteren Komponenten.
Die Figuren zeigen ein erfindungsgemäßes optisches Element 1 zur Beeinflussung von von Lichtquellen 7 einer Leuchte 100 abgestrahltem Licht, sowie in den Figuren 6 und 7 eine damit ausgestattete Leuchte 100. Die Lichtquellen 7 weisen bevorzugt LEDs auf, welche beispielsweise als LED-Modul 70, wie in Figuren 6 und 7 dargestellt, auf einer - hier gemeinsamen - Leiterplatte 71 vorgesehen sein können.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße optische Element 1 beschrieben. Das optische Element 1 weist eine den Lichtquellen 7 zugewandte Rückseite 2 (in den Figuren 4, 6 und 7 jeweils die Oberseite; in Figuren 1 und 3 die aus der Zeichenebene weisende Seite) sowie eine den Lichtquellen 7 abgewandte Vorderseite 3 (in den Figuren 4, 6 und 7 jeweils die Unterseite; in Figur 2 die aus der Zeichenebene weisende Seite).
Das optische Element 1 weist ferner wenigstens ein Paar von Optiksystemelementen 10 auf, welche seitlich entlang einer Versatzachse V, welche sich in den Figuren 3, 4, 6 und 7 in einer links-rechts Richtung (Versatzrichtung VR) erstreckt, versetzt nebeneinander angeordnet und zudem integral (mithin also einstückig) miteinander ausgebildet sind. Dieser Versatz ist dabei bevorzugt seitlich beziehungsweise orthogonal zu einer Hochachse H des optischen Elements 1, welche mithin bevorzugt senkrecht zu der Versatzachse V ausgerichtet ist. Die Hochachse H ist bevorzugt parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung R der zuzuordnenden beziehungsweise zugeordneten Lichtquellen 7 ausgerichtet, wie dies beispielhaft der Figur 6 zu entnehmen ist.
Die Optiksystemelemente 10 sind ferner jeweils einer anderen der Lichtquellen 7 optisch zuordenbar beziehungsweise zugeordnet bzw. zugeordnet, wie den dargestellten Leuchten 100 der Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist.
Die Optiksystemelemente 10 bilden ferner gemeinsam die Rückseite 2 - weisen also jeweils einen Teil der Rückseite 2 auf - und bilden ferner gemeinsam die Vorderseite 3 - weisen also jeweils einen Teil der Vorderseite 3 auf, wie allen Figuren zu entnehmen ist. Je Optiksystemelement 10 ist an der Rückseite 2 ein Lichteintrittsbereich 4 zum Eintritt des Lichts der zugeordneten Lichtquelle 7 in das jeweilige Optiksystemelement 10 ausgebildet. Des Weiteren ist je Optiksystemelement 10 an der Rückseite ein umlenkender Elächenabschnitt 5 ausgebildet. Dies ist beispielhaft den Eiguren 3, 4 und 6 zu entnehmen.
Des Weiteren ist je Optiksystemelement 10 an der Vorderseite 3 ein vorderseitiger Flächenabschnitt 6 ausgebildet, wie bspw. die Figuren 2, 4 und 6 zeigen.
Jedes der Optiksystemelemente 10 ist nun derart gestaltet, dass erste Lichtstrahlen LI des Lichts der zugeordneten Lichtquelle 7, die über den Lichteintrittsbereich 4 in das optische Element 1 eintreten, unmittelbar (also ohne weitere Umlenkung im optischen Element 1) auf den umlenkenden Flächenabschnitt 5 treffen, an dem umlenkenden Flächenabschnitt 5 totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 das optische Element 1 verlassen.
Jedes der Optiksystemelemente ist ferner derart gestaltet, dass zweite Lichtstrahlen L2 des Lichts der zugeordneten Lichtquellen 7, die über den Lichteintrittsbereich in das optische Element eintreten, unmittelbar (also ohne weitere Umlenkung im optischen Element 1) auf den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 auftreffen, an dem vorderseitigen Flächenabschnitt 6 totalreflektiert werden, im Weiteren auf den umlenkenden Flächenabschnitt 5 treffen, an dem umlenkenden Flächenabschnitt 5 totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 das optische Element 1 verlassen.
In Figur 6 ist beispielhaft die vorbeschriebene Lichtführung der ersten Lichtstrahlen LI sowie der zweiten Lichtstrahlen L2 dargestellt.
Bevorzugt können die Optiksystemelemente 10 jeweils derart gestaltet sein, dass die ersten Lichtstrahlen LI beziehungsweise die zweiten Lichtstrahlen L2, nachdem sie am umlenkenden Flächenabschnitt 5 totalreflektiert wurden, im Weiteren unmittelbar (also ohne weitere Umlenkung im optischen Element 1) über den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 das optische Element 1 verlassen, wie dies beispielhaft in Figur 6 gezeigt ist.
Optional kann jedes der Optiksystemelemente 10 weiter derart gestaltet sein, dass dritte Lichtstrahlen L3 des Lichts der zugeordneten Lichtquelle 7, die über den Lichteintrittsbereich 4 in das optische Element 1 eintreten, unmittelbar (also ohne weitere Umlenkung im optischen Element 1) über den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 das optische Element 1 verlassen, wie dies ebenfalls beispielhaft in Figur 6 gezeigt ist.
Wie den Figuren 1, 3, 4, 6 und 7 zu entnehmen ist, kann der umlenkende Flächenabschnitt 5 wenigstens einen ersten Umlenkabschnitt 51 aufweisen. Dieser erste Umlenkabschnitt 51 dient dabei der Totalreflexion der ersten Eichtstrahlen El. Wie diesen Figuren ebenso zu entnehmen ist, kann der umlenkende Flächenabschnitt 5 wenigstens einen zweiten Umlenkabschnitt 52 aufweisen. Dieser zweite Umlenkabschnitt 52 dient dabei der Totalreflexion der zweiten Eichtstrahlen E2. Der erste Umlenkabschnitt 51 und der zweite Umlenkabschnitt 52 sind bevorzugt strukturell getrennt bereitgestellt; sie lassen sich also in definierten und strukturell getrennten Bereichen erkennen, wie dies in den Figuren beispielhaft dargestellt ist.
Der erste Umlenkabschnitt 5 l ist, wie den Figuren zu entnehmen ist, beispielhaft dem Eichteintrittsbereich 4 näherliegend als der zweite Umlenkabschnitt 52 vorgesehen. Mithin erstrecken sich hier der erste Umlenkabschnitt 51 fließend in den benachbarten zweiten Umlenkabschnitt 52.
Der vorderseitige Flächenabschnitt 6 kann, wie insbesondere in den Figuren 2, 6 und 7 gezeigt, einen ersten Auskoppelabschnitt 61 aufweisen, über den die ersten Eichtstrahlen El das optische Element 1 verlassen. Der vorderseitige Flächenabschnitt 6 kann ferner wenigstens einen zweiten Auskoppelabschnitt 62 aufweisen, über den die zweiten Eichtstrahlen E2 das optische Element 1 verlassen, wie dies ebenso in den genannten Figuren dargestellt ist.
Wie insbesondere den Figuren 4 und 6 zu entnehmen ist, kann sich der zweite Auskoppelabschnitt 62 in einer Ebene E erstrecken. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich alle zweiten Auskoppelabschnitte 62 in einer - mithin in derselben - Ebene E. Die Ebene E ist dabei, wie gezeigt, bevorzugt parallel zur Versatzachse V ausgerichtet.
Der vorderseitige Flächenabschnitt 6 weist bevorzugt einen Optikabschnitt 60 auf, welcher der Totalreflexion der zweiten Lichtstrahlen L2 dient, wie beispielhaft in Figur 6 dargestellt ist. Der Optikabschnitt 60 sowie der erste Auskoppelabschnitt 61 überlappen bevorzugt wenigstens teilweise oder sind, wie in Figur 6 beispielhaft gezeigt, gar identisch.
Die Lichteintrittsbereiche 4 sind bevorzugt jeweils als Ausnehmung 40 in der Rückseite 2 ausgebildet, wie dies insbesondere den Figuren 1, 3 und 6 zu entnehmen ist. Die Ausnehmung 40 ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die dem Optiksystemelement 10 zugeordnete Lichtquelle 7 wenigstens teilweise oder vollständig aufnehmen kann beziehungsweise aufnimmt, wie dies in den Figuren 6 und 7 beispielhaft gezeigt ist.
Die Ausnehmung 40 ist bevorzugt auf ihre der Vorderseite 3 zugewandten Seite durch einen Bodenabschnitt 41 begrenzt. Der Bodenabschnitt 41 kann dabei als Lichtlenkabschnitt ausgebildet sein, um die zweiten Lichtstrahlen L2 definiert auf den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 beziehungsweise den Optikabschnitt 60 zu lenken, wie dies in Figur 6 gezeigt ist. Der Bodenabschnitt 41 kann plan oder, wie in Figur 6 gezeigt, zur Ausnehmung 40 hin gewölbt oder konvex geformt sein.
Die Ausnehmung 40 kann seitlich durch wenigstens einen Seitenwandabschnitt 42 begrenzt sein. Wie in Figur 6 gezeigt, kann die Ausnehmung 40 besonders bevorzugt seitlich durch wenigstens zwei in Versatzrichtung VR an gegenüberliegenden Seiten vorgesehene Seitenwandabschnitte 42 begrenzt sein. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform kann die Ausnehmung, wie in Figur 6 gezeigt, vorzugsweise seitlich umlaufend geschlossen durch den oder die Seitenwandabschnitte 42 begrenzt sein.
Der wenigstens eine Seitenwandabschnitt 42 kann bevorzugt als weiterer Lichtlenkab schnitt ausgebildet sein, um die ersten Lichtstrahlen LI definiert auf den umlenkenden Flächenabschnitt 5 beziehungsweise auf den ersten Umlenkabschnitt 51 zu lenken, wie dies beispielhaft in Figur 6 gezeigt ist. Der wenigstens eine Seitenwandabschnitt 42 kann, wie in Figur 6 gezeigt, plan oder auch gebogen oder konvex geformt sein.
Wie den Figuren zu entnehmen ist, kann jedes der Optiksystemelemente 10 an seiner Rückseite 2 einen Linsentopf 8 aufweisen welcher den Lichteintrittsbereich 4 sowie wenigstens einen Teil des umlenkenden Flächenabschnitts 5 beziehungsweise des ersten Umlenkabschnitts 51 aufweist. Der Teil des umlenkenden Flächenabschnitts 5 beziehungsweise des ersten Umlenkabschnitts 51 kann dabei den Lichteintrittsbereich 4 wenigstens teilweise seitlich umgeben, wie dies insbesondere in Figur 6 zu erkennen ist. Vorzugsweise kann der Teil des umlenkenden Flächenabschnitts 5 beziehungsweise der erste Umlenkabschnitt 51 den Lichteintrittsbereich 4 entlang der Versatzrichtung VR beziehungsweise Versatzachse V beidseits flankieren oder gar, wie in Figur 6 gezeigt, den Lichteintrittsbereich 4 umlaufend geschlossen seitlich umgeben.
Wie den Figuren deutlich zu entnehmen ist, können die Optiksystemelemente 10 jeweils zwei Flügelabschnitte 9 aufweisen. Die Flügelabschnitte 9 erstrecken sich dabei bevorzugt schräg nach vorne (in den Figuren 4, 6 und 7 nach unten) von dem Lichteintrittsbereich 4 beziehungsweise von dem Linsentopf 8 und zudem voneinander weg. Wie ebenso den genannten Figuren zu entnehmen ist, können sich die Flügelabschnitte 9 je Optiksystemelement 10 von dem Lichteintrittsbereich 4 beziehungsweise dem Linsentopf 8 zur Vorderseite 3 hin aufweitend V-förmig erstrecken.
Je Flügelabschnitt 9 kann an einem dem Lichteintrittsbereich 4 abgewandten Ende 90 des jeweiligen Flügelabschnitts 9 einer der zweiten Auskoppelabschnitte 62 vorgesehen sein; in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 6 also an jedem distalen Ende 90 der beiden rechts und links je Optiksystemelement 10 vorgesehenen Flügelabschnitte 9.
Je Flügelabschnitt 9 kann an einer nach vorne weisenden Flanke 96 des jeweiligen Flügelabschnitts 9 einer der ersten Auskoppelabschnitte 61 beziehungsweise einer der Optikabschnitte 60 vorgesehen sein (siehe bspw. Figur 6).
Je Flügelabschnitt 9 kann an einer nach hinten weisenden Flanke 95 des jeweiligen Flügelabschnitts 9 einer der zweiten Umlenkabschnitte 52 vorgesehen sein (siehe bspw. Figur 6).
Je Optiksystemelement 10 kann sich einer der Flügelabschnitte 9 zu dem jeweils anderen Optiksystemelement 10 des Paares von Optiksystemelementen 10 hin erstrecken, während sich der andere der beiden Flügelabschnitte 9 von dem jeweils anderen Optiksystemelement 10 des Paares von Optiksystemelementen 10 weg erstreckt, wie dies in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 2, 4, 6 und 7 gezeigt ist, wo es jeweils zwei aufeinander zu gerichtete Flügelabschnitte 9 (hier in der Mitte des optischen Elements 1) sowie zwei voneinander weg beziehungsweise von dem jeweils anderen Optiksystemelement 10 weg ragende Flügelabschnitte 9 (hier die jeweils rechts und links außen liegenden Flügelabschnitte 9 des optischen Elements 1) gezeigt sind.
Wie ebenso den Ausführungsbeispielen der Figuren zu entnehmen ist, können die Optiksystemelemente 10 des Paares von Optiksystemelementen 10 über jeweils einen der Flügelabschnitte 9, hier beispielsweise den jeweils einen Flügelabschnitt 9, welche hier aufeinander zu gerichtet sind, integral miteinander ausgebildet sein. Die integrale Verbindung besteht dabei bevorzugt in einem kleinen und hier vorzugsweise der Vorderseite 3 nahen Bereich.
Der vorderseitige Flächenabschnitt 6 kann, wie Figuren 1, 2, 4 und 6 zu entnehmen ist, je Optiksystemelement 10 eine zu dem zugeordneten Lichteintrittsbereich 4 hin gerichtete Vertiefung 11 aufweisen. Die Vertiefung 11 kann sich dabei, wie dargestellt, vorzugsweise zu dem zugeordneten Lichteintrittsbereich 4 hin verjüngen. Die Vertiefung 11 kann vorzugsweise durch die beiden Flügelabschnitte 9 oder deren nach vorne weisenden Flanken 96 seitlich flankiert sein. Die Vertiefung 11 wird bevorzugt durch den ersten Auskoppelabschnitt 61 beziehungsweise den Optikabschnitt 60 begrenzt.
Die Optiksystemelemente 10 eines Paares von Optiksystemelementen 10 sind bevorzugt zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet. Mithin kann das Paar von Optiksystemelementen 10 (spiegel-)symmetrisch ausgebildet sein; dies vorzugsweise bezüglich einer diese trennenden Symmetrieebene S, welche bevorzugt parallel zu der Hochachse H des optischen Elements 1 beziehungsweise der Hauptabstrahlrichtung R der Lichtquellen 7 orientiert ist.
Das optische Element 1 kann ferner einen Optikrand aufweisen, welcher sich rückseits von der Rückseite 2 weg erstreckt, um rückseits über die Lichteintrittsbereiche 4 hinaus zu ragen, wie dies bspw. in den Figuren 4 und 6 zu erkennen ist.
Der Optikrand kann sich vorzugsweise rückseits von der Rückseite 2 derart weg erstrecken, um zusammen mit wenigstens einem Teil der Rückseite 2 einen Optikraum 13 zu begrenzen, in welchem alle Lichteintrittsbereiche 4 des optischen Elements 1 angeordnet sind (vgl. Fig. 1), und in dem bevorzugt ferner die Lichtquellen 7 anordenbar bzw. angeordnet sind (vgl. Fig. 6 und 7).
Der Optikrand 12 kann, wie dargestellt, den Optikraum 13 beidseits des Paares von Optiksystemelemente 10 seitlich begrenzen bzw. flankieren. Der Optikrand 12 kann bevorzugt aber auch seitlich umlaufend geschlossenen sein; mithin den Optikraum 13 seitlich umlaufend begrenzen.
Das optische Element 1 kann mehrere der Paare von Optiksystemelementen 10 aufweisen, welche in Reihe entlang einer Längsachse X derart angeordnet sind, um ein längliches optisches Element 1 mit zwei Reihen von Optiksystemelementen 10 zu bilden. Die Lichteintrittsbereiche 4 der jeweiligen Optiksystemelemente 10 der Paare von Optiksystemelementen 10 sind hier bevorzugt jeweils in einer Reihe angeordnet; dies vorzugsweise jeweils parallel zur Längsachse X und parallel zueinander. Die mehreren Paare von Optiksystemelementen 10 sind bevorzugt alle integral miteinander ausgebildet; dies ferner bevorzugt über deren Flügelabschnitte 9, wie insbesondere den Figuren 1 bis 5 zu entnehmen ist.
Die in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Leuchte 100 weisen dabei das vorbeschriebene optische Element 1 auf. Zudem weist die Leuchte 100 je Lichteintrittsbereich 4 eine andere Lichtquelle 7 auf, welche derart angeordnet sind, sodass das Licht der jeweiligen Lichtquelle 7 zur Beeinflussung durch das optische Element 1 über den zugeordneten Lichteintrittsbereich 4 in das zugeordnete Optiksystem 10 ein treten kann, um folglich das optische Element 1 wenigstens teilweise über den vorderseitigen Flächenabschnitt 6 zu verlassen, wie dies durch die Lichtpfade der ersten, zweiten und optionalen dritten Lichtstrahlen LI, L2, L3 beispielhaft dargestellt ist.
Die Leuchte 100 kann ferner ein Leuchtengehäuse 101 aufweisen, in welches sowohl die Lichtquellen 7 als auch wenigstens teilweise das optische Element 1 eingesetzt und gehalten sein können.
Die Lichtquellen 7 können bevorzugt in einem von dem Leuchtengehäuse 101 und dem optischen Element 1 gebildeten und vorzugsweise abgedichteten Leuchtenraum 113 aufgenommen sein. Hierzu kann zwischen dem optischen Element 1 - insbesondere dessen Optikrand 12 einerseits sowie dem Leuchtengehäuse 101 andererseits - eine Dichtung 102 vorgesehen sein, um die Leuchte 100 gemäß einer definierten IP-Schutzklasse bereitzustellen.
Bei der hier dargestellten Leuchte 100 handelt es sich beispielhaft um eine sogenannte Balkenleuchte, welche in einem Leuchtensystem 200 mit länglicher Leuchtentragschiene 202 Anwendung finden kann. Derartige Balkenleuchten haben in der Regel eine längliche Erstreckung von meist 500 mm Länge und können in beliebiger Anzahl zur Bildung eines länglichen Lichtbandes in Reihe und gegebenenfalls unterbrochen durch andere elektronische Komponenten an der Leuchtentragschiene 202 angeordnet werden. Ein solches Leuchtensystem 200 ist beispielhaft im Querschnitt in der Figur 7 gezeigt.
Die Leuchte 100 kann beispielsweise mechanische Koppelelemente (nicht gezeigt) und/ oder elektrische Koppelelemente 205 aufweisen. Die elektrischen Koppelelemente 205 sind dabei elektrisch mit der Lichtquelle 7 bzw. dem LED-Modul 70 verbunden bzw. verbindbar und dienen einer wahlweise elektrischen Ankopplung elektrischer Leitungen 201 des Leuchtensystems 200. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Leuchtensystem 200 hier eine Leuchtentragschiene 202 mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt auf. Über die durch den U-förmigen Querschnitt gebildete seitliche (hier untere) Öffnung 203 kann das elektrische Koppelelement 205 in einen Innenraum 204 der Leuchtentragschiene 202 in diese eingeführt werden. Die Leuchtentragschiene 202 weist in ihrem Inneren 204 die bevorzugt entlang der Längsrichtung (hier parallel zur Längsachse X) verlaufenden elektrischen Leitungen 201 auf (hier beidseits an gegenüberliegenden Seitenwänden der Leuchtentragschiene 202). Diese sind beispielsweise in Form einer Stromschiene bereitgestellt, welche die elektrischen Leitungen 201 in einem hier nicht dargestellten Isolationskörper trägt, so dass die elektrischen Leitungen 201 bevorzugt über die gesamte Länge der Stromschiene bzw. der Leuchtentragschiene 202 von dem Innenraum 204 her elektrisch über das elektrische Koppelelement 205 und bevorzugt davon seitlich vorstehende elektrische Kontakte (nicht gezeigt) elektrisch kontaktierbar sind. Um eine elektrische Kontaktierung einfach wahlweise bereitzustellen und zu lösen, kann das elektrische Koppelelement 205 beispielsweise als sog. „Drehknebel“ ausgebildet sein, wie dieser beispielsweise bei dem von der Anmelderin angebotenen System „TECTON“ bekannt ist. Die elektrischen Kontakte werden dabei nach Einführen des Drehknebels 205 in die Leuchtentragschiene 202 durch Drehung des Drehknebels 205 seitlich ausgeschwenkt, um mit den seitlich davon liegenden Leitungen 201 der Stromschiene elektrisch kontaktiert zu werden.
Auch wenn zu Anschauungszwecken vorliegend eine Leuchte 100 in Form einer Balkenleuchte beschrieben wurde, so ist die Erfindung grundsätzlich jedoch nicht auf derartige Leuchten beschränkt, sondern lässt sich auf jegliche Art von Leuchten an wenden.
Die vorliegende Anmeldung ist durch die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sofern sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.

Claims

Ansprüche : Optisches Element (1) zur Beeinflussung von Lichtquellen (7) abgestrahltem Licht, wobei das optische Element (1) aufweist:
• eine den Lichtquellen (7) zugewandte Rückseite (2), und
• eine den Lichtquellen (7) abgewandte Vorderseite (3), wobei das optische Element (1) wenigstens ein Paar von Optiksystemelementen (10) aufweist, welche seitlich entlang einer Versatzachse (V) versetzt nebeneinander angeordnet und integral miteinander ausgebildet sind, welche jeweils einer anderen der Lichtquellen (7) optisch zuordenbar sind, und welche gemeinsam die Rückseite (2) sowie gemeinsam die Vorderseite (3) bilden, wobei je Optiksystemelement (10) an der Rückseite (2)
• ein Lichteintrittsbereich (4) zum Eintritt des Lichts der zugeordneten Lichtquelle (7) in das jeweilige Optiksystemelement (10) ausgebildet ist, und
• ein umlenkender Elächenabschnitt (5) ausgebildet ist, und wobei je Optiksystemelement (10) an der Vorderseite (3)
• ein vorderseitiger Elächenabschnitt (6) ausgebildet ist, wobei jedes der Optiksystemelemente (10) derart gestaltet ist, dass
• erste Lichtstrahlen (LI) des Lichts der zugeordneten Lichtquelle (7), die über den Lichteintrittsbereich (4) in das optische Element (1) ein treten, unmittelbar auf den umlenkenden Elächenabschnitt (5) treffen, an dem umlenkenden Elächenabschnitt (5) totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Elächenabschnitt (6) das optische Element (1) verlassen, und
• zweite Lichtstrahlen (L2) des Lichts der zugeordneten Lichtquelle (7), die über den Lichteintrittsbereich (4) in das optische Element (1) ein treten, unmittelbar auf den vorderseitigen Elächenabschnitt (6) auftreffen, an dem vorderseitigen Elächenabschnitt (6) totalreflektiert werden, im Weiteren auf den umlenkenden Elächenabschnitt (5) treffen, an dem umlenkenden Elächenabschnitt (5) totalreflektiert werden, und im Weiteren über den vorderseitigen Elächenabschnitt (6) das optische Element (1) verlassen. Optisches Element (1) nach Anspruch 1, wobei die Optiksystemelemente (10) des Paares von Optiksystemelementen (10) bezüglich einer Hochachse (H) des optischen Elements (1) seitlich entlang der Versatzachse (V) versetzt nebeneinander angeordnet sind, wobei die Hochachse (H) bevorzugt parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung (R) der Lichtquellen (7) ausgerichtet ist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Optiksystemelemente (10) jeweils derart gestaltet sind, dass die ersten Lichtstrahlen (LI) und/ oder die zweiten Lichtstrahlen (L2), nachdem sie am umlenkenden Elächenabschnitt (5) totalreflektiert wurden, im Weiteren unmittelbar über den vorderseitigen Elächenabschnitt (6) das optische Element (1) verlassen. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der umlenkende Flächenabschnitt (5) wenigstens einen ersten Umlenkabschnitt (51) aufweist, welcher der Totalreflexion der ersten Lichtstrahlen (LI) dient, und/ oder wobei der umlenkende Flächenabschnitt (5) wenigstens einen zweiten Umlenkabschnitt (52) aufweist, welcher der Totalreflexion der zweiten Lichtstrahlen (L2) dient. Optisches Element (1) nach Anspruch 4, wobei der erste Umlenkabschnitt (51) und der zweite Umlenkabschnitt (52) strukturell getrennt bereitgestellt sind, und/ oder wobei der erste Umlenkabschnitt (51) dem Lichteintrittsbereich (4) näherliegt als der zweite Umlenkabschnitt (52). Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorderseitige Flächenabschnitt (6) wenigstens einen ersten
Auskoppelabschnitt (61) aufweist, über den die ersten Lichtstrahlen (LI) das optische
Element (1) verlassen, und/ oder wobei der vorderseitige Flächenabschnitt (6) wenigstens einen zweiten Auskoppelabschnitt (62) aufweist, über den die zweiten Lichtstrahlen (L2) das optische Element (1) verlassen. Optisches Element (1) nach Anspruch 6, wobei sich der zweite Auskoppelabschnitt (62), vorzugsweise alle zweiten Auskoppelabschnitte (62), in einer Ebene (E) erstrecken, welche bevorzugt parallel zur Versatzachse (V) ausgerichtet ist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorderseitige Flächenabschnitt (6) einen Optikabschnitt (60) aufweist, welcher der Totalreflexion der zweiten Lichtstrahlen (L2) dient. Optisches Element (1) nach Anspruch 7 und 8, wobei der erste Auskoppelabschnitt (61) und der Optikabschnitt (60) wenigstens teilweise überlappen oder identisch sind. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichteintrittsbereiche (4) jeweils als Ausnehmung (40) in der Rückseite (2) ausgebildet sind. Optisches Element (1) nach Anspruch 10, wobei die Ausnehmung (40) derart ausgebildet ist, um die dem Optiksystemelement (10) zugeordnete Lichtquelle (7) wenigstens teilweise oder vollständig aufzunehmen. Optisches Element (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Ausnehmung (40) auf ihrer der Vorderseite (3) zugewandten Seite durch einen Bodenabschnitt (41) begrenzt ist. Optisches Element (1) nach Anspruch 12, wobei der Bodenabschnitt (41) als Lichtlenkabschnitt ausgebildet ist, um die zweiten Lichtstrahlen (L2) definiert auf den vorderseitigen Flächenabschnitt (6), vorzugsweise auf den Optikabschnitt (60), wenn vorhanden, zu lenken, und/ oder wobei der Bodenabschnitt (41) plan oder zur Ausnehmung (40) hin gewölbt oder konvex geformt ist. Optisches Element (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Ausnehmung (40) seitlich durch wenigstens einen Seitenwandabschnitt (42) begrenzt ist, wobei die Ausnehmung (40) vorzugsweise seitlich durch wenigstens zwei in Versatzrichtung an gegenüberliegenden Seiten vorgesehene Seitenwandabschnitte (42) begrenzt ist, und/ oder wobei die Ausnehmung (40) vorzugsweise seitlich umlaufend geschlossen durch den oder die Seitenwandabschnitte (42) begrenzt ist. Optisches Element (1) nach Anspruch 14, wobei der wenigstens eine Seitenwandabschnitt (42) als weiterer Lichtlenkabschnitt ausgebildet ist, um die ersten Lichtstrahlen (LI) definiert auf den umlenkenden Elächenabschnitt (5), vorzugsweise auf den ersten Umlenkabschnitt (51), wenn vorhanden, zu lenken, und/ oder wobei der wenigstens eine Seitenwandabschnitt (42) plan oder gebogen oder konvex geformt ist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Optiksystemelemente (10) an seiner Rückseite (2) einen Linsentopf (8) aufweist, welcher den Lichteintrittsbereich (4) sowie einen Teil des umlenkenden Elächenabschnitts (5), vorzugsweise den ersten Umlenkabschnitt (51), wenn vorhanden, aufweist. Optisches Element (1) nach Anspruch 16, wobei der Teil des umlenkenden Flächenabschnitts (5) den Lichteintrittsbereich (4) wenigstens teilweise seitlich umgibt, vorzugsweise entlang der Versatzrichtung den Lichteintrittsbereich (4) beidseits flankiert oder den Lichteintrittsbereich (4) umlaufend geschlossen seitlich umgibt. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Optiksystemelemente (10) jeweils zwei Flügelabschnitte (9) aufweisen, wobei sich die Flügelabschnitte (9) je Optiksystemelement (10) schräg nach vorne von dem Eichteintrittsbereich (4), wenn vorhanden vorzugsweise von dem Einsentopf (8), und voneinander weg erstrecken, und/ oder wobei sich die Flügelabschnitte (9) je Optiksystemelement (10) von dem Lichteintrittsbereich (4), wenn vorhanden vorzugsweise von dem Linsentopf (8), zur Vorderseite (3) hin aufweitend V-förmig erstrecken. Optisches Element (1) nach Anspruch 6 und 18, wobei je Flügelabschnitt (9) an einem dem Lichteintrittsbereich (4) abgewandten Ende (90) des jeweiligen Flügelabschnitts (9) einer der zweiten Auskoppelabschnitte (62) vorgesehen ist, und/ oder wobei je Flügelabschnitt (9) an einer nach vorne weisenden Flanke (96) des jeweiligen Flügelabschnitts (9) einer der ersten Auskoppelabschnitte (61) und, wenn vorhanden, einer der Optikabschnitte (60) vorgesehen ist. Optisches Element (1) nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei je Flügelabschnitt (9) an einer nach hinten weisenden Flanke (95) des jeweiligen Flügelabschnitts (9) einer der zweiten Umlenkabschnitte (52) vorgesehen ist. Optisches Element (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei sich je Optiksystemelement (10) einer der Flügelabschnitte (9) zu dem jeweils anderen Optiksystemelement (10) des Paares von Optiksystemelementen (10) hin erstreckt, und der andere der beiden Flügelabschnitte (9) von dem jeweils anderen Optiksystemelement (10) des Paares von Optiksystemelementen (10) weg erstreckt. Optisches Element (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Optiksystemelemente (10) des Paares von Optiksystemelementen (10) über jeweils einen der Flügelabschnitte (9), vorzugsweise den jeweils einen Flügelabschnitt (9), integral miteinander ausgebildet sind. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorderseitige Flächenabschnitt (6) eine zu dem Lichteintrittsbereich (4) hin gerichtete Vertiefung (11) aufweist, wobei sich die Vertiefung (11) vorzugsweise zu dem Lichteintrittsbereich (4) hin verjüngt, wobei die Vertiefung (11) vorzugsweise durch die beiden Flügelabschnitte (9) oder deren nach vorne weisenden Flanken (96), wenn vorhanden, seitlich flankiert ist, wobei die Vertiefung (11) durch den ersten Auskoppelabschnitt (61) und/ oder den Optikabschnitt (60), wenn vorhanden, begrenzt wird. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Optiksystemelemente (10) eines Paares von Optiksystemelementen (10) symmetrisch ausgebildet sind, und/ oder wobei das Paar von Optiksystemelementen (10) symmetrisch ausgebildet ist, vorzugsweise bezüglich einer diese trennenden Symmetrieebene (S). Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen Optikrand (12), vorzugsweise einen umlaufend geschlossenen Optikrand (12), welcher sich rückseits von der Rückseite (2) weg erstreckt, um rückseits über die Lichteintrittsbereiche (4) hinaus zu ragen, wobei sich der Optikrand (12) vorzugsweise rückseits von der Rückseite (2) derart weg erstreckt, um zusammen mit wenigstens einem Teil der Rückseite (2) einen Optikraum (13) zu begrenzen, in welchem alle Lichteintrittsbereiche (4) des optischen Elements (1) angeordnet sind, und in dem bevorzugt ferner die Lichtquellen (7) anordenbar sind. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (1) mehrere der Paare von Optiksystemelementen (10) aufweist, welche in Reihe entlang einer Längsachse (X) derart angeordnet sind, um ein längliches optisches Element (1) mit zwei Reihen von Optiksystemelementen (10) zu bilden. Optisches Element (1) nach Anspruch 26, wobei die mehreren Paare von Optiksystemelementen (10) alle integral miteinander ausgebildet sind, vorzugsweise, wenn vorhanden, über deren Flügelabschnitte (9). Leuchte (100) aufweisend:
• ein optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und
• je Lichteintrittsbereich (4) eine andere Lichtquelle (7), welche derart angeordnet sind, so dass das Licht der jeweiligen Lichtquelle (7) zur Beeinflussung durch das optische Element (1) über den zugeordneten Lichteintrittsbereich (4) in das zugeordnete Optiksystemelement (10) ein treten kann. Leuchte nach Anspruch 28, wobei die Lichtquellen (7) LEDs aufweisen. Leuchte nach Anspruch 28 oder 29, ferner aufweisend ein Leuchtengehäuse (101), in welches sowohl die Lichtquellen (7) als auch wenigstens teilweise das optische Element (1) eingesetzt und gehalten sind, wobei die Lichtquellen (7) vorzugsweise in einem von dem Leuchtengehäuse (101) und dem optischen Element (1) gebildeten und vorzugsweise abgedichteten Leuchtenraum (113) aufgenommen sind.
EP22814460.6A 2021-11-15 2022-11-15 Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte Pending EP4392710A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21208173.1A EP4180712A1 (de) 2021-11-15 2021-11-15 Dichtrahmen für leuchtenoptik
DE102022110370.6A DE102022110370A1 (de) 2021-11-15 2022-04-28 Optisches Element sowie damit ausgestattete Leuchte
PCT/EP2022/081885 WO2023084101A1 (de) 2021-11-15 2022-11-15 Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4392710A1 true EP4392710A1 (de) 2024-07-03

Family

ID=84367123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22814460.6A Pending EP4392710A1 (de) 2021-11-15 2022-11-15 Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12404988B2 (de)
EP (1) EP4392710A1 (de)
WO (1) WO2023084101A1 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028155A (ja) 2010-07-23 2012-02-09 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具ユニット
DE102012205067A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Zumtobel Lighting Gmbh Anordnung zur Lichtabgabe
DE102013226181B4 (de) 2013-12-17 2021-01-28 Zumtobel Lighting Gmbh Optisches Element, sowie Anordnung zur Lichtabgabe
DE102014202461A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-13 Zumtobel Lighting Gmbh Längliche mehrteilige Linsenanordnung sowie Leuchte mit einer solchen Linsenanordnung
CA2982248A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Hubbell Incorporated Luminaire
DE102017125230A1 (de) * 2017-10-27 2019-05-02 Siteco Beleuchtungstechnik Gmbh Linse, linsenanordnung und leuchtmodul

Also Published As

Publication number Publication date
US20250116389A1 (en) 2025-04-10
WO2023084101A1 (de) 2023-05-19
US12404988B2 (en) 2025-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013226181B4 (de) Optisches Element, sowie Anordnung zur Lichtabgabe
EP2688769B1 (de) Fahrzeugleuchte zur beleuchtung des innenraums des fahrzeugs
AT517105B1 (de) Lichtleiteranordnung zur Erzeugung von zumindest einer Beleuchtungsfunktion und/oder Signalisierungsfunktion eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
AT518118B1 (de) Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug
EP2889529A2 (de) Kraftfahrzeugleuchte mit einem linien- oder flächenhaften Erscheinungsbild
AT515864B1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge sowie Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE19755658A1 (de) Leuchte mit einem scheibenförmigen Lichtleiter
AT512056A4 (de) Lichtleitelement sowie lichteinheit
AT517413B1 (de) Lichtleiteranordnung zur Erzeugung von zumindest einer Beleuchtungsfunktion und/oder Signalisierungsfunktion eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
DE102011078287A1 (de) Lichtlenkungselement
EP3899358B1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer
WO2004042271A2 (de) Lichtleiter für leuchten von fahrzeugen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen
DE102015204747B4 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102022110370A1 (de) Optisches Element sowie damit ausgestattete Leuchte
DE10314257A1 (de) Leuchte für Fahrzeuge
EP4392710A1 (de) Optisches element sowie damit ausgestattete leuchte
AT18166U1 (de) Optisches Element sowie damit ausgestattete Leuchte
EP2924337B1 (de) Leuchte mit einem lichtleiter zur erzeugung von entblendetem, teilflächigen licht
EP4494940A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für eine kraftfahrzeugleuchte
WO2017174659A1 (de) Lichtquelle für eine beieuchtungsvorrichtung sowie beleuchtungsvorrichtung mit einer derartigen lichtquelle
DE102008025013B4 (de) Optikelement zur Beleuchtung eines Fahrzeugkennzeichens
AT11430U1 (de) Leuchte
DE102017202123B4 (de) Lichtleitplatte sowie Leuchte mit dieser Lichtleitplatte
DE202014105391U1 (de) Lichtleitelement zur Beeinflussung eines von LEDs abgestrahlten Lichts sowie Anordnung zur Lichtabgabe mit einem solchen Lichtleitelement und Leuchte
DE102022110007A1 (de) Signalleuchte für Fahrzeuge sowie Verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240326

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS