WO2000071927A1 - Leuchte - Google Patents

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WO2000071927A1
WO2000071927A1 PCT/EP2000/003571 EP0003571W WO0071927A1 WO 2000071927 A1 WO2000071927 A1 WO 2000071927A1 EP 0003571 W EP0003571 W EP 0003571W WO 0071927 A1 WO0071927 A1 WO 0071927A1
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WO
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optical element
microprisms
lamp
exit angle
reflector
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PCT/EP2000/003571
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English (en)
French (fr)
Inventor
Günther SEJKORA
Jürg ZUMTOBEL
Original Assignee
Zumtobel Staff Gmbh
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Priority to AT00929391T priority patent/ATE244852T1/de
Priority to CA002374023A priority patent/CA2374023C/en
Priority to JP2000620277A priority patent/JP2003500813A/ja
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Priority to NZ515195A priority patent/NZ515195A/xx
Priority to DK00929391T priority patent/DK1179158T3/da
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    • F21S8/04—Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • 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
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    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a lamp with an optical element with Mi roprismenstru structure to limit the exit angle of the light rays from the lamp according to the preamble of claim 1, 10 and 12 respectively.
  • Optical elements of the type mentioned above are intended to limit the exit angle of light rays from the luminaire, i.e. is smaller than a predetermined limit exit angle in order to reduce glare for the viewer.
  • such an optical element also provides mechanical protection for the lamp and in particular for the lamp inside the lamp.
  • Such an optical element is known for example from the Austrian patent AT-B-403.403.
  • the known optical element has pyramid-like profiles 2, so-called microprisms, arranged in rows and rows on its side facing the lamp of the luminaire, which are formed as truncated pyramids starting from a plate-shaped core 3 and parallel have the upper boundary surface (light entry surface) lying towards the base surface (light exit surface) of the core 3.
  • the entire optical element 1 consists entirely of a crystal-clear or transparent material.
  • the known luminaire 4 has a lamp 5, such as a fluorescent tube or the like, a reflector housing 6 surrounding the lamp 5 and an optical element 1.
  • the optical element 1 also consists of a plate-shaped core 3 made of transparent material, which is covered on one side with microprisms 2, which taper to form furrows 7 starting from their roots, the entirety of the microprisms
  • Cover surfaces forms the light entry surface 8.
  • lenses 9 are provided.
  • glare control for the viewer is guaranteed by the use of the appropriately designed optical element, but the brightness distribution of the light over the optical element is not uniform, since more light rays couple into the optical element in the vicinity of the lamp for example in the edge areas of the optical element.
  • the lamp cannot be recognized directly through the optical element, its position can at least be guessed by the viewer due to the greater brightness.
  • WO 95/12782 In order to achieve a uniform light emission from the lighting arrangement, it is known from WO 95/12782, for example, to couple light from a lamp laterally into a light-guiding element, which primarily transports the light parallel to its light exit surface.
  • a microprism structure is attached to the light exit surface of the light guide element, which on the one hand enables the light to be decoupled from the light guide and on the other hand limits the exit angle of the lighting arrangement.
  • the lighting arrangement described in WO 95/12782 is only of limited suitability for backlighting for displays or other displays and for room lamps.
  • this object is achieved by a lamp with the features of claim 1.
  • the reflector is arranged and shaped in relation to the lamp so that essentially only light rays reflected on the reflector can leave the radiation opening through the optical element, it is achieved that the light rays emanating from the lamp are evenly distributed over the optical element in couple it in and exit it again at an exit angle that is smaller than a predetermined limit exit angle.
  • the inside of the reflector is preferably designed to be diffusely reflective in order to further intensify the effect of the uniform distribution of the light beams.
  • the microprisms of the optical element are arranged in a matrix (cross structure).
  • the microprisms of the optical element have an elongated structure, ie they extend in an expansion direction of the optical element essentially over its entire length (longitudinal structure).
  • the inside of the reflector surrounding the elongated lamp is designed to be specularly reflective, and the microprisms of the optical element have an elongated structure (longitudinal structure) and extend transversely to the lamp or to the longitudinal axis of the lamp.
  • the reflector directs the light transversely to the longitudinal axis of the lamp and ensures uniform brightness distribution and glare control in this direction, and the microprism structure of the optical element ensures glare control parallel to the longitudinal axis of the lamp.
  • the above-mentioned object is achieved by a lamp with the features of claim 12.
  • the luminaire according to the invention has a total of two optical elements which have the same structure and whose microprisms each have an elongated structure.
  • the second optical element is arranged parallel to the first optical element, the microprisms of the second optical element running transversely to the microprisms of the first optical element, i.e. the two optical elements are rotated by 90 ° with respect to the direction of extension of their microprisms.
  • This construction achieves the same anti-glare effect as with a single optical element, the microprisms of which are arranged in a grid or matrix-like manner, but the production of optical elements with a longitudinal structure is simpler and therefore also less expensive than the production of optical elements with a cross structure.
  • FIG. 1 shows a known optical element in a perspective view from the point of view of the lamp of the lamp
  • 3 shows a first exemplary embodiment of the luminaire according to the present invention in a perspective schematic illustration from the perspective of the viewer; 4 shows an optical element in perspective from the point of view of the lamp of the lamp, which can be used in a lamp according to the invention;
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of the luminaire according to the present invention in a perspective schematic illustration from the perspective of the viewer.
  • Fig. 6 shows a third embodiment of the lamp according to the present invention in a perspective schematic representation from the perspective of the beholder.
  • FIGS. 1 and 4 three preferred exemplary embodiments of the luminaire according to the invention are shown schematically.
  • the optical elements used in these lights are shown in FIGS. 1 and 4.
  • the first exemplary embodiment according to FIG. 3 shows a lamp 10 with two elongated lamps 11, such as fluorescent tubes.
  • the lamps 11 are enclosed by a corresponding reflector 12, which has a radiation opening 13 on its underside.
  • the reflector 12 can either serve itself as the housing of the lamp or can be arranged and fastened in a corresponding lamp housing (not shown).
  • An optical element 14, which essentially corresponds to the known element shown in FIG. 1, is inserted in or in front of the radiation opening 13 of the reflector 12.
  • the optical element 14 arranged in or in front of the radiation opening 13 serves to deflect light rays 15 entering and exiting it in such a way that their exit angle is limited, i. is smaller than a predetermined limit exit angle of approximately 60-70 °.
  • the optical element 14 has a plate-shaped core 16 made of transparent material, such as, for example, acrylic glass, which is covered on one side with microprisms 17, which taper to form furrows 18 - starting from their roots, the total of the Microprism cover surfaces form the light entry surface and the other side of the core 17 forms the light exit surface.
  • the microprisms 17 are arranged in rows and rows in a matrix (cross structure).
  • the optical element 12 it is also conceivable for the optical element 12 to be installed in the luminaire 10 in reverse. In this case, the entirety of the microprism cover surfaces forms the light exit surface and the other side of the core 17 forms the light entry surface.
  • the lamps 11 are arranged laterally offset from the radiation opening 13 or the optical element 14. Furthermore, the reflector 12 is arranged and shaped with respect to the lamps 11 in such a way that the light beams 15 emitted by the lamps 11 cannot be emitted directly through the radiation opening 13, ie essentially only light rays 15 reflected on the reflector 12 can leave the radiation opening 13 through the optical element 14.
  • the inside of the reflector 12 is preferably designed to be diffusely reflective, such as lacquered white or coated with highly reflective Teflon.
  • the construction of the optical element 14 with microprism structure 17 causes glare control of the light rays for the viewer, i.e. a limitation of the exit angle of the light rays 15 from the lamp 10. Because no or almost no light rays are emitted directly from the lamps 11 through the optical element 14, but essentially only light rays 15 reflected on the inside of the reflector 12 into the optical element 14 couple in and leave this down again, uniform or at least almost uniform illumination of the entire surface of the optical element 14 is achieved. This effect is further enhanced by a diffusely reflecting inside of the reflector.
  • a second embodiment of a lamp 10 will now be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a total of two optical elements 14-1 and 14-2 are arranged in or in front of the radiation opening 13 of the reflector 12. Otherwise, the structure of the lamp 10 corresponds to, i.e. in particular the arrangement of the lamps 11 and the reflector 12, that of the first exemplary embodiment.
  • both optical elements 14-1, 14-2 of the lamp 10 are constructed according to FIG. 4.
  • the microprisms 17 of this exemplary embodiment have an elongated structure.
  • the microprisms extend in one direction of expansion of the optical element over the substantially entire length of the optical element 10 (longitudinal structure), while they are arranged in succession in the other direction.
  • Cross-glare perpendicular to the direction of extension of the microprisms 17 is achieved by the elongated microprisms 17.
  • optical elements 14-1, 14-2 with a longitudinal structure are arranged in parallel one above the other, the direction of extension of the microprisms 17 of one optical element 14-1 being rotated by 90 ° with respect to the direction of extension of the microprisms 17 of the other optical element 14-2 If the microprisms of the first optical element 14-1 are transverse to the microprisms of the second optical element 14-2, the same effect is achieved as with a single optical element 14 with a cross structure.
  • the production of the optical elements 14-1, 14-2 with a longitudinal structure is simpler and therefore cheaper than the production of the optical elements 14 with a cross structure.
  • the first optical element 14-1 is arranged such that the elongated microprisms 17 are aligned parallel to the longitudinal axis of the lamps 11, while the direction of extension of the microprisms 17 of the second optical element 14-2 is transverse to the longitudinal axis of the lamps 11 runs.
  • the optical elements 14-1 and 14-2 can also be mounted in reverse order in or in front of the radiation opening 13 of the reflector 12, without this having an influence on the optical properties of the entire arrangement.
  • the spaces or furrows 18 between the adjacent microprisms 17 are preferably covered with a reflective material 19, for example a metal foil with high reflectivity.
  • a reflective material 19 for example a metal foil with high reflectivity.
  • the efficiency of the optical element 14-1, 14-2 can be further increased by such a reflective cover 19.
  • a reflective cover 19 instead of the cover 19 shown in FIG. 4, it is also possible to completely fill the furrows 18 between the microprisms 17 with a reflective material.
  • the side walls of the microprisms 17 are also designed to be totally reflective, so that light rays which strike these side walls from the inside cannot leave the microprisms 17.
  • the reflector 12 has a radiation opening 13 on its underside, which is closed with an optical element 14-1.
  • the optical element 14-1 corresponds to the embodiment shown in FIG. 4, thus in particular has a longitudinal structure of the microprisms 17.
  • the optical element 14-1, as shown in FIG. 6, is oriented such that the microprisms 17 are transverse to the longitudinal axis of the Lamp 11 run.
  • the inside of the reflector 12 is designed to be reflective and the lamp 11 is not offset laterally but is arranged centrally above the optical element 14-1. Nevertheless, even in this case, uniform illumination of the optical element 14-1 and glare control of the light rays, i.e.
  • a limitation of the exit angle of the light rays from the lamp 10 can be achieved, since the specularly reflecting inside of the reflector 12 directs the light transversely to the longitudinal axis of the lamp 11 and thus provides both glare control and uniform illumination, the optical element 14-1 due to the longitudinal structure of the microprisms 17 transversely to the longitudinal axis of the lamp ensures glare reduction parallel to the longitudinal axis of the lamp, and a uniform illumination parallel to the longitudinal direction of the lamp is automatically provided by the elongated shape of the lamp.
  • the optical elements 14-1, 14-2 can also be arranged in or in front of the radiation opening 13 of the luminaire 10 in the luminaires 10 according to the second and third exemplary embodiments in such a way that either the entirety of the microprism cover surfaces is the light entry surface and the other side of the core forms the light exit side or vice versa.

Abstract

Es wird eine Leuchte (10) vorgeschlagen, bei welcher der Austrittswinkel der Lichtstrahlen zum Zwecke der Entblendung begrenzt ist. Außerdem wird erfindungsgemäß auf einfache Weise und insbesondere ohne Verwendung eines Lichtleitelements eine gleichmäßige Abstrahlung des Lichts über die gesamte Fläche eines in oder vor der Abstrahlöffnung (13) der Leuchte (10) angeordneten optischen Elements (14; 14-1, 14-2) erzielt. Das optische Element (14; 14-1, 14-2) weist einen plattenförmigen Kern (16) aus transparentem Material auf, der an einer Seite mit Mikroprismen (17) besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen (18) - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen.

Description

Leuchte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem optischen Element mit Mi roprismenstru tur zur Begrenzung des Austrittswinkels der Lichtstrahlen aus der Leuchte nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, 10 bzw. 12.
Durch optische Elemente der oben genannten Art soll erreicht werden, daß der Austrittswinkel von Lichtstrahlen aus der Leuchte begrenzt wird, d.h. kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel ist, um eine Blendung für den Betrachter zu verringern. Darüber hinaus bewirkt eine solches optisches Element auch einen mechanischen Schutz der Leuchte und insbesondere der Lampe im Innern der Leuchte.
Eine solches optisches Element ist beispielsweise aus dem österreichischen Patent AT- B-403,403 bekannt. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das bekannte optische Element auf seiner der Lampe der Leuchte zugewandten Seite in Reihen und Zeilen angeordnete pyramidenartige Profilierungen 2, sogenannte Mikroprismen, auf, die als Pyramiden- stumpfe ausgehend von einem plattenförmigen Kern 3 ausgebildet sind und eine parallel zur Basisfläche (Lichtaustrittsfläche) des Kerns 3 liegende obere Begrenzungsfläche (Lichteintrittsfläche) aufweisen. Das gesamte optische Element 1 besteht vollständig aus einem glasklaren bzw. transparenten Material.
Ein weiteres optisches Element der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der WO 97/36131 offenbart. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die bekannte Leuchte 4 eine Lampe 5, wie beispielsweise eine Leuchtstoffröhre oder dergleichen, ein die Lampe 5 umgebendes Reflektorgehäuse 6 und ein optisches Element 1 auf. Das optische Element 1 besteht ebenfalls aus einem plattenförmigen Kern 3 aus transparentem Material, der an einer Seite mit Mikroprismen 2 besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen 7 - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen, wobei die Gesamtheit der Mikroprismen-
Deckflächen die Lichteintrittsfläche 8 bildet. Um die Begrenzung des Austrittswinkels der Lichtstrahlen aus dem optischen Element 1 zu gewährleisten, sind auf der anderen
Seite des Kerns 3, der die Lichtaustrittsfläche bildet, Linsen 9 vorgesehen.
Bei den bekannten Leuchtensystemen ist zwar durch die Verwendung des entsprechend gestalteten optischen Elements eine Entblendung für den Betrachter gewährleistet, die Helligkeitsverteilung des Lichts über das optische Element ist jedoch nicht gleichmäßig, da in der Nähe der Lampe mehr Lichtstrahlen in das optische Element einkoppeln als zum Beispiel in den Randbereichen des optischen Elements. Die Lampe ist zwar durch das optische Element hindurch nicht direkt zu erkennen, aber aufgrund der größeren Helligkeit kann ihre Position vom Betrachter zumindest erahnt werden.
Um eine gleichmäßige Lichtabstrahlung der Beleuchtungsanordnung zu erzielen, ist es beispielsweise aus der WO 95/12782 bekannt, Licht von einer Lampe seitlich in ein Lichtleitelement einzukoppeln, welches das Licht vornehmlich parallel zu seiner Lichtaustrittsfläche transportiert. Auf der Lichtaustrittsfläche des Lichtleitelements ist eine Mikroprismenstruktur angebracht, die einerseits ein Auskoppeln des Lichts aus dem Lichtleiter ermöglicht und andererseits den Austrittswinkel der Beleuchtungsanordnung beschränkt. Es sei allerdings darauf hingewiesen, daß die in der WO 95/12782 beschriebene Beleuchtungsanordnung eine Hintergrundbeleuchtung für Displays oder andere Anzeigen und für Raumleuchten nur bedingt geeignet ist.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte bereitzustellen, bei der der Austrittswinkel der Lichtstrahlen zum Zwecke der Entblendung begrenzt ist und gleichzeitig auf einfache Weise und insbesondere ohne die Verwendung eines Lichtleitelements eine möglichst gleichmäßige Abstrahlung des Lichts über die gesamte Fläche des optischen Elements erzielt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Leuchte mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Dadurch, daß der Reflektor so in Bezug auf die Lampe angeordnet und geformt ist, daß im wesentlichen nur am Reflektor reflektierte Lichtstrahlen die Abstrahlöffnung durch das optische Element verlassen können, wird erreicht, daß die von der Lampe ausgehenden Lichtstrahlen gleichmäßig verteilt auf das optische Element in dieses einkoppeln und mit einem Austrittswinkel, der kleiner als ein vorbestimmter Grenz- austrittswinkel ist, wieder aus diesem austreten.
Vorzugsweise ist die Innenseite des Reflektors diffus reflektierend ausgebildet, um den Effekt der gleichmäßigen Verteilung der Lichtstrahlen noch zu verstärken.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Mikroprismen des optischen Elements matrixartig angeordnet (Kreuzstruktur). Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die Mikroprismen des optischen Elements eine längliche Struktur, d.h. sie erstrecken sich in einer Ausdehnungsrichtung des optischen Elements im wesentlichen über dessen gesamte Länge (Längsstruktur). Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Leuchte mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 gelöst.
Die Innenseite des die längliche Lampe umgebenden Reflektors ist spiegelnd reflektierend ausgebildet, und die Mikroprismen des optischen Elements haben eine längliche Struktur (Längsstruktur) und erstrecken sich quer zur Lampe bzw. Zur Längsachse der Lampe. Bei einer derart konstruierten Leuchtenanordnung lenkt der Reflektor das Licht quer zur Lampenlängsachse und sorgt in dieser Richtung für eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung und Entblendung, und die Mikroprismenstruktur des optischen Elements sorgt für eine Entblendung parallel zur Längsachse der Lampe.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Leuchte mit den Merkmalen von Patentanspruch 12 gelöst.
Die erfindungsgemäße Leuchte weist insgesamt zwei optische Elemente auf, die gleich aufgebaut sind und deren Mikroprismen jeweils eine längliche Struktur haben. Das zweite optische Element ist dabei parallel zu dem ersten optischen Element angeordnet, wobei die Mikroprismen des zweiten optischen Elements quer zu den Mikroprismen des ersten optischen Elements verlaufen, d.h. die beiden optischen Elemente bezüglich der Erstreckungsrichtung ihrer Mikroprismen gegeneinander um 90° verdreht sind. Durch diesen Aufbau wird die gleiche Entblendungswirkung erzielt wie mit einem einzigen optischen Element, dessen Mikroprismen raster- bzw. matrixartig angeordnet sind, allerdings ist die Herstellung optischer Elemente mit Längsstruktur einfacher und damit auch kostengünstiger als die Herstellung von optischen Elementen mit Kreuzstruktur.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 ein bekanntes optisches Element in perspektivischer Darstellung aus Sicht der Lampe der Leuchte;
Fig. 2 eine bekannte Leuchtenanordnung im Schnitt;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung aus Sicht des Betrachters; Fig. 4 ein optisches Element in perspektivischer Darstellung aus Sicht der Lampe der Leuchte, welches in einer erfindungsgemäßen Leuchte einsetzbar ist;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung aus Sicht des Betrach- ters; und
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung aus Sicht des Betrachters.
In den Fig. 3, 5 und 6 sind drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungs- gemäßen Leuchte schematisch dargestellt. Die in diesen Leuchten eingesetzten optischen Elemente sind in den Fig. 1 und 4 gezeigt.
Das erste Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt eine Leuchte 10 mit zwei länglichen Lampen 11, wie beispielsweise Leuchtstoffröhren. Die Lampen 11 werden von einem entsprechenden Reflektor 12 umschlossen, welches an seiner Unterseite eine Abstrahlöffnung 13 aufweist. Der Reflektor 12 kann entweder selbst als Gehäuse der Leuchte dienen oder in einem entsprechenden (nicht gezeigten) Leuchtengehäuse angeordnet und befestigt sein. In oder vor der Abstrahlöffnung 13 des Reflektors 12 ist ein optisches Element 14 eingesetzt, das im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Element entspricht.
Das in oder vor der Abstrahlöffnung 13 angeordnete optische Element 14 dient der Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen 15, derart, daß deren Austrittswinkel begrenzt ist, d.h. kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel von etwa 60-70° ist. Hierzu weist das optische Element 14 einen plattenförmigen Kern 16 aus transparentem Material, wie zum Beispiel Acrylglas, auf, der an einer Seite mit Mikroprismen 17 besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen 18 - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen, wobei die Gesamtheit der Mikroprismen- Deckflächen die Lichteintrittsfläche und die andere Seite des Kerns 17 die Licht- austrittsfläche bildet. Im ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 3 sind die Mikroprismen 17 matrixartig in Reihen und Zeilen angeordnet (Kreuzstruktur).
Alternativ ist es auch denkbar, das optische Element 12 umgekehrt in die Leuchte 10 einzubauen. In diesem Fall bildet die Gesamtheit der Mikroprismen-Deckflächen die Lichtaustrittsfläche und die andere Seite des Kerns 17 die Lichteintrittsfläche.
Die Lampen 11 sind seitlich versetzt zu der Abstrahlöffnung 13 bzw. dem optischen Element 14 angeordnet. Weiter ist der Reflektor 12 so in Bezug auf die Lampen 11 angeordnet und geformt, daß die von den Lampen 11 abgestrahlten Lichtstrahlen 15 nicht direkt durch die Abstrahlöffhung 13 abgestrahlt werden, d.h. im wesentlichen nur am Reflektor 12 reflektierte Lichtstrahlen 15 die Abstrahlöffnung 13 durch das optische Element 14 verlassen können. Vorzugsweise ist die Innenseite des Reflektors 12 diffus reflektierend ausgebildet, wie zum Beispiel weiß lackiert oder mit hochreflektierendem Teflon beschichtet.
Die Konstruktion des optischen Elements 14 mit Mikroprismenstruktur 17 bewirkt in bekannter Weise eine Entblendung der Lichtstrahlen für den Betrachter, d.h. eine Begrenzung des Austrittswinkels der Lichtstrahlen 15 aus der Leuchte 10. Dadurch, daß keine oder nahezu keine Lichtstrahlen direkt von den Lampen 11 durch das optische Element 14 abgestrahlt werden, sondern im wesentlichen nur an der Innenseite des Reflektors 12 reflektierte Lichtstrahlen 15 in das optische Element 14 einkoppeln und dieses nach unten wieder verlassen, erreicht man eine gleichmäßige oder zumindest nahezu gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Fläche des optischen Elements 14. Dieser Effekt wird durch eine diffus reflektierende Innenseite des Reflektors noch verstärkt.
Anstelle der Verwendung von zwei länglichen Leuchtstoffröhren 11, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, ist es ebenso möglich, eine ringförmige Leuchtstoffröhre 11 außerhalb einer entsprechenden Abstrahlöffnung 13 des Reflektors 12 vorzusehen. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere Lampenformen und -arten für den Einsatz in der Leuchte 10 gemäß der vorliegenden Erfindung denkbar. Das gleiche gilt im übrigen auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Anhand der Fig. 4 und 5 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leuchte 10 beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß insgesamt zwei optische Elemente 14-1 und 14-2 in oder vor der Abstrahlöffnung 13 des Reflektors 12 angeordnet sind. Im übrigen entspricht der Aufbau der Leuchte 10, d.h. insbesondere die Anordnung der Lampen 11 und des Reflektors 12, dem des ersten Ausfuhrungsbeispiels.
Beide optischen Elemente 14-1, 14-2 der Leuchte 10 sind gemäß Fig. 4 aufgebaut. Im Gegensatz zu dem optischen Element gemäß Fig. 1 mit einer matrixartig angeordneten Mikroprismenstruktur 17 haben die Mikroprismen 17 dieses Ausführungsbeispiels eine längliche Struktur. Anders ausgedrückt erstrecken sich die Mikroprisemn in einer Ausdehnungsrichtung des optischen Elements über die im wesentlichen gesamte Länge des optischen Elements 10 (Längsstruktur), während sie in der anderen Richtung aufeinander folgend angeordnet sind. Durch die länglichen Mikroprismen 17 wird eine Querentblendung senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Mikroprismen 17 erzielt. Ordnet man deshalb zwei derartige optische Elemente 14-1, 14-2 mit Längsstruktur parallel übereinander an, wobei die Erstreckungsrichtung der Mikroprismen 17 des einen optischen Elements 14-1 gegenüber der Erstreckungsrichtung der Mikroprismen 17 des anderen optischen Elements 14-2 um 90° gedreht ist, d.h. die Mikroprismen des ersten optischen Elements 14-1 quer zu den Mikroprismen des zweiten optischen Elements 14-2 verlaufen, so erzielt man den gleichen Effekt wie mit einem einzigen optischen Element 14 mit Kreuzstruktur. Allerdings ist die Herstellung der optischen Elemente 14-1, 14-2 mit Längsstruktur einfacher und damit kostengünstiger als die Herstellung der optischen Elemente 14 mit Kreuzstruktur.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 5 ist das erste optische Element 14-1 derart angeordnet, daß die länglichen Mikroprismen 17 parallel zu der Längsachse der Lampen 11 ausgerichtet ist, während die Erstreckungsrichtung der Mikroprismen 17 des zweiten optischen Elements 14-2 quer zur Längsachse der Lampen 11 verläuft. Die optischen Elemente 14-1 und 14-2 können aber ebenso in umgekehrter Reihenfolge in oder vor der Abstrahlöffnung 13 des Reflektors 12 montiert sein, ohne daß dies einen Einfluß auf die optischen Eigenschaften der gesamten Anordnung hätte.
Wie in Fig. 4 außerdem teilweise angedeutet, sind die Zwischenräume bzw. Furchen 18 zwischen den angrenzenden Mikroprismen 17 vorzugsweise mit einem reflektierenden Material 19, beispielsweise einer Metallfolie mit hohem Reflexionsvermögen, abgedeckt. Hierdurch wird erreicht, daß nur das Licht, das von den Lampen 11 über den Reflektor 12 auf die die Lichteintrittsfläche bildenden Deckflächen der Mikroprismen 17 trifft, durch das optische Element 14-1, 14-2 abgestrahlt wird. Die auf die Abdeckung 19 auftreffenden Lichtstrahlen werden in das Innere der Leuchte 10 zurück reflektiert und von der Innenseite des Reflektors 12 wieder in Richtung auf das optische Element 14-1, 14-2 zurück reflektiert.
Durch eine derartige reflektierende Abdeckung 19 kann der Wirkungsgrad des optischen Elements 14-1, 14-2 weiter erhöht werden. Anstelle der in Fig. 4 gezeigten Abdeckung 19 ist es auch möglich, die Furchen 18 zwischen den Mikroprismen 17 vollständig mit einem reflektierenden Material zu füllen. In dieser Weise werden auch die Seitenwände der Mikroprismen 17 total reflektierend ausgebildet, so daß Lichtstrahlen, die von innen auf diese Seitenwände auftreffen, die Mikroprismen 17 nicht verlassen können.
Die hier am Beispiel des optischen Elements 14-1, 14-2 von Fig. 4 genannten Maßnahmen können selbstverständlich auch bei allen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 6, in analoger Weise angewendet werden. Anhand von Fig. 6 wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leuchte 10 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine längliche Lampe 11, beispielsweise eine Leuchtstoffröhre, ist von einem entsprechenden, ebenfalls länglichen Reflektor 12 oder Reflektorgehäuse umgeben. Der Reflektor 12 weist an seiner Unterseite eine Abstrahlöffnung 13 auf, die mit einem optischen Element 14-1 verschlossen ist. Das optische Element 14-1 entspricht der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform, besitzt also insbesondere eine Längsstruktur der Mikroprismen 17. Das optische Element 14-1 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, derart ausgerichtet, daß die Mikroprismen 17 quer zur Längsachse der Lampe 11 verlaufen.
Im Gegensatz zu den beiden obigen Ausführungsbeispielen ist hier die Innenseite des Reflektors 12 spiegelnd reflektierend ausgebildet und die Lampe 11 ist nicht seitlich versetzt sondern mittig über dem optischen Element 14-1 angeordnet. Dennoch kann auch in diesem Fall eine gleichmäßige Ausleuchtung des optischen Elements 14-1 und eine Entblendung der Lichtstrahlen, d.h. eine Begrenzung des Austrittswinkels der Lichtstrahlen aus der Leuchte 10 erzielt werden, da die spiegelnd reflektierende Innenseite des Reflektors 12 das Licht quer zur Längsachse der Lampe 11 lenkt und damit in dieser Richtung sowohl für eine Entblendung als auch für eine gleichmäßige Ausleuchtung sorgt, das optische Element 14-1 aufgrund der Längsstruktur der Mikroprismen 17 quer zur Längsachse der Lampe für eine Entblendung parallel zur Längsachse der Lampe sorgt, und eine gleichmäßige Ausleuchtung parallel zur Längsrichtung der Lampe durch die längliche Form der Lampe automatisch gegeben ist.
Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels können auch bei den Leuchten 10 gemäß zweiten und dritten Ausführungsbeispiel die optischen Elemente 14-1, 14-2 so in oder vor die Abstrahlöffnung 13 der Leuchte 10 angeordnet werden, daß entweder die Gesamtheit der Mikroprismen-Deckflächen die Lichteintrittsfläche und die andere Seite des Kerns die Lichtaustrittsseite bildet oder umgekehrt.

Claims

Ansprüche
1. Leuchte, mit wemgstens einer Lampe (11); einem die Lampe (11) umgebenden Reflektor (12), dessen der Lampe zugewandte Innenseite reflektierend ausgebildet ist und der eine Abstrahlöffnung (13) zum Abstrahlen des Lichts aufweist; und einem in oder vor der Abstrahlöffnung (13) angeordneten optischen Element (14;
14-, 14-2) zur Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen (15), derart, daß deren Austrittswinkel kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel ist, wobei das optische Element (14; 14-1, 14- 2) einen plattenförmigen Kern (16) aus transparentem Material aufweist, der an einer Seite mit Mikroprismen (17) besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen
(18) - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (12) so in Bezug auf die Lampe (11) angeordnet und geformt ist, daß im wesentlichen nur am Reflektor (12) reflektierte Lichtstrahlen (15) die
Abstrahlöffnung (13) durch das optische Element (14; 14-1, 14-2) verlassen können.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Reflektors (12) diffus reflektierend ausgebildet ist.
3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Reflektors (12) weiß lackiert oder mit hochreflektierendem
Teflon beschichtet ist.
4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei längliche und parallel zueinander ausgerichtete Lampen (11) vorgesehen sind, die seitlich nach außen versetzt zu der Abstrahlöffnung (13) angeordnet sind.
5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Lampe (11) vorgesehen ist, die seitlich nach außen versetzt zu der Abstrahlöffnung (13) angeordnet ist.
6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprismen (17) des optischen Elements (14) matrixartig angeordnet sind.
7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprismen (17) des optischen Elements (14-1) eine längliche Struktur haben.
8. Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres optisches Element (14-2) zur Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen (15), derart, daß deren Austrittswinkel kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel ist, vorgesehen ist, wobei das weitere optische Element (14-2) wie das optische Element (14-1) aufgebaut ist, und die Mikroprismen (17) des weiteren optischen Elements
(14-2) ebenfalls eine längliche Struktur haben, und daß das weitere optische Element (14-2) parallel zu dem optischen Element (14-1) angeordnet ist, wobei die Mikroprismen (17) des weiteren optischen Elements (14- 2) quer zu den Mikroprismen (17) des optischen Elements (14-1) ausgerichtet sind.
9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Furchen (18) zwischen den Mikroprismen (17) durch ein reflektierendes Material (19) abgedeckt oder mit einem reflektierenden Material gefüllt sind, um ein Eindringen der Lichtstrahlen durch die Furchen (18) in die Mikroprismen (17) zu verhindern.
10. Leuchte, mit einer länglichen Lampe (11); einem die Lampe umgebenden, ebenfalls länglichen Reflektor (12), dessen der Lampe zugewandte Innenseite reflektierend ausgebildet ist und der eine Abstrahlöffnung (13) zum Abstrahlen des Lichts aufweist; und einem in oder vor der Abstrahlöffnung angeordneten optischen Element (14-1) zur Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen (15), derart, daß deren Austrittswinkel kleiner als ein vorbestimmter Grer-zaustrittswinkel ist, wobei das optische Element (14-1) einen plattenförmigen Kern (16) aus transparentem Material aufweist, der an einer Seite mit Mikroprismen (17) besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen (18) - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Reflektors (12) spiegelnd reflektierend ausgebildet ist, und daß die Mikroprismen (17) des optischen Elements (14-1) eine längliche Struktur haben und sich quer zur Lampe (11) erstrecken.
11. Leuchte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Furchen (18) zwischen den Mikroprismen (17) durch ein reflektierendes Material (19) abgedeckt oder mit einem reflektierenden Material gefüllt sind, um ein Eindringen der Lichtstrahlen durch die Furchen (18) in die Mikroprismen (17) zu verhindern.
12. Leuchte, mit wenigstens einer Lampe (11); und einem ersten optischen Element (14-1) zur Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen (15), derart, daß deren Austrittswinkel kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel ist, wobei das erste optische Element (14-1) einen plattenförmigen Kern (16) aus transparentem Material aufweist, der an einer
Seite mit Mikroprismen (17) besetzt ist, die sich unter Bildung von Furchen (18) - von ihrer Wurzel ausgehend - verjüngen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprismen (17) des ersten optischen Element.' (14-1) eine längliche Struktur haben, daß ein zweites optisches Element (14-2) zur Umlenkung von in dieses eintretenden und wieder aus diesem austretenden Lichtstrahlen, derart, daß deren Austrittswinkel kleiner als ein vorbestimmter Grenzaustrittswinkel ist, vorgesehen ist, wobei das zweite optische Element (14-2) wie das erste optische Element (14-1) aufgebaut ist, und die Mikroprismen (17) des zweiten optischen Elements (14-2) ebenfalls eine längliche Struktur haben, und daß das zweite optische Element (14-2) parallel zu dem ersten optischen Element (14-1) angeordnet ist, wobei die Mikroprismen (17) des zweiten optischen Elements (14-2) sich quer zu den Mikroprismen (17) des ersten optischen Elements (14-1) erstrecken.
13. Leuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Furchen (18) zwischen den Mikroprismen (17) des ersten und/oder des zweiten optischen Elements (14-1, 14-2) durch ein reflektierendes Material (19) abgedeckt oder mit einem reflektierenden Material gefüllt sind, um ein Eindringen der Lichtstrahlen durch die Furchen (18) in die Mikroprismen (17) zu verhindern.
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