WO2024068246A1 - Optisches element mit kaschierungsabschnitt - Google Patents

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WO2024068246A1
WO2024068246A1 PCT/EP2023/074847 EP2023074847W WO2024068246A1 WO 2024068246 A1 WO2024068246 A1 WO 2024068246A1 EP 2023074847 W EP2023074847 W EP 2023074847W WO 2024068246 A1 WO2024068246 A1 WO 2024068246A1
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optical element
section
light
thickness
structural
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PCT/EP2023/074847
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Andreas Schwaighofer
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Zumtobel Lighting Gmbh
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    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
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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
    • 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 light emitted by light sources.
  • Such optical elements 101 are basically known from the prior art. These optical elements 101 are used in the assembly of a lamp 100 to influence the light emitted by the light sources of the lamp 100 accordingly. The influence can consist, for example, of deflection, widening, narrowing or rectification, scattering and the like. Such optical elements 101 are designed to guide corresponding light through them and are therefore usually made completely from a translucent material, such as glass or translucent plastic.
  • Such optical elements 101 often have structural areas which are not necessary or even disruptive to the optical function of the optical element, but are required for other purposes or arise due to manufacturing or cannot be avoided. These can be, for example, fastening areas for fastening the optical element, positioning elements for positioning the optical element or components to be provided on it (for example an LED module), fastening areas for fastening other elements (for example reflectors, lamps and the like), or also manufacturing-related injection points when producing the optical element using an injection molding process.
  • any structural areas even if they are provided on a side facing away from the light emission, are present in an area of the optical element 101, so that they guide the light of the light to be influenced by the optical element 101
  • Light at least in the area of the structural areas can partially influence and / or affect the optical appearance of the optical element 101 or the lamp 100 equipped with it, as exemplified in Fig. 5 (including the upper lamp 100) or Fig. 6 (including the lower light 100).
  • Fig. 5 including the upper lamp 100
  • Fig. 6 including the lower light 100
  • the position of the structural areas - regardless of the overall size of the optical element 101 - can be provided in particular or only in an optically relevant area due to the mechanical conditions. In these and other possible cases, the structural areas must be provided in optically relevant areas. The interaction of these structural areas with the light to be influenced by the optical element 101 can then lead, for example, to dark spots or bright light spots on the optical element 101, as shown by way of example in FIGS. 5 and 6, and thus impair its appearance.
  • the present invention relates to an optical element for influencing light emitted by light sources.
  • the optical element is integrally formed.
  • the optical element has at least one light entry section for coupling light from the light sources into the optical element.
  • the optical element has a front side for coupling out the coupled-in light to emit light from the optical element.
  • the optical element has a back facing away from the front.
  • the optical element has at least one structural section, which is on the back for mechanical cooperation with other elements and/or for manufacturing reasons is provided.
  • the optical element has a cladding section which has a thickness between the front and the back and extends transversely to the thickness along an extension direction. The thickness of the laminating section changes periodically along the direction of extension.
  • the at least one structural section is provided in an area of the lining section.
  • a regular structure is created which has or produces a correspondingly regular appearance of the optical element, particularly during operation.
  • a defined disruptive structure is thus provided, which gives off a harmonious appearance due to its periodic change. Since the structural sections are now provided in this cladding section, they are less or even no longer noticeable both outside and during operation using the optical element; in particular in comparison to a case where the same optical element would be provided without this cladding section or this cladding structure. It is therefore easily possible to provide any structural sections in optically more or less relevant positions, where they can be provided particularly advantageously for technical reasons or for manufacturing reasons, without these ultimately (significantly) impairing the appearance of the optical element.
  • the at least one structural section can preferably be provided in a region of the cladding section which corresponds to a defined functional value of the period (i.e. the period of the (periodic) change in thickness).
  • the structural section can be particularly preferably integrated into the light output of the optical element and thus into its optical appearance, so that its presence can be concealed even better.
  • the optical element can preferably have several of the structural sections. In this way, desired redundancy can be created; for example for fastening, positioning, etc. using the structural sections. Alternatively or additionally, it is possible to have several functions on/in the using appropriate structural sections to provide optical elements, which can then all be laminated accordingly.
  • At least some or all of the plurality of structural sections can preferably be provided distributed along the lamination section. Since the lamination section extends along the direction of extension, structural sections provided in a spatially distributed manner can also be laminated in a correspondingly simple manner.
  • At least some or all of the plurality of structural sections can preferably all be provided in areas of the concealment section that correspond to the same defined functional value of the period. It is thus possible that the concealment effect of all relevant structural sections is at best the same, so that an overall particularly harmonious appearance is created, whereby the structural sections can be concealed particularly well.
  • the thickness of the laminating section can preferably change sinusoidally along the direction of extension. In this way, on the one hand, a harmonious contour and thus a harmonious appearance of the lamination section can be created.
  • a lamination section provided in this way is particularly easy to produce. In principle, any other periodic change in thickness along the direction of extension of the laminating section is also conceivable, such as in particular flowing or stepped changes in thickness.
  • the thickness of the lining section can change periodically along the direction of extension at least between a larger thickness and a smaller thickness, with the structural section or, if there are several, the structural sections each in a region of the cladding section with the larger thickness or alternatively with the smaller thickness be provided. In this way, on the one hand a harmonious appearance and on the other hand an optimized lamination of the corresponding structural sections can be made possible.
  • the greater thickness can preferably be a maximum thickness of the lining section.
  • the smaller thickness can preferably be a minimum thickness of the lining section. In this way, the structural sections can be provided in maximum or minimum thickness ranges of the cladding section, so that their presence can be optically concealed to a high degree.
  • the lamination section can preferably extend in one plane on the front side.
  • the lamination section on the back side is designed to periodically change in thickness or height relative to the front side along the direction of extension.
  • Such a design is advantageous, for example, in the case of an optical element similar to a TIR lens, in order to advantageously laminate the structural sections on the back side thereof.
  • the lamination section extends in one plane on the rear side.
  • the cladding section on the front side of the optical element then has a periodically changing thickness or height relative to the back side along the extension direction.
  • Such a configuration is advantageous, for example, in so-called bubble lenses in order to achieve the best possible lamination corresponding to the structural section provided on the back.
  • the optical element can be any type of optical element, such as TIR lenses, bubble lenses, symmetrical lenses, asymmetrical lenses and the like.
  • the front and the back limit the thickness of the lamination section.
  • the lamination section is thus completely limited by the front and the back and is thus optimally designed spatially. This means that a flat optical element with a high level of efficiency - including the lamination - can be provided.
  • the light entry section can preferably have a lens pot. In this way, a highly effective light coupling of light emitted by a light source into the optical element, and thus a high overall efficiency, can be achieved Luminaire operated with this optical element can be achieved.
  • Other possibilities for forming the light entry sections are also conceivable, in particular through structural design and/or surface processing of the optical element.
  • a front side of the optical element that connects the front and the back and preferably runs all the way around can have the light entry section or form it.
  • a corresponding front side can directly form the light entry section and can be coupled in at any desired location. It is also conceivable that the front side has corresponding light entry sections; for example in the form of lens pots or the like.
  • the back has the light entry section. This can be achieved, for example, by appropriate structural design of the back.
  • the light entry area can be designed on the back in the form of the lens pots already described.
  • Other possibilities for forming the light entry sections are also conceivable, as already described.
  • the light entry sections can be arranged in at least one row along a longitudinal axis of the arrangement.
  • the optical element thus preferably has a lens array.
  • the optical element can therefore have several lens arrays and particularly preferably form a lens grid.
  • the optical element can thus be designed in an elongated shape and, for example, serve as an optical element of a continuous-row light.
  • the arrangement longitudinal axes of the multiple rows can preferably be arranged parallel to each other and preferably all in one plane. This makes it possible to provide a defined lens grid and an overall flat optical element.
  • the optical element can thus also be arranged in a elongated shape and be provided, for example, as an optical element of a strip light with a particularly defined light guide.
  • Two adjacent ones of the several rows can preferably be connected to one another by an integral connecting section of the optical element.
  • a stable design of the optical element can thus be made possible.
  • the connecting section can preferably have the cladding section, so that the cladding section can be provided in a simple manner in a defined area and particularly preferably in a less optically relevant area.
  • the lamination section can preferably form the connecting section. In this way, the lamination section can be provided in a particularly space-saving and easy-to-manufacture manner.
  • the light entry sections can preferably be arranged evenly distributed per row along the longitudinal axis of the arrangement; this preferably at regular intervals. In this way, functions to be provided with the structural sections can be defined and distributed and thus preferably provided in an optimized manner.
  • the regular distance can particularly preferably correspond to X times the period length of the period of the change in thickness (where X is an element of the natural numbers; therefore with X G N). This means that the optical influences of the structural sections can be reduced or minimized to a large extent and at the same time their functional properties can be improved or maximized.
  • Each of the light entry sections can preferably be adjacent to a region of the cladding section with the greater (or maximum) thickness. Alternatively, it is also conceivable that each of the light entry sections is adjacent to an area of the cladding section with the smaller (or minimum) thickness.
  • the structural sections are therefore highly coordinated with the multiple light entry sections via the regularity of the lamination section, which leads to a particularly harmonious visual appearance and thus a high degree of lamination.
  • the lining section or its direction of extension can preferably extend along a lining longitudinal axis. Due to the straight extension of the lamination section, a correspondingly harmonious appearance can be created if necessary. This is particularly useful for elongated or large optical elements.
  • the lamination longitudinal axis and the arrangement longitudinal axis(s) are aligned parallel to one another, so that a space-saving provision of the lamination section and thus an overall compact optical element can be provided.
  • a particularly harmonious appearance of a corresponding optical element can be provided.
  • the structural section can preferably extend away from the rear side. In this way, the structural section can be made accessible in a simple manner for its defined purpose; for example, for assembly, fastening or positioning purposes.
  • the structural section can be a solid body or a hollow body.
  • the structural section is provided as a solid body to form a positioning pin or a snap hook.
  • the structural section - for example in the form of a hollow cylinder or screw dome - can serve to accommodate a fastening element, such as a screw, in order to attach components to the optical element or to mount the optical element itself.
  • the structural section can preferably have a convex and/or concave outer surface, which preferably directs the coupled-in light in a defined manner. In this way, the structural section itself can have a supplementary light-directing function, so that its presence can be further concealed and consequently the overall efficiency of the optical element can be further increased.
  • the structural section can preferably have at least one or a combination from the following group: a mounting section for attaching the optical element, a positioning pin, a fastening section for attaching lamp components or other further elements, and/or one Injection point, for example, arises during injection molding production of the optical element.
  • the optical element can preferably be manufactured integrally from a light-permeable material, such as optical plastic, preferably in an injection molding process or a continuous casting process, or from glass.
  • a light-permeable material such as optical plastic
  • the optical element can thus be provided in a simple and optically optimized manner in accordance with the given requirements.
  • the present invention further relates to a lamp with an optical element according to the present invention and a lighting means with at least one light source.
  • the lighting means is arranged in relation to the optical element such that light emitted by the light source(s) can be coupled into the optical element via the light entry section(s) and the light coupled in this way can then be emitted via the front side.
  • a lamp can thus be provided which uses all the advantages of the optical element according to the invention and thus corresponding structural sections can be effectively concealed, which leads to an overall harmonious appearance of the lamp.
  • the light source can preferably be or have an LED light source with at least one LED as a light source. This makes it possible to provide an effective, long-lasting and economical light source, which also requires only a small installation space, which in turn means that the light can be made particularly small or flat.
  • the light source and/or other light components, such as reflectors, can preferably be positioned and/or attached using the structural sections.
  • the structural sections can thus be used in a variety of ways to provide a highly effective light.
  • other elements are also conceivable which can be attached using the structural sections, such as sensors and the like.
  • the luminaire can preferably also have a luminaire housing, wherein the optical element in this case is preferably mounted on the luminaire housing via the structural sections (or a part thereof). In this way, a structural section used for mounting the optical element can be optically concealed in a simple manner.
  • Fig. 1 is a perspective view of an optical element according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a perspective detailed view of an optical element according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a detailed sectional view of an optical element according to a third exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a top view of the optical element according to FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a comparison of a lamp equipped with a conventional optical element (top) and a lamp equipped with the optical element according to the invention (bottom), and
  • Fig. 6 is a perspective view of the luminaire equipped with the conventional optical element (bottom) and the luminaire equipped with the optical element according to the invention (top) according to Figure 5.
  • the figures show different embodiments of an optical element 1 according to the invention for influencing light emitted by light sources.
  • the optical element 1 is integrally formed.
  • the optical element 1 can preferably be made integrally from a translucent material, such as translucent plastic (preferably in an injection molding process or a continuous casting process) or from glass.
  • the optical element can have at least one and here numerous light entry sections 2 for coupling light from the light sources into the optical element 1.
  • the light entry sections 2 each have a lens pot 20, which is designed here by way of example in such a way that it can at least partially accommodate a light source, such as an LED, of a lighting means, in order to effectively couple the light emitted by this light source into the optical element 1.
  • the optical element 1 further has a front side 3 for coupling out the coupled light for light emission from the optical element 1.
  • the front side 3 can be designed in any way. For example, it can have a flat light emission surface extending in a plane.
  • the front side 3 can also be structured, as shown in the present exemplary embodiments, and can also have defined deflection sections and the like in addition to coupling-out sections.
  • the front side 3 can have light-influencing structures, such as a surface contour, surface damage and the like, or a defined geometry, for example for light bundling, light expansion, light direction, light scattering and the like.
  • the optical element 1 further has a rear side 4 facing away from the front side 3.
  • the back 4 has the light entry sections 2.
  • an end face connecting the front side 3 and the back side 4 and preferably surrounding it has or forms the light entry section(s) 2.
  • several of the light entry sections 2 can be arranged in at least one row Ri, R2 along an arrangement longitudinal axis A.
  • several of the light entry sections 2 are arranged in several rows Ri, R2, each along an arrangement longitudinal axis A; this is preferably on the back 3 of the optical element 1.
  • the arrangement longitudinal axes A of the several rows Ri, R2 can be arranged parallel to one another and preferably all in one plane.
  • the light entry sections 2 can be arranged evenly distributed per row Ri, R2 along the arrangement longitudinal axis A, preferably at a regular distance, as can be seen, for example, in FIG. 1.
  • the regular distance can, as can be seen from Figures 1 and 2, particularly preferably correspond to X times the period length of the period of the change in thickness, where X is an element of the natural numbers (XGN).
  • X is an element of the natural numbers (XGN).
  • two adjacent periods of thickness changes are graphically highlighted as an example.
  • Each of the light entry sections 2 can preferably be adjacent to a region of the lamination section 7 with the larger - for example the maximum - thickness Di.
  • each of the light entry sections 2 is adjacent to a region of the lamination section 7 with the smaller - here the minimum - thickness Dl. This can also be seen in particular in Figure 4.
  • two adjacent rows Ri, R2 can be connected to one another by an integral connecting section 5 of the optical element 1.
  • the optical element 1 further has a structural section 6, which is provided on the back 4 for mechanical cooperation with other elements and/or for manufacturing reasons.
  • the structural section 6 can extend away from the back 3, as shown here.
  • the structural section 6 can be a solid body, as shown for example in FIG. 1, or a hollow body, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the structural section 6 can have a convex and/or concave outer surface, which preferably directs the coupled-in light in a defined manner.
  • the structural section 6 can serve for mechanical cooperation with other elements, and thus form, for example, a mounting section for fastening the optical element 1, a positioning pin, for example for positioning and aligning light components or other elements, or a fastening section for fastening light components or other elements.
  • the structural section 6 can also be provided as a manufacturing condition, as described, and For example, they can form an injection point in an optical element 1 produced by injection molding.
  • the optical element 1 further has a cladding section 7, which has a thickness D between the front 3 and the back 4 and extends transversely to the thickness D along an extension direction E (see in particular FIG. 3 in conjunction with FIGS. 1 , 2 and 4).
  • the lamination section 7 or its extension direction E can extend along a lamination longitudinal axis K; so straight forward.
  • the lamination longitudinal axis K and the arrangement longitudinal axis(s) A can be aligned parallel to one another, as can be seen in the figures.
  • the connecting section 5 can have the cladding section 7, or the cladding section 7 can form the connecting section 5.
  • the thickness D of the lamination section 7 changes periodically along the extension direction E.
  • the thickness D of the lamination section 7 changes sinusoidally along the extension direction E.
  • the thickness D of the lamination section 7 preferably changes periodically along the direction of extension E at least between a larger thickness D1 and a smaller thickness D2.
  • the larger thickness Di can, as shown here, preferably be a maximum thickness of the lamination section 7.
  • the smaller thickness D2 can, as shown here, be a minimum thickness of the lamination section 7.
  • the front 3 and the back 4 can preferably limit the thickness D of the laminating section 7, as shown in the illustrated embodiments.
  • the lamination section 7 can preferably extend on the front side 3 in one plane, as can be seen in particular in FIG. 3. Alternatively, it is also conceivable that the lamination section 7 extends in one plane on the back side 4 (not shown).
  • the at least one structural section 6 is provided in an area of the cladding section 7.
  • the at least one or here the several structural sections 6 can be provided in a region of the lamination section 7 that corresponds to a defined functional value of the period of the thickness change.
  • this functional value of the period is a local and here the absolute maximum of the period of the thickness change; thus the region of the lamination section 7 with the larger or maximum thickness Di.
  • the structural section 6 or the structural sections 6 are each provided in a region of the lamination section 7 with the smaller or minimum thickness D2.
  • the optical element can, as already described and shown in the exemplary embodiments, have several of the structural sections 6. At least some or, as shown here, all of the plurality of structural sections 6 can preferably be provided distributed along the cladding section 7; this is preferably evenly distributed. In the exemplary embodiments shown, for example, all structural sections 6 are provided in an area of the cladding section 7 with the larger or maximum thickness Dl; therefore the defined functional value of a local or here absolute maximum of the period of the thickness change. The relevant structural sections 6 can therefore all be provided in areas of the cladding section 7 that correspond to the same defined functional value.
  • the present invention further relates to a lamp 10 which, in addition to the optical element 1 according to the invention, also has a lighting means with at least one light source.
  • the lighting means can be, for example, an LED lighting means with at least one or more LEDs as light source(s).
  • the light source is arranged in relation to the optical element 1 in such a way that light emitted by the light source or sources is coupled into the optical element 1 via the light entry section or sections 2 and the light coupled in in this way is then emitted via the front side 3.
  • the lamp and/or other elements or lamp components, such as reflectors, can preferably be positioned and/or attached by means of the structural sections 6.
  • the lamp 10 can also have a lamp housing, not shown here, wherein the optical element 1 can be mounted on the lamp housing via the structural sections 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Element (1) zur Beeinflussung von von Lichtquellen abgestrahltem Licht, wobei das optische Element (1) integral ausgebildet ist und aufweist: wenigstens einen Lichteintrittsabschnitt (2) zum Einkoppeln von Licht der Lichtquellen in das optische Element (1), eine Vorderseite (3) zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts zur Lichtabgabe des optischen Elements (1), eine der Vorderseite (3) abgewandte Rückseite (4), wenigstens einen Strukturabschnitt (6), welcher auf der Rückseite (4) zur mechanischen Kooperation mit weiteren Elementen und/oder herstellungsbedingt vorgesehen ist, und einen Kaschierungsabschnitt (7), welcher zwischen der Vorderseite (3) und der Rückseite (4) eine Dicke (D) aufweist und sich quer zu der Dicke (D) entlang einer Erstreckungsrichtung (E) erstreckt. Die Dicke (D) des Kaschierungsabschnitts (7) ändert sich entlang der Erstreckungsrichtung (E) verlaufend periodisch. Der wenigstens eine Strukturabschnitt (6) ist in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) vorgesehen.

Description

Optisches Element mit Kaschierungsabschnitt
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element zur Beeinflussung von von Lichtquellen abgestrahltem Licht.
Derartige optische Elemente 101 (vgl. Fig. 5 und 6) sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Diese optischen Elemente 101 dienen im Verbund einer Leuchte 100 dazu, dass von Lichtquellen der Leuchte 100 abgegebene Licht entsprechend zu beeinflussen. Die Beeinflussung kann dabei beispielsweise in einer Umlenkung, Aufweitung, Verengung oder Gleichrichtung, Streuung und dgl. zahlreiches mehr bestehen. Derartige optische Elemente 101 sind insofern ausgebildet, entsprechendes Licht durch sie hindurchzuführen, und sind daher in der Regel vollständig aus einem lichtdurchlässigen Material, wie Glas oder lichtdurchlässigem Kunststoff, hergestellt.
Derartige optische Elemente 101 weisen häufig Strukturbereiche auf, welche für die optische Funktion des optischen Elements nicht notwendig oder gar störend sind, aber für andere Zwecke vonnöten sind oder sich herstellungsbedingt ergeben bzw. nicht vermeiden lassen. Dabei kann es sich beispielsweise um Befestigungsbereiche zur Befestigung des optischen Elements, Positionierelemente zum Positionieren des optischen Elements oder darauf vorzusehender Bauteile (beispielsweise ein LED- Modul), Befestigungsbereiche zur Befestigung sonstiger Elemente (beispielsweise Reflektoren, Leuchtmittel und dgl. mehr), oder auch um herstellungsbedingte Anspritzpunkte bei der Herstellung des optischen Elements mittels Spritzgussverfahren handeln.
Je nach Ausgestaltung des optischen Elements 101 kann es vorkommen, dass etwaige Strukturbereiche, auch wenn sie auf einer von der Lichtabgabe abgewandten Seite vorgesehen sind, in einem Bereich des optischen Elements 101 vorliegen, so dass sie die Lichtführung des mit dem optischen Element 101 zu beeinflussenden Lichts zumindest im Bereich der Strukturbereiche partiell beeinflussen und/oder das optische Erscheinungsbild des optischen Elements 101 bzw. der damit ausgestatteten Leuchte 100 beeinträchtigen können, wie beispielhaft Fig. 5 (darin die obere Leuchte 100) bzw. Fig. 6 (darin die untere Leuchte 100) zu entnehmen ist. Dies trifft insbesondere auf kleine oder schmale optische Elemente 101 oder auf optische Elemente 101 zu, welche aufgrund ihrer optischen Funktion nur einen begrenzten oder keinen alternativen Raum zum Vorsehen etwaiger Strukturbereiche bereithält, ohne dass diese sich störend auf das Erscheinungsbild des optischen Elements 101 im Betrieb auswirken. Auch ist es denkbar, dass die Position der Strukturbereiche - unabhängig von der Gesamtgröße des optischen Elements 101 - aufgrund der mechanischen Gegebenheiten insbesondere oder nur in einem optisch relevanten Bereich vorgesehen werden können. In diesen und anderen möglichen Fällen müssen die Strukturbereiche entsprechend in optisch relevanten Bereichen vorgesehen werden. Die Interaktion dieser Strukturbereiche mit dem durch das optische Element 101 zu beeinflussenden Licht kann dann beispielsweise zu Dunkelstellen oder hellen Lichtflecken auf dem optischen Element 101 führen, wie in den Fig. 5 und 6 beispielhaft gezeigt, und somit das Erscheinungsbild desselben beeinträchtigen.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Element sowie eine damit ausgestattete Leuchte bereitzustellen, welche eine etwaige Beeinträchtigung durch entsprechende Strukturabschnitte kaschieren und somit zu einem insgesamt harmonischeren Erscheinungsbild insbesondere im Betrieb einer mit dem optischen Element ausgestatteten Leuchte führen soll.
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 von Lichtquellen abgestrahltem Licht. Das optische Element ist integral ausgebildet. Das optische Element weist wenigstens einen Lichteintrittsabschnitt zum Einkoppeln von Licht der Lichtquellen in das optische Element auf. Des Weiteren weist das optische Element eine Vorderseite zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts zur Lichtabgabe des optischen Elements auf. Darüber hinaus weist das optische Element eine der Vorderseite abgewandte Rückseite auf. Zudem weist das optische Element wenigstens einen Strukturabschnitt auf, welcher auf der Rückseite zur mechanischen Kooperation mit weiteren Elementen und/oder herstellungsbedingt vorgesehen ist. Darüber hinaus weist das optische Element einen Kaschierungsabschnitt auf, welcher zwischen der Vorderseite und der Rückseite eine Dicke aufweist und sich quer zu der Dicke entlang einer Erstreckungsrichtung erstreckt. Die Dicke des Kaschierungsabschnitts ändert sich dabei entlang der Erstreckungsrichtung verlaufend periodisch. Der wenigstens eine Strukturabschnitt ist in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts vorgesehen.
Durch das Bereitstellen eines entsprechenden Kaschierungsabschnitts wird eine regelmäßige Struktur geschaffen, welche ein entsprechend regelmäßiges Erscheinungsbild des optischen Elements insbesondere im Betrieb aufweist bzw. erzeugt. Somit wird eine definierte Störstruktur bereitgestellt, welche aufgrund ihrer periodischen Änderung ein harmonisches Erscheinungsbild abgibt. Da nunmehr die Strukturabschnitte in eben diesem Kaschierungsabschnitt vorgesehen sind, fallen diese sowohl außerhalb als auch während des Betriebs unter Einsatz des optischen Elements weniger oder sogar gar nicht mehr auf; insbesondere im Vergleich zu einem Fall, wo dasselbe optische Element ohne eben diesen Kaschierungsabschnitt bzw. diese Kaschierungsstruktur versehen wäre. Es ist somit in einfacher Weise möglich, etwaige Strukturabschnitte auch in optisch mehr oder weniger relevanten Positionen vorzusehen, wo sie aus technischen Gründen oder herstellungsbedingt besonders vorteilhaft vorzusehen sind, ohne dass diese letztlich das Erscheinungsbild des optischen Elements (erheblich) beeinträchtigen.
Der wenigstens eine Strukturabschnitt kann bevorzugt in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts vorgesehen sein, der einem definierten Funktionswert der Periode (also der Periode der (periodischen) Dickenänderung) entspricht. Auf diese Weise kann der Strukturabschnitt besonders bevorzugt optimiert in die Lichtabgabe des optischen Elements und somit in dessen optischen Erscheinungsbild eingebunden werden, so dass dessen Vorhandensein noch besser kaschiert werden kann.
Das optische Element kann bevorzugt mehrere der Strukturabschnitte aufweisen. Auf diese Weise kann eine gewünschte Redundanz geschaffen werden; bspw. zum Befestigen, Positionieren, etc. mittels der Strukturabschnitte. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, mehrere Funktionen mittels entsprechender Strukturabschnitte an/in dem optischen Element bereitzustellen, welche dann alle entsprechend kaschiert werden können.
Wenigstens einige oder alle der mehreren Strukturabschnitte können bevorzugt entlang des Kaschierungsabschnitts verteilt vorgesehen sein. Da sich der Kaschierungsabschnitt entsprechend entlang der Erstreckungsrichtung erstreckt, können so auch räumlich verteilt bereitgestellte Strukturabschnitte entsprechend einfach kaschiert werden.
Die wenigstens einigen oder alle der mehreren Strukturabschnitte können bevorzugt alle in Bereichen des Kaschierungsabschnitts vorgesehen sein, die dem gleichen definierten Funktionswert der Periode entsprechen. So ist es möglich, dass der Kaschierungseffekt aller betreffenden Strukturabschnitte bestenfalls gleich ausfällt, so dass ein insgesamt besonders harmonisches Erscheinungsbild erzeugt wird, wodurch die Strukturabschnitte besonders gut kaschiert werden können.
Die Dicke des Kaschierungsabschnitts kann sich bevorzugt entlang der Erstreckungsrichtung verlaufend sinusförmig ändern. Auf diese Weise kann einerseits eine harmonische Kontur und somit ein harmonisches Erscheinungsbild des Kaschierungsabschnitts geschaffen werden. Zudem ist ein derart bereitgestellter Kaschierungsabschnitt besonders einfach herzustellen. Grundsätzlich ist auch jede andere periodische Änderung der Dicke entlang der Erstreckungsrichtung des Kaschierungsabschnitts denkbar, wie insbesondere fließende oder auch gestufte Dickenänderungen.
Die Dicke des Kaschierungsabschnitts kann sich entlang der Erstreckungsrichtung verlaufend wenigstens zwischen einer größeren Dicke und einer kleineren Dicke periodisch ändern, wobei der Strukturabschnitt oder, wenn mehrere vorhanden sind, die Strukturabschnitte jeweils in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts mit der größeren Dicke oder alternativ mit der kleineren Dicke vorgesehen sein. Auf diese Weise kann zum einen ein harmonisches Erscheinungsbild und zum anderen eine optimierte Kaschierung der entsprechenden Strukturabschnitte ermöglicht werden. Je nach geometrischer Gestaltung des Strukturabschnitts kann so dessen Vorhandensein aufgrund der entsprechenden Lichtführung des optischen Elements gezielt kaschiert werden. Die größere Dicke kann bevorzug eine maximale Dicke des Kaschierungsabschnitts sein. Die kleinere Dicke kann bevorzugt eine minimale Dicke des Kaschierungsabschnitts sein. Auf diese Weise können die Strukturabschnitte in maximalen bzw. minimalen Dickenbereichen des Kaschierungsabschnitts vorgesehen sein, so dass deren Vorhandensein optisch in hohem Maße kaschiert werden kann.
Der Kaschierungsabschnitt kann sich bevorzugt auf Seiten der Vorderseite in einer Ebene erstrecken. In diesem Fall ist dann der Kaschierungsabschnitt auf der Rückseite entsprechend periodisch ändernd in der Dicke bzw. Höhe relativ zur Vorderseite entlang der Erstreckungsrichtung ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise bei einem TIR-Linsen-ähnlichen optischen Element vorteilhaft, um so die Strukturabschnitte auf deren Rückseite entsprechend vorteilhaft zu kaschieren.
Alternativ ist es optional auch denkbar, dass sich der Kaschierungsabschnitt auf Seiten der Rückseite in einer Ebene erstreckt. In diesem Fall weist dann der Kaschierungsabschnitt auf der Vorderseite des optischen Elements eine sich periodisch ändernde Dicke bzw. Höhe relativ zur Rückseite entlang der Erstreckungsrichtung verlaufend auf. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise bei sogenannten Bubble- Linsen vorteilhaft, um eine möglichst gute Kaschierung entsprechend auf der Rückseite vorgesehener Strukturabschnitt zu erzielen.
Grundsätzlich kann es sich bei dem optischen Element um jegliche Art von optischen Elementen, wie insbesondere TIR-Linsen, Bubble-Linsen, symmetrische Linsen, asymmetrische Linsen und dgl. mehr handeln.
Vorzugsweise begrenzen die Vorderseite und die Rückseite die Dicke des Kaschierungsabschnitts. Der Kaschierungsabschnitt ist somit vollständig durch die Vorderseite und die Rückseite begrenzt und somit räumlich optimal ausgebildet. Somit kann insgesamt ein flaches optisches Element mit hohem Wirkungsgrad - auch der Kaschierung - bereitgestellt werden.
Der Lichteintrittsabschnitt kann bevorzugt einen Linsentopf aufweisen. Auf diese Weise kann eine hoch effektive Lichteinkopplung von durch eine Lichtquelle abgegebenem Licht in das optische Element, und somit insgesamt ein hoher Wirkungsgrad einer mit diesem optischen Element betriebenen Leuchte erzielt werden. Auch sind andere Möglichkeiten zur Bildung der Lichteintrittsabschnitte insbesondere durch strukturelle Gestaltung und/oder Oberflächenbearbeitung des optischen Elements denkbar.
Bevorzugt kann eine die Vorderseite und die Rückseite verbindende und bevorzugt umlaufende Stirnseite des optischen Elements den Lichteintrittsabschnitt aufweisen oder diesen bilden. So kann beispielsweise eine entsprechende Stirnseite direkt den Lichteintrittsabschnitt bilden, und beispielsweise an jeder beliebigen Stelle entsprechend eingekoppelt werden. Auch ist es denkbar, dass die Stirnseite entsprechende Lichteintrittsabschnitte aufweist; beispielsweise in Form von Linsentöpfen oder dergleichen mehr.
Alternativ oder ergänzend ist es denkbar, dass die Rückseite den Lichteintrittsabschnitt aufweist. Dies kann beispielsweise durch entsprechende strukturelle Gestaltung der Rückseite erzielt werden. So kann beispielsweise der Lichteintrittsbereich in Form der bereits beschriebenen Linsentöpfe auf der Rückseite ausgebildet werden. Auch sind andere Möglichkeiten zur Bildung der Lichteintrittsabschnitte denkbar, wie bereits beschrieben.
Bevorzugt können mehrere der Lichteintrittsabschnitte in wenigstens einer Reihe entlang einer Anordnungslängsachse angeordnet sein. Das optische Element weist somit bevorzugt ein Linsen-Array auf.
Mehrere der Lichteintrittsabschnitte können bevorzugt auch in mehreren Reihen jeweils entlang einer Anordnungs-Längsachse angeordnet sein; diese besonders bevorzugt auf der Rückseite. Somit kann das optische Element mehrere Linsen-Arrays aufweisen und besonders bevorzugt ein Linsen-Raster bilden. Das optische Element kann so in einer länglichen Form ausgebildet sein, und beispielsweise als optisches Element einer Lichtbandleuchte dienen.
Die Anordnungs-Längsachsen der mehreren Reihen können bevorzugt parallel zueinander und bevorzugt alle in einer Ebene angeordnet sein. Somit kann ein definiertes Linsenraster bereitgestellt werden und ein insgesamt flaches optisches Element bereitgestellt werden. Das optische Element kann so ebenfalls in einer länglichen Form ausgebildet sein, und beispielsweise als optisches Element einer Lichtbandleuchte mit besonders definierter Lichtführung bereitgestellt werden.
Jeweils zwei benachbarte der mehreren Reihen können bevorzugt durch einen integralen Verbindungsabschnitt des optischen Elements miteinander verbunden sein. Somit kann eine stabile Ausgestaltung des optischen Elements ermöglicht werden.
Der Verbindungsabschnitt kann bevorzugt den Kaschierungsabschnitt aufweisen, so dass der Kaschierungsabschnitt in einfacher Weise in einem definierten Bereich und besonders bevorzugt in einem weniger optisch relevanten Bereich vorgesehen werden kann.
Der Kaschierungsabschnitt kann bevorzugt den Verbindungsabschnitt bilden. Auf diese Weise kann der Kaschierungsabschnitt besonders platzsparend und herstellungsfreundlich bereitgestellt werden.
Die Lichteintrittsabschnitte können bevorzugt je Reihe entlang der Anordnungs- Längsachse gleichmäßig verteilt angeordnet sein; dies vorzugsweise in einem regelmäßigen Abstand. Auf diese Weise können mit den Strukturabschnitten bereitzustellende Funktionen definiert und verteilt und somit bevorzugt optimiert bereitgestellt werden. Der regelmäßige Abstand kann dabei besonders bevorzugt X mal der Periodenlänge der Periode der Dickenänderung entsprechen (wobei X ein Element der natürlichen Zahlen ist; also mit X G N). Somit können in hohem Maße die optischen Einflüsse der Strukturabschnitte reduziert bzw. minimiert und gleichzeitig deren funktionale Eigenschaften verbessert bzw. maximiert werden.
Jeder der Lichteintrittsabschnitte kann bevorzugt zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts mit der größeren (bzw. maximalen) Dicke benachbart sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass jeder der Lichteintrittsabschnitte zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts mit der kleineren (bzw. minimalen) Dicke benachbart ist. Somit sind die Strukturabschnitte über die Regelmäßigkeit des Kaschierungsabschnitts in hohem Maße auf die mehreren Lichteintrittsabschnitte abgestimmt, was zu einem besonders harmonischen optischen Erscheinungsbild und somit einem hohen Kaschierungsgrad führt. Der Kaschierungsabschnitt oder dessen Erstreckungsrichtung kann sich bevorzugt längs einer Kaschierungs-Längsachse erstrecken. Durch die geradlinige Erstreckung des Kaschierungsabschnitts kann somit bei Bedarf ein entsprechend harmonisches Erscheinungsbild erzeugt werden. Dies bietet sich insbesondere bei länglichen oder großflächigen optischen Elementen an.
Besonders bevorzugt sind die Kaschierungs-Längsachse sowie die Anordnungs- Längsachse(n) parallel zueinander ausgerichtet, so dass eine platzsparende Bereitstellung des Kaschierungsabschnitts und somit ein insgesamt kompaktes optisches Element bereitgestellt werden kann. Zudem kann so ein besonders harmonisches Erscheinungsbild eines entsprechend optischen Elements bereitgestellt werden.
Der Strukturabschnitt kann sich bevorzugt rückseitig von der Rückseite weg erstrecken. Auf diese Weise kann der Strukturabschnitt in einfacher Weise für seinen definierten Zweck erreichbar bereitgestellt werden; dies beispielsweise zu Montage-, Befestigungsoder Positionierzwecken.
Der Strukturabschnitt kann ein Vollkörper oder ein Hohlkörper sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Strukturabschnitt zur Bildung eines Positionierstifts oder eines Schnapphakens als Vollkörper bereitgestellt ist. Als Hohlkörper kann der Strukturabschnitt - beispielsweise in Form eines Hohlzylinders bzw. Schraubdomes - der Aufnahme eines Befestigungselements, wie einer Schraube, dienen, um an dem optischen Element Bauteile zu befestigen oder das optische Element selbst zu montieren.
Der Strukturabschnitt kann bevorzugt eine konvex und/ oder konkav gewölbte Außenfläche aufweisen, welche das eingekoppelte Licht bevorzugt definiert lenkt. Auf diese Weise kann der Strukturabschnitt selbst eine ergänzende Lichtlenkfunktion aufweisen, so dass dessen Vorhandensein weiter kaschiert und folglich der Wirkungsgrad des optischen Elements insgesamt weiter erhöht werden kann. Der Strukturabschnitt kann bevorzugt wenigstens eines oder eine Kombination aus der folgenden Gruppe aufweisen: ein Montageabschnitt zur Befestigung des optischen Elements, eine Positionierstift, einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung von Leuchtenkomponenten oder sonstigen weiteren Elementen, und/oder einen Anspritzpunkt beispielsweise entstehend bei einer spritzgusstechnischen Herstellung des optischen Elements.
Das optische Element kann bevorzugt integral aus einem lichtdurchlässigen Material, wie optischer Kunststoff, vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren oder einem Stranggussverfahren, oder aus Glas, hergestellt sein. Somit kann das optische Element den gegebenen Anforderungen entsprechend einfach und optisch optimiert bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Leuchte mit einem optischen Element gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einem Leuchtmittel mit wenigstens einer Lichtquelle. Das Leuchtmittel ist in diesem Fall derart zum optischen Element angeordnet, so dass von der oder den Lichtquellen emittiertes Licht über den oder die Lichteintrittsabschnitte in das optische Element eingekoppelt und das so eingekoppelte Licht dann über die Vorderseite abgegeben werden kann. Somit kann eine Leuchte bereitgestellt werden, welche alle Vorteile des erfindungsgemäßen optischen Elements nutzt, und somit entsprechende Strukturabschnitte wirkungsvoll kaschiert werden können, was zu einem insgesamt harmonischen Erscheinungsbild der Leuchte führt.
Das Leuchtmittel kann bevorzugt ein LED-Leuchtmittel mit wenigstens einer LED als Lichtquelle sein bzw. dieses aufweisen. Somit kann ein effektives, langlebiges und sparsames Leuchtmittel bereitgestellt werden, was zudem nur einen geringen Bauraum erfordert, wodurch wiederum die Leuchte besonders klein bzw. flach ausgebildet werden kann.
Das Leuchtmittel und/oder weitere Leuchtenkomponenten, wie beispielsweise Reflektoren, können bevorzugt mittels der Strukturabschnitte positioniert und/oder befestigt werden. Die Strukturabschnitte können somit vielfältig genutzt werden, um eine hocheffektive Leuchte bereitzustellen. Darüber hinaus sind auch weitere Elemente denkbar, welche mittels der Strukturabschnitte befestigt werden können, wie beispielsweise Sensoren und dergleichen mehr. Die Leuchte kann bevorzugt ferner ein Leuchtengehäuse aufweisen, wobei das optische Element in diesem Fall bevorzugt über die Strukturabschnitte (bzw. einen Teil derselben) an dem Leuchtengehäuse montiert ist. Auf diese Weise kann ein zur Montage des optischen Elements dienender Strukturabschnitt in einfacher Weise optisch kaschiert werden.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figuren der begleitenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines optischen Elements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht eines optischen Elements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Detailschnittansicht eines optischen Elements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das optische Element gemäß Fig. 3,
Fig. 5 einen Vergleich einer mit einem herkömmlichen optischen Element ausgestatteten Leuchte (oben) und einer mit dem erfindungsgemäßen optischen Element ausgestatteten Leuchte (unten), und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der mit dem herkömmlichen optischen Element ausgestatteten Leuchte (unten) und der mit dem erfindungsgemäßen optischen Element ausgestatteten Leuchte (oben) gemäß Figur 5.
Die Figuren zeigen unterschiedliche Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen optischen Elements 1 zur Beeinflussung von von Lichtquellen abgestrahlten Licht. Das optische Element 1 ist integral ausgebildet. Dabei kann das optische Element 1 bevorzugt integral aus einem lichtdurchlässigen Material, wie lichtdurchlässiger Kunststoff (vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren oder einem Stranggussverfahren) oder aus Glas, hergestellt sein. Das optische Element kann wenigstens einen und hier zahlreiche Lichteintrittsabschnitte 2 zum Einkoppeln von Licht der Lichtquellen in das optische Element 1 aufweisen. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die Lichteintrittsabschnitte 2 jeweils einen Linsentopf 20 auf, welcher hier beispielhaft derart ausgebildet ist, dass er eine Lichtquelle, wie eine LED, eines Leuchtmittels wenigstens teilweise aufnehmen kann, um somit das von dieser Lichtquelle abgegebene Licht effektiv in das optische Element 1 einzukoppeln.
Das optische Element 1 weist des Weiteren eine Vorderseite 3 zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts zur Lichtabgabe des optischen Elements 1 auf. Die Vorderseite 3 kann dabei in beliebiger Weise gestaltet sein. Beispielsweise kann sie eine flächige und sich in einer Ebene erstreckende Lichtabgabefläche aufweisen. Alternativ kann die Vorderseite 3 auch strukturiert sein, wie in den vorliegenden Ausführungsbeispielen gezeigt, und kann neben Auskoppelabschnitten auch definierte Umlenkabschnitte und dergleichen mehr aufweisen. Die Vorderseite 3 kann dabei Licht-beeinflussende Strukturen aufweisen, wie eine Oberflächenkontur, Oberflächenverletzung und dergleichen mehr, oder eine definierte Geometrie beispielsweise zur Lichtbündelung, zur Lichtaufweitung, zur Lichtrichtung, zur Lichtstreuung und dergleichen mehr.
Das optische Element 1 weist des Weiteren eine der Vorderseite 3 abgewandte Rückseite 4 auf. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Rückseite 4 den bzw. hier die Lichteintrittsabschnitte 2 auf. Alternativ oder ergänzend ist es auch denkbar, dass eine die Vorderseite 3 und die Rückseite 4 verbindende und bevorzugt umlaufende Stirnseite den oder die Lichteintrittsabschnitt(e) 2 aufweist oder bildet.
Wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen beispielsweise der Figuren bis 4 gezeigt ist, können mehrere der Lichteintrittsabschnitte 2 in wenigstens einer Reihe Ri, R2 entlang einer Anordnungs-Längsachse A angeordnet sein. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen sind mehrere der Lichteintrittsabschnitte 2 in mehreren Reihen Ri, R2 jeweils entlang einer Anordnungs-Längsachse A angeordnet; dies hier bevorzugt auf der Rückseite 3 des optischen Elements 1. Wie ebenfalls den dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen ist, können die Anordnungs-Längsachsen A der mehreren Reihen Ri, R2 parallel zueinander und bevorzugt alle in einer Ebene angeordnet sein. Die Lichteintrittsabschnitte 2 könne je Reihe Ri, R2 entlang der Anordnungs- Längsachse A gleichmäßig verteilt angeordnet sein, vorzugsweise in einem regelmäßigen Abstand, wie beispielsweise der Fig. 1 zu entnehmen ist. Der regelmäßige Abstand kann dabei, wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, besonders bevorzugt X mal der Periodenlänge der Periode der Dickenänderung entsprechen, wobei X ein Element der natürlichen Zahlen ist (X G N). In der Figur 2 sind beispielhaft zwei aneinander angrenzende Perioden der Dickenänderungen graphisch hervorgehoben.
Jeder der Lichteintrittsabschnitte 2 kann bevorzugt zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 mit der größeren - beispielsweise der maximalen - Dicke Di benachbart sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass, wie in den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, jeder der Lichteintrittsabschnitte 2 zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 mit der kleineren - hier der minimalen - Dicke Dl benachbart ist. Dies ist insbesondere auch der Figur 4 zu entnehmen.
Wie insbesondere den Figuren 1 bis 4 zu entnehmen ist, können jeweils zwei benachbarte der mehreren Reihen Ri, R2 durch einen integralen Verbindungsabschnitt 5 des optischen Elements 1 miteinander verbunden sein.
Das optische Element 1 weist des Weiteren einen Strukturabschnitt 6 auf, welcher auf der Rückseite 4 zur mechanischen Kooperation mit weiteren Elementen und/oder herstellungsbedingt vorgesehen ist. Dabei kann der Strukturabschnitt 6 sich, wie hier dargestellt, rückseitig von der Rückseite 3 weg erstrecken. Bei dem Strukturabschnitt 6 kann es sich, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, um einen Vollkörper oder, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, um einen Hohlkörper handeln. Der Strukturabschnitt 6 kann eine konvex und/oder konkav gewölbte Außenfläche aufweisen, welche das eingekoppelte Licht bevorzugt definiert lenkt.
Der Strukturabschnitt 6 kann zur mechanischen Kooperation mit weiteren Elementen dienen, und so beispielsweise einen Montageabschnitt zur Befestigung des optischen Elements 1, einen Positionierstift beispielsweise zum Positionieren und Ausrichten von Leuchtenkomponenten oder weiterer Elemente, oder einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung von Leuchtenkomponenten oder weitere Elemente bilden. Auch kann der Strukturabschnitt 6, wie beschrieben, herstellungsbeding vorgesehen sein, und beispielsweise einen Anspritzpunkt bei mit Spritzgussverfahren hergestelltem optischen Element 1 bilden.
Das optische Element 1 weist des Weiteren einen Kaschierungsabschnitt 7 auf, welcher zwischen der Vorderseite 3 und der Rückseite 4 eine Dicke D aufweist und sich quer zu der Dicke D entlang einer Erstreckungsrichtung E erstreckt (vgl. insbesondere Fig. 3 in Verbindung mit den Figuren 1, 2 und 4). Wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, kann sich der Kaschierungsabschnitt 7 oder dessen Erstreckungsrichtung E längs einer Kaschierungs-Längsachse K erstrecken; mithin also geradlinig. Die Kaschierungs- Längsachse K und die Anordnungs-Längsachse(n) A können, wie in den Figuren zu erkennen ist, parallel zueinander ausgerichtet sein. Wie insbesondere den Figuren 1 bis 4 zu entnehmen ist, kann der Verbindungsabschnitt 5 den Kaschierungsabschnitt 7 aufweisen, oder der Kaschierungsabschnitt 7 kann den Verbindungsabschnitt 5 bilden.
Wie insbesondere den Figuren 1 bis 4 zu entnehmen ist, ändert sich die Dicke D des Kaschierungsabschnitts 7 entlang der Erstreckungsrichtung E verlaufend periodisch. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ändert sich die Dicke D des Kaschierungsabschnitts 7 entlang der Erstreckungsrichtung E verlaufend sinusförmig.
Die Dicke D des Kaschierungsabschnitts 7 ändert sich bevorzugt entlang der Erstreckungsrichtung E verlaufend wenigstens zwischen einer größeren Dicke Dl und einer kleineren Dicke D2 periodisch. Die größere Dicke Di kann dabei, wie hier dargestellt, bevorzugt eine maximale Dicke des Kaschierungsabschnitts 7 sein. Die kleinere Dicke D2 kann dabei, wie hier dargestellt, eine minimale Dicke des Kaschierungsabschnitts 7 sein.
Die Vorderseite 3 und die Rückseite 4 können bevorzugt die Dicke D des Kaschierungsabschnitts 7 begrenzen, wie dies in den dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt ist. Der Kaschierungsabschnitt 7 kann sich bevorzugt auf Seiten der Vorderseite 3 in einer Ebene erstrecken, wie dies insbesondere in der Fig. 3 zu erkennen ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass sich der Kaschierungsabschnitt 7 auf Seiten der Rückseite 4 in einer Ebene erstreckt (nicht dargestellt). Der wenigstens eine Strukturabschnitt 6 ist in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 vorgesehen.
Um einen gewünschten optischen Kaschierungseffekt zu erzielen, kann der wenigstens eine oder hier die mehreren Strukturabschnitte 6 in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 vorgesehen sein, der einem definierten Funktionswert der Periode der Dickenänderung entspricht. Vorliegend handelt es sich bei diesem Funktionswert der Periode um ein lokales und hier um das absolute Maximum der Periode der Dickenänderung; mithin um den Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 mit der größeren bzw. maximalen Dicke Di. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Strukturabschnitt 6 bzw. die Strukturabschnitte 6 jeweils in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 mit der kleineren bzw. minimalen Dicke D2 vorgesehen sind.
Das optische Element kann, wie bereits beschrieben und in den Ausführungsbeispielen dargestellt, mehrere der Strukturabschnitte 6 aufweisen. Wenigstens einige oder, wie hier dargestellt, alle der mehreren Strukturabschnitte 6 können bevorzugt entlang des Kaschierungsabschnitts 7 verteilt vorgesehen sein; dies bevorzugt gleichmäßig verteilt. In den dargestellten Ausführungsbespielen sind beispielsweise alle Strukturabschnitte 6 in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts 7 mit der größeren bzw. maximalen Dicke Dl vorgesehen; mithin den definierten Funktionswert eines lokalen oder hier absoluten Maximums der Periode der Dickenänderung. Mithin können die betreffenden Strukturabschnitte 6 alle in Bereichen des Kaschierungsabschnitts 7 vorgesehen sein, die dem gleichen definierten Funktionswert entsprechen.
Mit Bezug zu den Figuren 5 und 6 betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Leuchte 10, welche neben dem erfindungsgemäßen optischen Element 1 ferner ein Leuchtmittel mit wenigstens einer Lichtquelle aufweist. Bei dem Leuchtmittel kann es sich beispielsweise um ein LED-Leuchtmittel mit wenigstens einer oder mehreren LEDs als Lichtquelle(n) handeln.
Das Leuchtmittel ist derart zum optischen Element 1 angeordnet, so dass von der oder den Lichtquellen emittiertes Licht über den oder die Lichteintrittsabschnitte 2 in das optische Element 1 eingekoppelt und das so eingekoppelte Licht dann über die Vorderseite 3 abgegeben wird. Das Leuchtmittel und/ oder weitere Elemente bzw. Leuchtenkomponenten, wie Reflektoren, können bevorzugt mittels der Strukturabschnitte 6 positioniert und/oder befestigt sein.
Die Leuchte 10 kann ferner ein hier nicht gezeigtes Leuchtengehäuse aufweisen, wobei das optische Element 1 über die Strukturabschnitte 6 an dem Leuchtengehäuse montiert sein kann.
Die vorliegende Erfindung ist auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sofern sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.

Claims

Ansprüche: Optisches Element (1) zur Beeinflussung von von Lichtquellen abgestrahltem Licht, wobei das optische Element (1) integral ausgebildet ist und aufweist: wenigstens einen Lichteintrittsabschnitt (2) zum Einkoppeln von Licht der Lichtquellen in das optische Element (1), eine Vorderseite (3) zum Auskoppeln des eingekoppelten Lichts zur Lichtabgabe des optischen Elements (1), eine der Vorderseite (3) abgewandte Rückseite (4), wenigstens einen Strukturabschnitt (6), welcher auf der Rückseite (4) zur mechanischen Kooperation mit weiteren Elementen und/oder herstellungsbedingt vorgesehen ist, einen Kaschierungsabschnitt (7), welcher zwischen der Vorderseite (3) und der Rückseite (4) eine Dicke (D) aufweist und sich quer zu der Dicke (D) entlang einer Erstreckungsrichtung (E) erstreckt, wobei sich die Dicke (D) des Kaschierungsabschnitts (7) entlang der Erstreckungsrichtung (E) verlaufend periodisch ändert, und wobei der wenigstens eine Strukturabschnitt (6) in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) vorgesehen ist. Optisches Element (1) nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Strukturabschnitt (6) in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) vorgesehen ist, der einem definierten Funktionswert der Periode entspricht. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (1) mehrere der Strukturabschnitte (6) aufweist. Optisches Element (1) nach Anspruch 3, wobei wenigstens einige oder alle der mehreren Strukturabschnitte (6) entlang des Kaschierungsabschnitts (7) verteilt vorgesehen sind. Optisches Element (1) nach Anspruch 2 und 4, wobei die wenigstens einigen oder alle der mehreren Strukturabschnitte (6) alle in Bereichen des Kaschierungsabschnitts (7) vorgesehen sind, die dem gleichen definierten Funktionswert entsprechen. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Dicke (D) des Kaschierungsabschnitts (7) entlang der Erstreckungsrichtung (E) verlaufend sinusförmig ändert. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Dicke (D) des Kaschierungsabschnitts (7) entlang der Erstreckungsrichtung (E) verlaufend wenigstens zwischen einer größeren Dicke (Dl) und einer kleineren Dicke (D2) periodisch ändert, wobei der Strukturabschnitt (6) oder, wenn mehrere vorhanden sind, die Strukturabschnitte (6) jeweils in einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) mit der größeren Dicke (Dl) oder mit der kleineren Dicke (D2) vorgesehen ist/sind. Optisches Element (1) nach Anspruch 7, wobei die größere Dicke (Di) eine maximale Dicke des Kaschierungsabschnitts (7) ist, und/oder wobei die kleinere Dicke (D2) eine minimale Dicke des Kaschierungsabschnitts (7) ist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Kaschierungsabschnitt (7) auf Seiten der Vorderseite (3) in einer Ebene erstreckt, oder wobei sich der Kaschierungsabschnitt (7) auf Seiten der Rückseite (4) in einer Ebene erstreckt. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorderseite (3) und die Rückseite (4) die Dicke (D) des Kaschierungsabschnitts (7) begrenzen. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichteintrittsabschnitt (2) einen Linsentopf (20) aufweist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine die Vorderseite (3) und die Rückseite (4) verbindende und bevorzugt umlaufende Stirnseite den Lichteintrittsabschnitt (2) aufweist oder diesen bildet, und/oder wobei die Rückseite (4) den Lichteintrittsabschnitt (2) aufweist. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere der Lichteintrittsabschnitte (2) in wenigstens einer Reihe (Rl, R2) entlang einer Anordnungs-Längsachse (A) angeordnet sind. Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere der Lichteintrittsabschnitte (2) in mehreren Reihen (Ri, R2) jeweils entlang einer Anordnungs-Längsachse (A) angeordnet sind, vorzugsweise auf der Rückseite (4). Optisches Element (1) nach Anspruch 14, wobei die Anordnungs-Längsachsen (A) der mehreren Reihen (Ri, R2) parallel zueinander und bevorzugt alle in einer Ebene angeordnet sind. Optisches Element (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei jeweils zwei benachbarte der mehreren Reihen (Ri, R2) durch einen integralen Verbindungsabschnitt (5) des optischen Elements (1) miteinander verbunden sind. Optisches Element (1) nach Anspruch 16, wobei der Verbindungsabschnitt (5) den Kaschierungsabschnitt (7) aufweist, oder wobei der Kaschierungsabschnitt (7) den Verbindungsabschnitt (5) bildet. Optisches Element (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Lichteintrittsabschnitte (2) je Reihe (Rl, R2) entlang der Anordnungs- Längsachse (A) gleichmäßig verteilt angeordnet sind, vorzugsweise in einem regelmäßigen Abstand, wobei der regelmäßige Abstand besonders bevorzugt X mal der Periodenlänge der Periode der Dickenänderung entspricht, wobei X ein Element der natürlichen Zahlen ist (X G N). - Optisches Element (1) nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 18, wobei jeder der Lichteintrittsabschnitte (2) zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) mit der größeren Dicke (Di) benachbart ist, oder wobei jeder der Lichteintrittsabschnitte (2) zu einem Bereich des Kaschierungsabschnitts (7) mit der kleineren Dicke (Di) benachbart ist. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kaschierungsabschnitt (7) oder dessen Erstreckungsrichtung (E) sich längs einer Kaschierungs-Längsachse (K) erstreckt, wobei vorzugsweise die Kaschierungs-Längsachse (K) und die Anordnungs- Längsachse(n) (A), wenn vorhanden, parallel zueinander ausgerichtet sind. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strukturabschnitt (6) sich rückseitig von der Rückseite (4) weg erstreckt. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strukturabschnitt (6) ein Vollkörper oder ein Hohlkörper ist. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strukturabschnitt (6) eine konvex und/oder konkav gewölbte Außenfläche aufweist, welche das eingekoppelte Licht bevorzugt definiert lenkt. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strukturabschnitt (6) wenigstens eines oder eine Kombination aus der folgenden Gruppe aufweist:
• einen Montageabschnitt zur Befestigung des optischen Elements (1),
• einen Positionierstift,
• einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung von Leuchtenkomponenten,
• einen Anspritzpunkt. . Optisches Element (1) nach einem der vorhergehende Ansprüche, wobei das optische Element (1) integral aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt ist, vorzugsweise aus lichtdurchlässiger Kunststoff, besonders bevorzugt in einem Spritzgussverfahren oder einem Stranggussverfahren, oder aus Glas. Leuchte (10) aufweisend: ein optisches Element (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ein Leuchtmittel mit wenigstens einer Lichtquelle, wobei das Leuchtmittel derart zum optischen Element (1) angeordnet ist, so dass von der oder den Lichtquellen emittiertes Licht über den oder die Lichteintrittsabschnitte (2) in das optische Element (1) eingekoppelt und das so eingekoppelte Licht dann über die Vorderseite (3) abgegeben wird. Leuchte (10) nach Anspruch 26, wobei das Leuchtmittel ein LED-Leuchtmittel mit wenigstens einer LED als Lichtquelle ist. Leuchte (10) nach Anspruch 26 oder 27, wobei das Leuchtmittel und/oder weitere Leuchtenkomponenten, wie Reflektoren, mittels der Strukturabschnitte (6) positioniert und/oder befestigt sind. Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, ferner aufweisend ein Leuchtengehäuse, wobei das optische Element (1) über die Strukturabschnitte (6) an dem Leuchtengehäuse montiert ist.
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