(19)
(11) EP 0 372 272 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.06.1990  Patentblatt  1990/24

(21) Anmeldenummer: 89121184.9

(22) Anmeldetag:  16.11.1989
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F21V 5/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT DE ES FR GB IT NL

(30) Priorität: 09.12.1988 DE 3841518

(71) Anmelder: TRILUX-LENZE GmbH & Co. KG
D-59759 Arnsberg (DE)

(72) Erfinder:
  • Grawe, Franz-Eugen, Dipl.-Phys.-Ing.
    D-5760 Arnsberg 1 (DE)
  • Lehrich, Karl
    D-5760 Arnsberg 1 (DE)
  • Schneppendahl, Richard, Dr.-Ing.
    D-5760 Arnsberg 1 (DE)

(74) Vertreter: Selting, Günther, Dipl.-Ing. et al
Patentanwälte von Kreisler, Selting, Werner Postfach 10 22 41
50462 Köln
50462 Köln (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Spiegelrasterleuchte


    (57) In einer Spiegelrasterleuchte, die ein Leuchtengehäuse (10), eine darin angebrachte langgestreckte Lampe (18), seitliche Reflektoren (17) sowie ein Spiegelraster (15) aufweist, ist die Lampe (18) von einem Lichtleitkörper (19) mit Prismenstruktur umgeben. Die Prismen streuen das ausgesandte Licht, bevor dieses auf die Reflektoren (16,17) fällt. Dabei kann die Prismenstruktur in einem Sektor totalreflektierend sein, um eine asymmetrische Lichtverteilung zu erreichen. Die Spiegelrasterleuchte verhindert Blendwirkung, weil kein Licht der Lampe das Leuchtengehäuse ohne vorherige Brechung verläßt und dadurch die Leuchtdichte der Lampe selbst und deren Spiegelbild in Reflektoren reduziert wird.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Spiegelrasterleuchte der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

    [0002] Spiegelrasterleuchten weisen ein Gehäuse auf, das zwischen zwei seitlichen Reflektoren eine lang­gestreckte Lampe, z.B. Leuchtstofflampe, enthält, wobei unterhalb der Lampe ein Spiegelraster aus quer­verlaufenden reflektierenden Lamellen angeordnet ist. Die Lamellen sollen einen direkten Einblick in die Lampe schräg von unten, und damit eine Blendwirkung, verhindern.

    [0003] Diese Aufgabe erfüllt ein Spiegelraster in einigen An­wendungsfällen nur unzureichend, vornehmlich bei hohen Räumen, bei denen die hohe Leuchtdichte der nackten Lampe, sowie deren Abbildung im Seitenspiegel zu Blend­wirkungen führen können, da das steil nach unten ge­richtete Licht ungehindert zwischen den Rasterstegen hindurchfällt. Ebenso kann eine Person, die aus seit­licher Richtung in das Leuchtengehäuse blickt, durch die hohe Leuchtdichte der Abbildung der Lampe in der Reflektorfläche geblendet werden.

    [0004] Zur Vermeidung der Blendwirkung hat man lichtabschir­mende Elemente zwischen Lampe und Spiegelraster ein­gesetzt. Bei diesen lichtabschirmenden Elementen handelt es sich um ebene Prismenplatten oder um per­forierte Bleche oder Gegenreflektoren. Perforierte Ab­schirmelemente und Gegenreflektoren haben den Nachteil, daß ein sehr großer Anteil des Lichtstromes nur nach wirkungsgradverschlechternden Mehrfachreflexionen aus der Leuchte herauskommt. Eine Prismenplatte, die nur den Winkelbereich der direkten Lichtausstrahlung aus dem Leuchtengehäuse abdeckt, verhindert nicht den direkten Einblick in die Reflektoren und damit eine Blendwirkung durch das Spiegelbild der Lampe in den Reflektoren.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spiegel­rasterleuchte der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die Blendung über direkten Einblick in die Lampe und in deren Spiegelbild in den Reflektoren vermeidet und bei der die Lichtverluste gering sind.

    [0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an­gegebenen Merkmalen.

    [0007] Bei der erfindungsgemäßen Spiegelrasterleuchte ist die Lampe von einem Lichtleitkörper über ihre gesamte Länge umgeben. Der Lichtleitkörper ist rohr- oder rinnen­ förmig. Er erstreckt sich vorzugsweise um den gesamten Lampenumfang, kann aber auch den oberen Sektor frei­lassen. Wichtig ist, daß der Lichtleitkörper sich über den unteren Sektor und die beiden seitlichen Sektoren erstreckt und damit die Lichtaustrittsöffnung und die seitlichen Reflektoren vollständig überdeckt. Da der Lichtleitkörper eine Prismenstruktur hat, die die ein­fallende Strahlung lenkt, fällt an keiner Stelle ein Lichtstrahl unabgelenkt von der Lampe auf einen Reflek­tor oder auf eine Stelle außerhalb des Lampengehäuses. Dabei wird von der lichtlenkenden Wirkung und den ge­ringen Lichtverlusten einer Prismenstruktur Gebrauch gemacht.

    [0008] Der Lichtleitkörper ermöglicht eine gezielte Licht­lenkung und somit beispielsweise eine asymmetrische Lichtverteilung, in der Querschnittsebene des Leuchten­gehäuses betrachtet. Hierzu ist zweckmäßigerweise der Lichtleitkörper in Sektoren unterteilt, wobei ein unterer Sektor die Gehäuseöffnung gegenüber der Lampe überdeckt, während zwei seitliche Sektoren die Reflek­toren überdecken. Die seitlichen Sektoren können rela­tiv zueinander unterschiedlich ausgebildet sein. Wenn der eine Sektor mit einer totalreflektierenden Prismen­struktur ausgestattet ist, wird der dahinterliegende Reflektor nahezu vollständig abgedunkelt, während das diesen Sektor treffende Licht durch die Totalreflexion auf den gegenüberliegenden Sektor gelenkt wird. Dies bedeutet gleichzeitig, daß der gegenüberliegende Sektor umso mehr Licht erhält. Wenn dieser Sektor lichtdurch­lässig ist, strahlt der dahinter angeordnete Reflektor einen vergrößerten Lichtstrom aus dem Leuchtengehäuse ab.

    [0009] Eine besonders gute Reduzierung der scheinbaren Lampen­leuchtdichte erhält man mit innenliegenden Prismen, deren Scheitelwinkel kleiner ist als etwa 90°. Solche innenliegenden Prismen bewirken, daß die durchgelassene Strahlung von der Normalen abgebogen wird. Einem Be­trachter, der direkt in Richtung der Lampe schaut, er­scheint die Lampe selbst dunkel.

    [0010] Die Prismenstruktur ist vorzugsweise eine Profilstruk­tur aus Rillen, wobei die Prismen symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sind.

    [0011] Es ist nicht erforderlich, daß die seitlichen Sektoren ebenfalls eine Prismenstruktur haben. Diese Sektoren können vielmehr auch glatt und opal, d.h. matt bzw. durchscheinend, sein.

    [0012] Das Gehäuse der Spiegelrasterleuchte ist vorzugsweise oben durch ein Dach bzw. einen oberen Reflektor ab­geschlossen. Es ist aber auch möglich, das Gehäuse nach oben offen zu lassen, um eine Lichtabstrahlung nach oben zu bewirken. Die Prismenstruktur des oberen Sek­tors richtet sich nach den lichttechnischen Anforde­rungen an die obere Lichtverteilungskurve. Es können innen- oder außenliegende Prismen, symmetrisch oder asymmetrisch, zweckmäßig werden.

    [0013] Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeich­nungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er­läutert.

    [0014] Es zeigen:

    Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Spiegelrasterleuchte,

    Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung der Einzelheit II aus Fig. 1,

    Fig. 3 eine Spiegelrasterleuchte, deren Lichtleit­körper in vier Sektoren unterteilt ist,

    Fig. 4 eine Darstellung der Einzelheit IV aus Fig. 3, und

    Fig. 5 eine Darstellung der Einzelheit V aus Fig. 3.



    [0015] Die dargestellte Spiegelrasterleuchte weist ein lang­gestrecktes, im Querschnitt im wesentlichen recht­eckiges Leuchtengehäuse 10 auf, das gemäß Fig. 1 von zwei Seitenwänden 11,12 und einer Oberwand 13 begrenzt ist. An der Unterseite des Leuchtengehäuses 10 befindet sich die Lichtaustrittsöffnung 14, in der ein Spiegel­raster 15 mit querverlaufenden, verspiegelten Lamellen angeordnet ist. Die Lamellen des Spiegelrasters 15 sind hochkant liegende Leisten mit geraden oder konkav ge­bogenen Seitenflächen. Die Enden dieser Leisten sind an Reflektoren 16 und 17 befestigt, die im Leuchtengehäuse 10 zu beiden Seiten der Lampe 18 angeordnet sind. Die Reflektoren 16 und 17 sind schrägstehend bzw. gewölbt und leiten das Licht der Lampe 18 aus dem Inneren des Leuchtengehäuses durch die Lichtaustrittsöffnung 14 hindurch nach außen.

    [0016] Die Lampe 18 ist eine langgestreckte Lampe, die im vor­liegenden Fall zylindrisch ausgebildet ist, beispiels­weise eine Leuchtstofflampe.

    [0017] Die Lampe 18 ist koaxial von dem Lichtleitkörper 19 umgeben. Dieser Lichtleitkörper besteht aus einem Rohr, das die Lampe 18 auf ihrer gesamten Länge umschließt. Der Lichtleitkörper besteht aus lichtdurchlässigem Material (Glas oder Kunststoff). Seine Innenseite 20 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel glatt, während die Außenseite durch zahlreiche Prismen 21 ge­bildet wird, die symmetrisch, d.h. nach Art gleich­schenkliger Dreiecke, ausgebildet sind. Die Prismen bilden über die gesamte Länge des Lichtleitkörpers 19 verlaufende Rillen und dazwischenliegende Erhöhungen, so daß eine Profilstruktur entsteht, bei der der Quer­schnitt des Lichtleitkörpers an allen Stellen der Länge gleich ist.

    [0018] Wie Fig. 2 zeigt, ist der Scheitelwinkel a der Prismen größer als 90°. Bei dem vorliegenden Ausführungs­beispiel beträgt er etwa 135°. Die Prismen 21 sind über den gesamten Umfang des einstückig ausgebildeten Licht­leitkörpers 19 gleichmäßig angeordnet. Dies bedeutet, daß alle Prismen 21 den gleichen Scheitelwinkel a haben.

    [0019] Fig. 2 zeigt, daß die von der Lampe 18 radial aus­gehende direkte Strahlung 22 die zylindrische Innen­fläche des Lichtleitkörpers 19 rechtwinklig trifft und an der prismenförmigen Außenfläche von der Normalen zur Austrittsfläche weggebrochen wird. Die den Lichtleit­körper 19 verlassende Strahlung 23 ist also an jeder Stelle gegenüber den einfallenden Strahlen 22 ab­gelenkt, so daß außerhalb des Lichtleitkörpers 19 Streulicht entsteht. Je kleiner der Scheitelwinkel a ist, umso größer ist die Streuwirkung.

    [0020] In Fig. 2 sind ferner die von der Lampe 18 ausgehenden Randstrahlen 24 dargestellt. Diese Randstrahlen werden bereits an der Innenfläche 20 des Lichtleitkörpers ge­brochen und ein weiteres Mal an der Außenfläche. Man erkennt, daß auch die Randstrahlen starke Ablenkungen erfahren.

    [0021] Da bei dem Ausführungsbeispiel der Fign. 1 und 2 die Struktur des Lichtleitkörpers über den gesamten Umfang gleich ist, wird das Licht der Lampe insgesamt durch den Lichtleitkörper gestreut. Somit wird die Leucht­dichte der Lampe um das Verhältnis der Oberfläche der Lampe zur Oberfläche des Lichtleitkörpers reduziert. Dies bewirkt, daß sowohl bei direktem Blick durch die Lichtaustrittsfläche 14 in Richtung Lampe als auch bei Blick auf die Reflektoren die Blendwirkung um das Ver­hältnis der Oberflächen reduziert wird.

    [0022] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fign. 3 bis 5 ist der Lichtleitkörper 19, der die Lampe 18 koaxial umgibt, in Sektoren 25 bis 28 aufgeteilt, die unterschiedliche Prismenstrukturen haben. Der untere Sektor 25 wird durch die beiden Tangenten 30 an die Lampe 18 begrenzt, die durch die Ränder der Lichtaustrittsöffnung 14 hin­durchgehen. Dies bedeutet, daß der untere Sektor 25 genau denjenigen Bereich der Lampe 18 umschließt, aus dem direkte Strahlung (einschließlich der Randstrahlen) durch die Öffnung 14 fallen kann, wenn der Lichtleit­körper nicht vorhanden wäre. Jeder der Sektoren 26 und 27 ist durch eine der Tangenten 30 und eine weitere Tangente 31 begrenzt, wobei die beiden begrenzenden Tangenten 30 und 31 an der Lampe 18 denjenigen Umfangs­bereich abdecken, der von dem betreffenden Reflektor 16 bzw. 17 eingenommen wird. Die beiden Tangenten 31 be­grenzen den oberen Sektor 28 derart, daß jegliches Licht, das vom oberen Bereich der Lampe 18 ausgeht, einschließlich der Randstrahlen, entweder in Richtung der Reflektoren 16,17 oder in Richtung des oberen Sek­tors 28 abgestrahlt wird. Dies bedeutet, daß die Tan­genten 31 an die Lampe 18 durch die oberen Begrenzungs­kanten der Reflektoren 16 und 17 hindurchgehen.

    [0023] Wie Fig. 4 zeigt, hat der Lichtleitkörper 19 im unteren Sektor 25 eine glatte Außenfläche 20a, während die Prismen 21 als symmetrische Prismen an der Innenseite angeordnet sind, also in Richtung auf die Lampe 18 weisen. Der Scheitelwinkel a ist kleiner als etwa 90°. Man erkennt, daß die radial auf den Lichtleitkörper 19 auftreffende direkte Strahlung 22 in stark diver­gierende Strahlen 23 gebrochen wird. Auch die Rand­strahlen 24 werden in divergierende Strahlen 24′ ge­brochen. Die Ablenkung des Lichts erfolgt also in jedem Punkt des zylinderförmigen Lichtleitkörpers weg von der Normalen. Je kleiner der Scheitelwinkel a ist, umso größer ist der ausgeblendete Bereich um die Normale. Bei einem Blick quer zur Lampe, schräg von unten, er­scheint die Lampe selbst dunkel, wogegen die Rand­bereiche von Lampe und Zylinder hell sind.

    [0024] Bei der Leuchte nach Fign. 3 bis 5 ist die Prismen­struktur im oberen Sektor 28 in gleicher Weise aus­gebildet, wie im unteren Sektor 25. Über dem oberen Sektor 28 befindet sich eine Lichtaustrittsöffnung 33, durch die Licht nach oben abgestrahlt wird.

    [0025] Im Bereich des seitlichen Sektors 27 hat der Lichtleit­körper 19 die in Fig. 5 dargestellte Struktur, wobei die Innenseite 20 glatt ist, während die Prismen 21 nach außen weisen. Der Scheitelwinkel a der Prismen beträgt etwa 90°. Bei einem solchen Scheitelwinkel tritt Totalreflexion der radial einfallenden direkten Strahlen 22 an den Prismen 21 auf, wobei die reflek­tierten Strahlen 23 zur Lampe zurückgeführt werden. Dadurch wird die Leuchtdichte der Lampe erhöht und der Reflektor 17 im Bereich des Sektors 27 wird abge­schattet. Das Licht der Randstrahlen 24 unterliegt zwar keiner Totalreflexion an den Prismen, jedoch werden die stark abgelenkten Strahlen 24′ divergierend in die Prismenstruktur eingeleitet, wodurch die Leuchtdichte des Lichtleitkörpers geringfügig erhöht wird.

    [0026] Der Sektor 26 hat beispielsweise die in Fig. 2 dar­gestellte Prismenstruktur oder er ist opal und glatt, so daß das Licht der Lampe 18 gestreut auf den Reflek­tor 16 geworfen wird. Mit einer solchen Leuchten­konstruktion, bei der der eine seitliche Sektor 26 wesentlich stärker lichtdurchlässig ist als der gegen­überliegende Sektor 27, wird eine asymmetrische Licht­stärkeverteilung des aus der Lichtaustrittsöffnung 14 austretenden Lichts erzeugt.


    Ansprüche

    1. Spiegelrasterleuchte mit
    einem Leuchtengehäuse (10), das eine lang­gestreckte Lampe (18) enthält,
    zwei seitlich der Lampe (18) in dem Leuchten­gehäuse (10) angeordneten Reflektoren (16,17),
    und einem in einer unteren Gehäuseöffnung (14) angebrachten Spiegelraster (15),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lampe (18) von einem lichtdurchlässigen rohr- oder rillenförmigen Lichtleitkörper (19) mit Prismenstruktur mindestens teilweise umgeben ist, und daß mindestens im unteren Sektor (25) des Lichtleitkörpers (19) außenliegende Prismen oder innenliegende Prismen, mit einem Scheitelwinkel (a) kleiner als etwa 90°, vorgesehen sind.
     
    2. Spiegelrasterleuchte nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Prismen (21) symmetrische oder asymmetrische Prismen sind und eine in Längs­richtung des Lichtleitkörpers (19) verlaufende Profilstruktur aus Rillen und Erhebungen bilden.
     
    3. Spiegelrasterleuchte nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß die Prismen (21) in mindestens einem Sektor totalreflektierend sind.
     
    4. Spiegelrasterleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sektor glatt und opal ist.
     
    5. Spiegelrasterleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer Sektor (28) des Lichtleitkörpers (19) eine Prismenstruktur hat.
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht