EP4411213A1 - Leuchte zur lichtabgabe eines direktanteils und eines indirektanteils - Google Patents

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EP4411213A1
EP4411213A1 EP23154973.4A EP23154973A EP4411213A1 EP 4411213 A1 EP4411213 A1 EP 4411213A1 EP 23154973 A EP23154973 A EP 23154973A EP 4411213 A1 EP4411213 A1 EP 4411213A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
housing
transparent cover
plate element
optical plate
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
EP23154973.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Timo Eichele
Johannes GRAMSAMER
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.)
Siteco GmbH
Original Assignee
Siteco GmbH
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
Application filed by Siteco GmbH filed Critical Siteco GmbH
Priority to EP23154973.4A priority Critical patent/EP4411213A1/de
Publication of EP4411213A1 publication Critical patent/EP4411213A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F21V7/0016—Reflectors for light sources providing for indirect lighting on lighting devices that also provide for direct lighting, e.g. by means of independent light sources, by splitting of the light beam, by switching between both lighting modes
    • 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
    • F21V11/00—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/08—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures
    • F21V11/14—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures with many small apertures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • 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 luminaire, in particular an interior luminaire, which is designed to generate an indirect component and a direct component for indirect or direct illumination of a workplace or another object in the room.
  • the indirect component of the emitted light is emitted in the direction of the ceiling (or a wall), while the direct component of the emitted light is emitted in the opposite direction into the room.
  • Luminaires of the type mentioned above are often used in offices to provide the most glare-free lighting possible for a workplace.
  • the luminaires should have the most homogeneous appearance possible with good glare control, a small light emission surface, a flat optical system and a high luminous flux.
  • Important measurable parameters for glare control in office applications are the Unified Glare Rating (UGR) and the VDU workstation (BAP) value.
  • UGR Unified Glare Rating
  • BAP VDU workstation
  • the UGR is described in DIN EN 12464-1 and describes direct glare. A value of less than 19 is considered good.
  • the BAP value is also described in DIN EN 12464-1 and describes reflected glare, particularly reflections from screens at the workplace. A value of 1,500 cd/m 2 above an angle of 65° is a good value. However, double this value is also acceptable for today's TFT screens.
  • Achieving the desired values is therefore important for good glare-free lighting. Furthermore, a homogeneous luminaire with the smallest possible lighting surface and high luminous flux is always desirable. It is also desirable to be able to use the luminaire as flexibly as possible. Depending on the lighting situation, users often want different values for the proportion of direct to indirect lighting.
  • the object of the present invention is therefore to provide a luminaire with a direct and indirect light component, which is suitable for flexible lighting situations and ensures the necessary freedom from glare.
  • the lamp has an optical plate element which is held in a transparent cover of a lamp housing.
  • the optical plate element has light-reflecting areas and light-transmitting areas.
  • the light-reflecting areas serve to reflect light which hits the optical plate element from the LEDs via a reflector or other optical elements back inside the lamp towards the housing. Part of the light will hit the reflector and be reflected back again. Another part of the light emerges from side walls of the transparent cover and thereby generates the indirect component of the lamp.
  • the optical plate element also has light-transmitting areas which are designed to transmit light from the housing to a side of the transparent cover opposite the housing. This part of the light emerges directly from the transparent cover in a direction opposite to the housing and thereby generates the direct component of the lighting.
  • the optical plate element in the transparent cover can be positioned at different heights relative to the luminaire housing. This feature allows the ratio of the indirect component to the direct component to be adjusted. If the optical plate element is arranged relatively far away from the housing, the luminaire produces a higher indirect component because more light leaves the luminaire through the side walls of the transparent cover. If, on the other hand, the optical plate element is arranged closer to the housing, this component is lower and instead more light is emitted through the side of the transparent cover opposite the housing to produce the direct component.
  • the side walls of the transparent cover have projections and/or recesses on the inside, on or in which the optical plate element can be mounted at different heights relative to the housing. This makes it mechanically very easy to change the height of the optical plate element within the luminaire.
  • the transparent cover is U-shaped in cross section, the legs of the U-shape defining the side walls of the cover and the base of the U-shape defining the side of the transparent cover opposite the housing.
  • the side walls of the transparent cover are arranged parallel to one another so that simple plug-in systems can be set up for mounting the optical plate element.
  • the light-reflecting areas of the optical plate element are designed to be diffusely reflective.
  • the light reflected by the optical plate element is evenly distributed within the lamp. Part of the light emerges from the side walls of the transparent cover and is used for indirect lighting, while another part evenly hits the reflector in the housing and is reflected back towards the optical plate element.
  • reflective areas of the optical plate element also reflect the light in a directed manner. For example, light radiation can be reflected in a targeted manner towards the side walls in order to increase the indirect component.
  • the light-transmitting areas of the optical plate element at least partially have lens elements which bundle or expand the light when it is transmitted.
  • the lens elements in the transmitting areas of the optical plate element can improve the glare control of the luminaire.
  • the light can, for example, be bundled and emitted in a direction opposite to the position of the luminaire housing (i.e. downwards in the case of a ceiling or hanging light). This improves the glare that a user experiences when looking into the luminaire from below at an angle.
  • the light can also be expanded by the lens elements. This allows the light to be distributed over a larger area for direct illumination of an object.
  • At least one or more lenses are arranged in the housing on a light exit side of the LEDs, in particular one or more totally reflective lenses which are designed to at least partially redirect light from the LEDs towards the reflector.
  • the lenses in the housing directly on or immediately near the LEDs serve to better redirect the light from the LEDs onto the reflector and thereby evenly illuminate the optical plate element over the entire surface of the plate. This means that the optical plate element is used more efficiently and the light image of the lamp appears more homogeneous.
  • the transparent cover has optical elements for influencing the light.
  • These optical elements on the transparent cover can comprise reflective or light-refracting optical elements and serve in particular to further influence the light distribution for the indirect component and/or the direct component.
  • reflective elements e.g. reflective strips
  • the reflective elements on the side walls serve to reflect light back into the lamp. This can reduce the indirect component of the lamp.
  • the reflective strips can also be designed as an elevation in order to serve to hold the optical plate element, preferably at different heights.
  • lenses in particular linear lenses in a longitudinal direction of the side wall, are provided on the side walls of the transparent cover.
  • the lenses on the side walls serve to direct the indirect portion of light.
  • Linear lenses are preferred for elongated lights, with the linear lenses arranged parallel in the direction of the longitudinal extension. This not only makes the appearance of the light homogeneous, but also means that the cover can be easily manufactured using an extrusion process because the cross-section of the cover in the longitudinal extension is always constant.
  • the transparent cover is made of an extruded plastic.
  • the extrusion process makes it possible to produce transparent covers in almost any length.
  • injection molding processes are only suitable for producing transparent covers, e.g. in the form of Trays with a length that is limited by the size of the injection molding tool.
  • Optically high-quality transparent covers can therefore only be used in the injection molding process for relatively short lights (eg for lengths of up to 30 cm or 70 cm).
  • the extrusion process also enables the production of a linear light that can extend over a meter.
  • the transparent cover and the reflective strips are formed by co-extruding a transparent and a reflective plastic.
  • a transparent and a reflective plastic This means that the advantage of the extrusion process can also be used for transparent covers with reflective strips.
  • the reflective strips can, for example, be made of a matt white plastic, while the transparent areas can be made of a clear transparent material.
  • matt-transparent plastics can be used for transparent sections of the cover.
  • the housing has a longitudinal extension with a continuous cross-section along the longitudinal extension.
  • This embodiment of the luminaire is suitable for forming light strips in which several of the luminaires are arranged one behind the other at the front.
  • the constant cross-section allows cost-effective extrusion processes to be used to produce both the housing and the transparent cover.
  • the Figure 1 shows a cross-section through a lamp.
  • This has LEDs 1 as the lamp's light source, which are arranged on an LED board 2 and are electrically contacted thereon.
  • the LED board 2 with the LEDs 1 is located in a housing 3.
  • a lens 5 which redirects the light of the LED in the direction of a reflector 4 in the housing.
  • the lens 5 is designed as a lens with total internal reflection and preferably extends with a continuous cross-section along a row of LEDs 1.
  • the light from the LEDs is mixed by the lens 5 and the reflector 4 and is directed evenly over the entire surface of the lamp housing in the direction of a transparent cover 7 which closes the housing 3.
  • the cover 7 is U-shaped in cross section. Furthermore, in the transparent cover according to the lamp of the Figure 1 An optical plate element 6 is inserted on the bottom of the U-shape.
  • the part of the light that passes through the light-transmitting areas 8 of the optical plate element 6 leaves the lamp through the base side of the U-shaped transparent cover 7. This portion of the light can be used for direct illumination of a workplace or another object in the room.
  • the light-transmitting areas 8 of the optical plate element 6 each comprise lens elements 11, which are designed to direct the light for the direct portion.
  • the light can be bundled so that the glare reduction of the lamp is improved.
  • the light-reflecting areas 9 can also reflect the light specularly, i.e. in a directed manner.
  • the proportion of light that leaves the transparent cover 7 through the side walls 10 can be adjusted in relation to the proportion of light that is reflected back onto the reflector 4.
  • the Figure 2 shows a similar structure as Figure 1 only with a transparent cover 7 which also has fixing bars 12 for the optical plate element 6 at different heights. This allows the optical plate element 6 to be mounted in different positions in the transparent cover 7. This allows the ratio of indirect component to direct component of the luminaire to be varied.
  • Figure 3 shows essentially the same structure Figure 2 , except that the optical plate element 6 is arranged at a smaller distance from the housing 3. As a result, the structure in Figure 3 a lower indirect share than in Figure 2 .
  • FIG 4 shows a further modification of the previously mentioned embodiments.
  • remote reflective strips 13 are provided on the inner sides of the side walls 10 of the transparent cover 6. These strips 13 can reflect part of the light that would leave the lamp through the side walls 10 back into the lamp.
  • the reflective strips in the embodiment shown are also designed as projections so that they are suitable for holding the optical plate element 6. Also In this embodiment, it is possible to hold the optical plate element 6 at different heights in the transparent cover 7.
  • FIG 5 shows a three-dimensional structure of the lamp according to Figure 4
  • the structure of the optical plate element 6 can be clearly seen here.
  • the optical plate element has a reflective perforated plate on a side facing the housing 3.
  • the holes form the light-transmitting areas 8.
  • the sections between the holes are reflective and thus form the light-reflecting areas 9 of the optical plate element 6.
  • the lens-shaped elements 11 are provided in the optical plate element 6 at the holes in the plate, ie in the light-transmitting areas 8. As previously described, these areas serve to direct the light emitted directly from the lamp.
  • linear lens elevations 14 are provided on the outer sides of the side walls 10 of the transparent cover 7. These linear lens elevations 14 can also be formed by other optical elements, such as prisms. They serve to direct the light which forms the indirect component of the lamp.
  • the lens elements on the side walls of the transparent cover 7 are preferably designed as linear lenses 14, because this allows the transparent cover to be produced with a continuous cross-section in a longitudinal direction using an extrusion process. This also applies to the reflective strips 13 on the inside of the side walls 10. These strips are made of a different material (reflective, e.g. matt white plastic) than the other parts of the transparent cover.
  • the transparent cover can be produced from the two different materials using a co-extrusion process at low cost and in almost any length.
  • the light emission can be adjusted by positioning the strip-shaped lens elements 14 in relation to the reflective strips 13.
  • the light can thus be directed more towards the ceiling or more towards the floor.
  • the glare values are better when the light is directed towards the ceiling.
  • not only the direction of the light emission can be controlled in this way, but also the focusing, ie how far a ceiling behind the light is illuminated. If the gap of the reflective strips 13 is above the optical axis of the lens elements 14, the light is directed downwards (towards the floor). If, on the other hand, the gap of the reflective strips 13 below the optical axis of the lens elements 14, then the light is directed upwards (towards the ceiling).
  • the transparent cover 7 can also be diffusely transparent in the side walls 10, while the underside is clear. This allows the glare-free light of the optical plate element 6 to emerge from the lamp without worsening the glare.
  • the light emerging from the side walls 10 is diffusely scattered and therefore contributes to indirect lighting, i.e., for example, to lighting the ceiling next to the lamp.
  • the underside can also be diffusely designed, however, in order to create a uniform light image and improve the lamp.
  • the previously described embodiments of the light relate to lights that can be arranged one behind the other as a light strip.
  • the ratio of length to width of the light-emitting surfaces is very large. In other embodiments, however, it is possible to design the lights with other shapes.
  • the transparent cover can be rectangular, square, round or even a free-form surface, e.g. with different radii of curvature.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte zur Lichtabgabe eines Direktanteils und eines Indirektanteils, wobei die Leuchte folgendes aufweist: ein Gehäuse und eine transparente Abdeckung, welche das Gehäuse verschließt, wobei in dem Gehäuse LEDs als Leuchtmittel der Leuchte sowie wenigstens ein Reflektor angeordnet sind, und in der transparenten Abdeckung auf einer zum Gehäuse weisenden Seite ein optisches Plattenelement gehalten ist, welches lichtreflektierende Bereiche und lichttransmittierende Bereiche aufweist, wobei die lichtreflektierenden Bereiche des optischen Plattenelements eingerichtet sind, um Licht, welches aus dem Gehäuse auf das optische Plattenelement auftrifft, zum Teil zu dem Reflektor und zum Teil zu Seitenwänden der optischen Abdeckung zu reflektieren, wobei das Licht aus den Seitenwänden der Abdeckung austritt zur Erzeugung des Indirektanteils, und die lichttransmittierenden Bereiche des optischen Plattenelements eingerichtet sind, um Licht aus dem Gehäuse zu einer dem Gehäuse entgegengesetzten Seite der transparenten Abdeckung zu transmittieren zur Erzeugung des Indirektanteils.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Innenraumleuchte, welche zur Erzeugung eines Indirektanteils und eines Direktanteils zur indirekten bzw. direkten Beleuchtung eines Arbeitsplatzes oder einem anderen Objekt im Raum eingerichtet ist. Der Indirektanteil des abgegebenen Lichts wird in Richtung zur Raumdecke (oder einer Wand) abgegeben, während der Direktanteil des abgegebenen Lichts in entgegengesetzter Richtung in den Raum abgegeben wird.
  • Leuchten der eingangs genannten Art werden häufig in Büroräumen eingesetzt, um eine möglichst blendfreie Beleuchtung eines Arbeitsplatzes zu ermöglichen. Die Leuchten sollen ein möglichst homogenes Erscheinungsbild bei guter Entblendung, eine kleine Lichtaustrittsfläche, ein flaches optisches System und einen hohen Lichtstrom ermöglichen. Wichtige messbare Kenngrößen zur Entblendung in Büro-Anwendungen sind dabei der Unified Glare Rating (UGR) sowie der Bildschirmarbeitsplatz (BAP)-Wert.
  • Der UGR ist in der DIN EN 12464-1 beschrieben und beschreibt die Direktentblendung. Ein niedriger Wert kleiner als 19 wird als gut angesehen. Der BAP-Wert ist ebenfalls in der DIN EN 12464-1 beschrieben und beschreibt die Reflexblendung, insbesondere die Reflexe von Bildschirmen am Arbeitsplatz. Ein Wert von 1.500 cd/m2 oberhalb von einem Winkel von 65° ist dabei ein guter Wert. Der doppelte Wert ist bei heutigen TFT-Bildschirmen jedoch auch annehmbar.
  • Die Erzielung der gewünschten Werte ist daher wichtig für eine gute blendfreie Beleuchtung. Ferner ist immer eine homogene Leuchte mit einer möglichst kleinen lichttechnischen Fläche und hohem Lichtstrom wünschenswert. Ferner ist es wünschenswert, die Leuchte möglichst flexibel einsetzen zu können. Abhängig von der jeweiligen Beleuchtungssituation sind von Anwendern häufig unterschiedliche Werte für den Anteil von direkter zu indirekter Beleuchtung gewünscht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchte mit einem direkten und indirekten Lichtanteil bereitzustellen, welche für flexible Beleuchtungssituationen geeignet ist und die notwendige Blendfreiheit gewährleistet.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte nach Anspruch 1.
  • Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Leuchte besteht darin, wie der Direkt- und Indirektanteil in der Leuchte erzeugt wird. Dazu weist die Leuchte ein optisches Plattenelement auf, welches in einer transparenten Abdeckung eines Leuchtengehäuses gehalten ist. Das optische Plattenelement weist lichtreflektierende Bereiche und lichttransmittierende Bereiche auf. Die lichtreflektierenden Bereiche dienen dazu, Licht, welches von den LEDs über einen Reflektor oder weitere optische Elemente auf das optische Plattenelement auftrifft, innerhalb der Leuchte in Richtung zu dem Gehäuse zurückreflektieren. Ein Teil des Lichts wird auf den Reflektor auftreffen und wieder zurückreflektiert. Ein anderer Teil des Lichts tritt aus Seitenwänden der transparenten Abdeckung aus und erzeugt dabei den Indirektanteil der Leuchte. Ferner weist das optische Plattenelement auch lichttransmittierende Bereiche auf, die dafür eingerichtet sind, um Licht aus dem Gehäuse zu einer dem Gehäuse entgegengesetzten Seite der transparenten Abdeckung zu transmittieren. Dieser Teil des Lichts tritt direkt aus der transparenten Abdeckung in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Gehäuse aus und erzeugt dabei den Direktanteil der Beleuchtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Plattenelement in der transparenten Abdeckung in unterschiedlichen Höhen gegenüber dem Leuchtengehäuse positionierbar. Durch dieses Merkmal lässt sich das Verhältnis von dem Indirektanteil und dem Direktanteil einstellen. Wenn das optische Plattenelement verhältnismäßig weit von dem Gehäuse entfernt angeordnet ist, erzeugt die Leuchte einen höheren Indirektanteil, weil mehr Licht durch die Seitenwände der transparenten Abdeckung die Leuchte verlässt. Wenn das optische Plattenelement hingegen näher an dem Gehäuse angeordnet ist, wird dieser Anteil geringer und dafür wird mehr Licht durch die dem Gehäuse entgegengesetzte Seite der transparenten Abdeckung zur Erzeugung des Direktanteils abgegeben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Seitenwände der transparenten Abdeckung auf Innenseiten Vorsprünge und/oder Vertiefungen auf, auf bzw. in welchen das optische Plattenelement in verschiedenen Höhen gegenüber dem Gehäuse einsteckbar ist. Dadurch ist es mechanisch sehr einfach, die Höhe des optischen Plattenelements innerhalb der Leuchte zu verändern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die transparente Abdeckung in einem Querschnitt U-förmig, wobei die Schenkel der U-Form die Seitenwände der Abdeckung definieren und die Basis der U-Form die dem Gehäuse entgegengesetzte Seite der transparenten Abdeckung definiert. Bei der U-Form sind die Seitenwände von der transparenten Abdeckung parallel zueinander angeordnet, so dass sich einfache Stecksysteme für die Montage des optischen Plattenelements einrichten lassen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die lichtreflektierenden Bereiche des optischen Plattenelements diffus reflektierend ausgebildet. Dadurch wird das Licht, welches von dem optischen Plattenelement reflektiert wird, innerhalb der Leuchte gleichmäßig verteilt. Ein Teil des Lichts tritt aus den Seitenwänden der transparenten Abdeckung aus und dient zur Indirektbeleuchtung, während ein weiterer Teil gleichmäßig auf den Reflektor in dem Gehäuse auftrifft und wieder zurück in Richtung zu dem optischen Plattenelement reflektiert wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass auch reflektierende Bereiche des optischen Plattenelements das Licht gerichtet reflektieren. Beispielsweise kann Lichtstrahlung gezielt in Richtung zu den Seitenwänden reflektiert werden, um den Indirektanteil zu erhöhen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die lichttransmittierenden Bereiche des optischen Plattenelements wenigstens teilweise Linsenelemente auf, welche das Licht beim Transmittieren bündeln oder aufweiten. Durch die Linsenelemente in den transmittierenden Bereichen des optischen Plattenelements lässt sich die Entblendung der Leuchte verbessern. Abhängig von dem Ort, an dem die Leuchte montiert ist, kann das Licht beispielsweise gebündelt in eine Richtung entgegengesetzt zu der Lage des Leuchtengehäuses (d.h. bei einer Decken- oder Hängeleute nach unten) abgegeben werden. Dadurch wird die Blendung verbessert, welche ein Benutzer erfährt, wenn er von schräg unten in die Leuchte hineinblickt. Das Licht kann durch die Linsenelemente auch aufgeweitet werden. Dadurch kann das Licht über eine größere Fläche zur Direktbeleuchtung eines Objekts verteilt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Gehäuse an einer Lichtaustrittseite der LEDs wenigstens eine oder mehrere Linsen angeordnet, insbesondere eine oder mehrere totalreflektierende Linsen, welche dafür eingerichtet ist/sind, um Licht der LEDs wenigstens teilweise in Richtung zu dem Reflektor umzulenken. Die Linsen im Gehäuse direkt an oder unmittelbar nahe der LEDs dienen dazu, das Licht der LEDs besser auf den Reflektor umzulenken und dadurch das optische Plattenelement über die gesamte Fläche der Platte gleichmäßig zu beleuchten. Dadurch wird das optische Plattenelement effizienter genutzt und das Lichtbild der Leuchte erscheint homogener.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die transparente Abdeckung optische Elemente zur Lichtbeeinflussung auf. Diese optischen Elemente an der transparenten Abdeckung können reflektierende oder lichtbrechende optische Elemente umfassen und dienen insbesondere dazu, um die Lichtverteilung für den Indirektanteil und/oder den Direktanteil weiter zu beeinflussen.
  • Insbesondere können in einer bevorzugten Ausführungsform an den Seitenwänden der transparenten Abdeckung reflektierende Elemente, z.B. reflektierende Streifen, vorgesehen sein. Die reflektierenden Elemente an den Seitenwänden dienen dazu, Licht wieder zurück in die Leuchte zu reflektieren. Dadurch kann der Indirektanteil der Leuchte verringert werden. Ferner können die reflektierenden Streifen auch als Erhebung ausgebildet sein, um dadurch zum Halten des optischen Plattenelements, vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen, zu dienen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind an den Seitenwänden der transparenten Abdeckung Linsen, insbesondere lineare Linsen in einer Längsrichtung der Seitenwand, vorgesehen. Die Linsen an den Seitenwänden dienen zur Lichtlenkung des Indirektanteils. Lineare Linsen sind dabei für längliche Leuchten bevorzugt, wobei die linearen Linsen in Richtung der Längserstreckung parallel angeordnet sind. Dadurch ist nicht nur das Erscheinungsbild der Leuchte homogen, sondern außerdem lässt sich die Abdeckung auch einfach durch ein Extrusionsverfahren herstellen, weil der Querschnitt der Abdeckung der Längserstreckung immer konstant ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die transparente Abdeckung aus einem extrudierten Kunststoff gebildet. Das Extrusionsverfahren ermöglicht es, transparente Abdeckungen in nahezu beliebiger Länge herzustellen. Demgegenüber sind Spritzgussverfahren nur geeignet, um transparente Abdeckungen, z.B. in Form von Wannen, mit einer Länge herzustellen, welche durch die Größe des Spritzgusswerkzeuges beschränkt ist. Optisch qualitative transparente Abdeckungen lassen sich daher im Spritzgussverfahren nur für verhältnismäßig kurze Leuchten (z.B. für Längen bis 30 cm oder 70 cm) nutzen. Demgegenüber ermöglicht das Extrusionsverfahren auch die Herstellung einer linearen Leuchte, welche sich über einen Meter erstrecken können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die transparente Abdeckung und die reflektierenden Streifen durch Co-Extrudieren eines transparenten und eines reflektierenden Kunststoffs gebildet. Dadurch lässt sich der Vorteil des Extrusionsverfahrens auch für transparente Abdeckungen mit reflektierenden Streifen nutzen. Die reflektierenden Streifen können beispielsweise aus einem matten weißen Kunststoff gebildet sein, während die transparenten Bereiche aus einem klar transparenten Material gebildet sein können. Es sind aber auch Ausführungsformen möglich, in welchen matt-transparente Kunststoffe für transparente Abschnitte der Abdeckung genutzt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse eine Längserstreckung mit einem kontinuierlichen Querschnitt entlang der Längserstreckung auf. Diese Ausführungsform der Leuchte eignet sich zum Bilden von Lichtbändern, bei welchen mehrere der Leuchten stirnseitig hintereinander angeordnet werden. Ferner lassen sich durch den konstanten Querschnitt für die Herstellung von sowohl dem Gehäuse als auch der transparenten Abdeckung kostengünstige Extrusionsverfahren anwenden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen deutlich, die in Verbindung mit den Figuren gegeben wird. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte.
    Figur 2
    zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte.
    Figur 3
    zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte.
    Figur 4
    zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte.
    Figur 5
    zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf die Stirnseite einer Ausführungsform der Leuchte entsprechend der Figur 4, wobei das optische Plattenelement in einer tieferen Einsteckposition angeordnet ist.
  • Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Leuchte. Diese weist LEDs 1 als Leuchtmittel der Leuchte auf, die auf einer LED-Platine 2 angeordnet sind und darauf elektrisch kontaktiert sind. Die LED-Platine 2 mit den LEDs 1 befindet sich in einem Gehäuse 3. Unmittelbar unterhalb der LEDs erstreckt sich eine Linse 5, die das Licht der LED in Richtung zu einem Reflektor 4 im Gehäuse umlenkt. Die Linse 5 ist als eine Linse mit interner Totalreflexion ausgebildet und erstreckt sich vorzugsweise mit kontinuierlichem Querschnitt entlang einer Reihe von LEDs 1. Durch die Linse 5 und den Reflektor 4 wird das Licht der LEDs gemischt und gleichmäßig über die gesamte Fläche aus dem Leuchtengehäuse in Richtung zu einer transparenten Abdeckung 7, welche das Gehäuse 3 verschließt, gelenkt.
  • Die Abdeckung 7 ist in Querschnitt U-förmig ausgebildet. Ferner ist in der transparenten Abdeckung gemäß der Leuchte der Figur 1 auf dem Boden der U-Form ein optisches Plattenelement 6 eingelegt.
  • Das Licht der LEDs 1, welches aus dem Gehäuse 3 in Richtung zu dem optischen Plattenelement 6 abgegeben wird, kann nur entweder durch lichttransmittierende Bereiche 8 des optischen Plattenelements 6 hindurchtreten oder an lichtreflektierenden Bereichen 9 zurück reflektiert werden. Ein Teil des zurückreflektierten Lichts wird wieder auf den Reflektor 4 reflektiert und von diesem wieder zurück in Richtung des optischen Plattenelements 6. Ferner wird ein Teil des von dem optischen Plattenelements 6 reflektierten Lichts über Seitenwände 10 der transparenten Abdeckung 7 die Leuchte verlassen. Die Seitenwände 10 sind durch die Schenkel der U-Form gebildet sind. Dieser Anteil des Lichts trägt dann zum Indirektanteil der Leuchte, z.B. für eine Aufhellung einer Raumdecke, bei.
  • Der Teil des Lichts, welcher durch die lichttransmittierenden Bereiche 8 des optischen Plattenelements 6 hindurchtritt, verlässt die Leuchte durch die Basisseite der U-förmigen transparenten Abdeckung 7. Dieser Anteil des Lichts kann zur Direktbeleuchtung eines Arbeitsplatzes oder eines anderen Objekts in dem Raum dienen. Dabei ist in der dargestellten Leuchte vorgesehen, dass die lichttransmittierenden Bereiche 8 des optischen Plattenelements 6 jeweils Linsenelemente 11 umfassen, welche dafür eingerichtet sind, das Licht für den Direktanteil zu lenken. Insbesondere kann eine Bündelung des Lichts erfolgen, so dass eine Entblendung der Leuchte verbessert wird.
  • Die lichtreflektierenden Bereiche 9 können alternativ das Licht auch spekular, d.h. also gerichtet reflektieren. In diesem Fall kann der Anteil des Lichts, welcher die transparente Abdeckung 7 durch die Seitenwände 10 verlässt, im Verhältnis zu dem Anteil des Lichts, welcher wieder zurück auf den Reflektor 4 reflektiert wird, eingestellt werden.
  • Die Figur 2 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Figur 1 nur mit einer transparenten Abdeckung 7 die noch Fixierungsstege 12 für das optische Plattenelement 6 in unterschiedlichen Höhen aufweist. Dadurch kann das optische Plattenelement 6 in verschiedenen Positionen in dem der transparenten Abdeckung 7 montiert werden. Hierdurch lässt sich das Verhältnis von Indirektanteil zu Direktanteil der Leuchte variieren.
  • Figur 3 zeigt im Wesentlichen den gleichen Aufbau aus Figur 2, nur dass das optische Plattenelement 6 in einem geringeren Abstand zu dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Dadurch besitzt der Aufbau in Figur 3 einen geringeren Indirektanteil als in Figur 2.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Modifikation der vorhergehend genannten Ausführungsformen. In dieser Ausführung sind an den Innenseiten der Seitenwände 10 der transparenten Abdeckung 6 ferne reflektierende Streifen 13 vorgesehen. Diese Streifen 13 können einen Teil des Lichts, welches die Leuchte durch die Seitenwände 10 verlassen würde, wieder in die Leuchte zurückreflektieren. Ferner sind die reflektierenden Streifen in der dargestellten Ausführungsform auch als Vorsprünge ausgebildet, so dass sie zum Halten des optischen Plattenelements 6 geeignet sind. Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, das optische Plattenelement 6 in unterschiedlichen Höhen in der transparenten Abdeckung 7 zu halten.
  • Figur 5 zeigt einen dreidimensionalen Aufbau der Leuchte nach Figur 4. Deutlich ist hier der Aufbau des optischen Plattenelements 6 zu erkennen Das optische Plattenelement weist auf einer zum Gehäuse 3 weisenden Seite eine reflektierende Lochplatte auf. Die Löcher bilden dabei die lichttransmittierenden Bereiche 8. Die Abschnitte zwischen den Löchern sind reflektierend ausgebildet und bilden dadurch die lichtreflektierenden Bereiche 9 des optischen Plattenelements 6. Jeweils an den Lochungen der Platte, d.h. in den lichttransmittierenden Bereichen 8, sind die linsenförmige Elemente 11 in dem optischen Plattenelement 6 vorgesehen. Wie vorhergehend beschrieben, dienen diese Bereiche zur Lichtlenkung des direkt abgegebenen Lichts der Leuchte.
  • In der Ausführungsform nach Figuren 4 und 5 sind auf den Außenseiten der Seitenwände 10 der transparenten Abdeckung 7 ferner linienförmige Linsenerhebungen 14 vorgesehen. Diese linienförmigen Linsenerhebungen 14 können auch durch andere optische Elemente, wie Prismen, gebildet sein. Sie dienen zur Lichtlenkung des Lichts, welches den Indirektanteil der Leuchte bildet. Vorzugsweise sind die Linsenelemente an den Seitenwänden der transparenten Abdeckung 7 als lineare Linsen 14 ausgebildet, weil sich dadurch die transparente Abdeckung mit einem kontinuierlichen Querschnitt in eine Längsrichtung durch ein Extrusionsverfahren hergestellt werden kann. Das gilt auch für die reflektierenden Streifen 13 an der Innenseite der Seitenwände 10. Diese Streifen sind zwar aus einem anderen Material (reflektierender, z.B. mattweißer Kunststoff) gebildet, wie die übrigen Teile der transparenten Abdeckung. Die transparente Abdeckung lässt sich jedoch aus den zwei verschiedenen Materialen durch ein Co-Extrusionsverfahren kostengünstig und in nahezu beliebiger Länge herstellen.
  • Durch die Positionierung der streifenförmigen Linsenelemente 14 zu den reflektierenden Streifen 13 kann die Lichtabstrahlung eingerichtet werden. Das Licht kann so mehr zur Decke oder mehr in Richtung Boden gelenkt werden. Die Blendwerte werden dabei besser, wenn das Licht in Richtung zur Decke gelenkt wird. Aber nicht nur die Richtung der Lichtabgabe kann dadurch gesteuert werden, sondern auch die Fokussierung, d.h. wie weit eine hinter der Leuchte liegende Decke beleuchtet wird. Ist der Spalt der reflektierenden Streifen 13 oberhalb der optischen Achse der Linsenelemente 14, dann wird das Licht nach unten (zum Boden) gelenkt. Ist dagegen der Spalt der reflektierenden Streifen 13 unterhalb der optischen Achse der Linsenelemente 14, dann wird das Licht nach oben (zur Decke) gelenkt.
  • Die transparente Abdeckung 7 kann in den Seitenwänden 10 auch diffus transparent sein, während die Unterseite klar ist. Dadurch kann das blendfreie Licht des optischen Plattenelements 6 ohne die Blendung zu verschlechtern aus der Leuchte treten. Das an den Seitenwänden 10 austretende Licht wird diffus gestreut und trägt daher zur indirekten Beleuchtung, d.h. z.B. zur Beleuchtung der Decke neben der Leuchte bei. Die Unterseite kann allerdings auch diffus ausgebildet sein, um ein einheitliches Lichtbild zu erzeugen der Leuchte zu verbessern.
  • Die vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen der Leuchte betreffen Leuchten, die sich hintereinander als ein Lichtband anordnen lassen. Das Verhältnis von Länge zu Breite der Lichtaustrittsflächen ist sehr groß. In anderen Ausführungsformen ist es jedoch möglich, die Leuchten mit anderen Formen auszubilden. Die transparente Abdeckung kann rechteckig, quadratisch, rundlich oder auch eine Freiformfläche, z.B. mit verschiedenen Krümmungsradien, sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    LED
    2
    LED-Platine
    3
    Gehäuse
    4
    Reflektor
    5
    Linse, insbesondere totalreflektierende Linsen
    6
    optisches Plattenelement
    7
    transparente Abdeckung
    8
    lichttransmittierender Bereich des optischen Plattenelements
    9
    lichtreflektierender Bereich des optischen Plattenelements
    10
    Seitenwand der transparenten Abdeckung
    11
    Linsenelement des optischen Plattenelements
    12
    Vorsprung zum Halten des optischen Plattenelements
    13
    reflektierende Elemente, insbesondere Streifen
    14
    lineare Linsen

Claims (13)

  1. Leuchte zur Lichtabgabe eines Direktanteils und eines Indirektanteils, wobei die Leuchte folgendes aufweist:
    ein Gehäuse (3) und eine transparente Abdeckung (7), welche das Gehäuse (3) verschließt,
    wobei in dem Gehäuse (3) LEDs als Leuchtmittel der Leuchte sowie wenigstens ein Reflektor angeordnet sind, und
    in der transparenten Abdeckung (7) auf einer zum Gehäuse (3) weisenden Seite ein optisches Plattenelement (6) gehalten ist, welches lichtreflektierende Bereiche und lichttransmittierende Bereiche aufweist,
    wobei die lichtreflektierenden Bereiche (9) des optischen Plattenelements (6) eingerichtet sind, um Licht, welches aus dem Gehäuse (3) auf das optische Plattenelement (6) auftrifft, zum Teil zu dem Reflektor (4) und zum Teil zu Seitenwänden (10) der optischen Abdeckung (7) zu reflektieren, wobei das Licht aus den Seitenwänden der transparenten Abdeckung (7) austritt zur Erzeugung des Indirektanteils, und
    die lichttransmittierenden Bereiche (8) des optischen Plattenelements (6) eingerichtet sind, um Licht aus dem Gehäuse (3) zu einer dem Gehäuse (3) entgegengesetzten Seite der transparenten Abdeckung (7) zu transmittieren zur Erzeugung des Indirektanteils.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei das optische Plattenelement (6) in der transparenten Abdeckung (7) in unterschiedlichen Höhen gegenüber dem Gehäuse (3) positionierbar ist.
  3. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die Seitenwände der transparenten Abdeckung (7) auf Innenseiten Vorsprünge (12) und/oder Vertiefungen aufweisen, auf oder in welchen das optische Plattenelement (6) in verschiedenen Höhen gegenüber dem Gehäuse (3) einsteckbar ist.
  4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die transparente Abdeckung (7) in einem Querschnitt U-förmig ist, wobei die Schenkel der U-Form die Seitenwände (10) der Abdeckung (7) definieren und die Basis der U-Form die dem Gehäuse (3) entgegengesetzte Seite der transparenten Abdeckung (7) definiert.
  5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lichtreflektierenden Bereiche (9) des optischen Plattenelements (6) diffus reflektierend ausgebildet sind.
  6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lichttransmittierenden Bereiche (8) des optischen Plattenelements (6) wenigstens teilweise Linsenelemente (11) aufweisen, welche das Licht beim Transmittieren bündeln oder aufweiten.
  7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Gehäuse (3) an einer Lichtaustrittseite der LEDs (1) wenigstens eine oder mehrere Linsen (5) angeordnet sind, insbesondere eine oder mehrere totalreflektierende Linsen, welche dafür eingerichtet ist/sind, um Licht der LEDs (1) wenigstens teilweise in Richtung zu dem Reflektor (4) umzulenken.
  8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die transparente Abdeckung (7) optische Elemente zur Lichtbeeinflussung aufweist.
  9. Leuchte nach Anspruch 8, wobei an den Seitenwänden der transparenten Abdeckung (7) reflektierende Elemente, z.B. reflektierende Streifen (13), vorgesehen sind.
  10. Leuchte nach Anspruch 8 oder 9, wobei an den Seitenwänden der transparenten Abdeckung (7) Linsen, insbesondere lineare Linsen (14) in einer Längsrichtung der Seitenwand (10), vorgesehen sind.
  11. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die transparente Abdeckung (7) aus einem extrudierten Kunststoff gebildet ist.
  12. Leuchte nach Anspruch 11 mit Rückbezug auf Anspruch 9 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei die transparente Abdeckung (7) und die reflektierenden Streifen (13) durch Co-Extrudieren eines transparenten und eines reflektierenden Kunststoffs gebildet sind.
  13. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (3) eine Längserstreckung mit einem kontinuierlichen Querschnitt entlang der Längserstreckung aufweist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6758582B1 (en) * 2003-03-19 2004-07-06 Elumina Technology Incorporation LED lighting device
DE102012205188A1 (de) * 2012-03-30 2013-10-02 Tridonic Gmbh & Co. Kg LED-Leuchte

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