[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Derartige Leuchten sind bekannt und werden von der Anmelderin seit geraumer Zeit
entwickelt und gefertigt. Sie dienen der Ausleuchtung von Gebäudeflächen. Hierunter
werden beispielsweise Boden-, Wand- oder Deckenflächen eines Gebäudes verstanden,
aber auch Flächen im Außenbereich eines Gebäudes, z.B. Parkplatzflächen, Grünflächen
oder Wegflächen. Auch auszuleuchtende Gemälde oder Kunstobjekte werden als Gebäudefläche
im Sinne des Anspruches 1 verstanden.
[0003] Leuchten herkömmlicher Bauart umfassen wenigstens eine Lichtquelle, ein sogenanntes
Leuchtmittel, welches im Innenraum eines im Wesentlichen schalenförmigen Reflektors
angeordnet ist. Von der Lichtquelle ausgehend werden bei den Leuchten des Standes
der Technik Direktlichtanteile von dem Leuchtmittel auf die Gebäudefläche geworfen
und Indirektlichtanteile erst nach Reflektion an Abschnitten einer Innenseite des
Reflektorelementes auf die Gebäudefläche gelenkt.
[0004] In bestimmten Anwendungsfällen ist es gewünscht, eine Lichtverteilung auf der Gebäudefläche
zu generieren, die hinsichtlich Ihrer Kontur und/oder hinsichtlich ihrer Intensitätsverteilung
asymmetrisch ausgebildet ist. Es kann zusätzlich oder alternativ auch gewünscht sein,
eine Lichtverteilung zu generieren, die hinsichtlich ihrer Lichtfeldkontur von der
Kontur des kreisförmigen Randes des Reflektionselementes oder von der Kontur des Randes
einer Lichtaustrittsöffnung der Leuchte abweicht.
[0005] Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 042 915 A1 der Anmelderin ist ein Reflektor bekannt, dessen Innenfläche vollständig mit sphärisch
ausgebildeten Segmenten besetzt ist.
[0006] Aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 035 396 A1 der Anmelderin gehen darüber hinaus Weiterentwicklungen des zuvor beschriebenen Reflektorelementes
hervor, bei denen die sphärischen Facetten überwiegend durch zylindrische Facetten
ersetzt worden sind.
[0007] In manchen Anwendungsfällen gelingt bei solchen Reflektorelementen die Erzeugung
einer bestimmten Lichtverteilung unter Änderung der möglichen Parameter, wie Radius
und Anstellwinkel der zylindrischen Facetten, nicht in zufriedenstellendem Maße.
[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der vorbekannten Leuchte
gemäß der
DE 10 2004 042 915 A1 eine Leuchte bereitzustellen, die auch unter besonderen Anwendungsfällen eine Erzeugung
einer gewünschten Lichtverteilung auf einer Gebäudefläche zulässt.
[0009] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere
mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß
dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente Segmente erster Art mit einer gewölbten Oberfläche und Segmente zweiter
Art mit einer planen Oberfläche umfassen.
[0010] Das Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, unter Beibehaltung
der gewölbten und rotationssymmetrischen Grundform des Reflektorelementes eine gänzlich
neue Art von Segmenten vorzusehen. Während grundsätzlich an der Verwendung Segmente
erster Art mit gewölbten Oberflächen festgehalten wird, sollen erfindungsgemäß noch
Segmente zweiter Art hinzukommen, die eine plane, also im Wesentlichen ebene, spiegelnde
oder hoch reflektierende Oberfläche aufweisen.
[0011] Dadurch, dass die Segmente erster Art in herkömmlicher Weise von einer zylindrischen
oder einer sphärisch oder einer asphärisch gekrümmten Oberfläche gebildet sind, kann
mit den Segmenten erster Art die gewünschte Homogenität oder Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung
erzielt werden. Durch Anordnung Segmente zweiter Art kann allerdings eine gezielte
Lichtlenkung in Raumwinkelbereiche erfolgen, die bislang nicht oder nicht in dem gewünschten
Maße mit Licht beaufschlagt werden konnten. Damit kann beispielsweise eine konstante
oder kontinuierliche oder vom optischen Eindruck her stetig verlaufende Intensität
innerhalb einer im Wesentlichen ovalen Lichtfeldkontur generiert werden.
[0012] Die Anordnung ebener Oberflächen kann infolge der Kombination mit den beibehaltenen
gewölbten Oberflächen vorteilhaft zu einer Lichtverteilung führen, die nach wie vor
einen homogenen, gleichmäßigen Eindruck bei dem Betrachter auslöst, aber zugleich
die gewünschte Lichtverteilung zulässt. Dies war mit den Reflektorelementen des Standes
der Technik nicht möglich.
[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gesamte Innenfläche
mit Segmenten erster Art und mit Segmenten zweiter Art besetzt. Hierzu kann die Innenfläche
des Reflektorelementes auch in mehrere Abschnitte unterteilt sein, wobei sich Abschnitte,
die Segmente erster Art, und Abschnitte, die Segmente zweiter Art aufweisen, auch
abwechseln können.
[0014] Vorstellbar ist auch, dass lediglich ein Umfangsbereich des Reflektorelementes mit
Segmenten zweiter Art besetzt ist, ein anderer Umfangsbereich des Reflektorelementes
mit Segmenten erster Art besetzt ist und ein dritter Umfangsbereich des Reflektorelementes
frei von Segmenten und glatt durchgehend ausgebildet ist.
[0015] Die zuvor erwähnten Facetten oder Segmente sind kissenartig ausgebildet und vorteilhaft
gemäß einer regelmäßigen Struktur entlang der Innenseite des Reflektorelementes angeordnet.
Diese Struktur kann insbesondere in Umfangsrichtung verlaufende Reihen und dazu quer
verlaufende Spalten umfassen. Vorzugsweise sind die Segmente in konzentrischen Gruppen
kreisringartig angeordnet.
[0016] Weiter vorteilhaft ist das Reflektorelement hinsichtlich seiner Baugrundform um eine
Längsmittelachse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Längsmittelachse
des Reflektorelementes ist diejenige Achse, die senkrecht zu einer Lichtaustrittsöffnung
des Reflektorelementes steht.
[0017] Dies ermöglicht insbesondere die Herstellung eines Reflektorelementes für die erfindungsgemäße
Leuchte durch einen Drückvorgang einer Aluminiumronde. Ein derartiger Herstellungsprozess
ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 035 528.0 der Anmelderin beschrieben. Der Offenbarungsgehalt der vorzitierten Patentanmeldung
wird hiermit in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung, auch zum Zwecke der Bezugnahme
auf einzelne Merkmale, mit eingeschlossen.
[0018] Die Längsmittelachse des Reflektorelementes im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung
entspricht, bezogen auf den Prozess der Herstellung des Reflektorelementes durch einen
Drückvorgang einer Aluminiumronde, der Drehachse der Ronde während des Herstellvorgangs.
[0019] Angemerkt sei, dass neben einer Herstellung des Reflektorelementes aus Aluminium
auch die Möglichkeit besteht, das Reflektorelement als Kunststoff-Spritzgussteil zu
formen und anschließend mit einer reflektierenden Innenfläche auszustatten, z.B. zu
bedampfen. Schließlich sei angemerkt, dass das Reflektorelement auch aus Glas bestehen
kann und gleichermaßen mit einer reflektierenden Innenfläche ausgestattet sein kann.
[0020] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Segmente erster
Art zylindrisch ausgebildete Segmente. Zylindrisch ausgebildete Segmente sind solche
Segmente, die eine zylindrische Oberfläche aufweisen. Dies bedeutet, dass die lichttechnisch
wirksame und reflektierende Zylindermantelfläche der Geometrie eines kreiszylindrischen
Körpers folgt. Das Segment selbst wird dabei nur von einem Abschnitt des Zylinders
bereitgestellt.
[0021] Jedem zylindrisch ausgebildetem Segment ist eine Zylinderachse zugeordnet. Die Zylinderachse
ist die geometrische Achse, um die herum die Zylinderfläche gekrümmt ist.
[0022] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zylinderachse derartig
angeordnet, dass sie zu einer Längsmittelachse des Reflektors unter einem spitzen
Winkel steht.
[0023] Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Segmente zweiter Art quaderförmig ausgebildete,
insbesondere kubisch ausgebildete Segmente umfassen. Dies ermöglicht in besonders
einfacher Weise eine Bereitstellung planer Oberflächen. Auch kann auf diese Weise
die grundsätzliche bekannte Anordnungsstruktur der Segmente und damit eine geordnetes
Raster - bei Betrachtung einer Innenansicht des Reflektorelementes - beibehalten werden.
[0024] Die quaderförmig ausgebildeten Segmente weisen jeweils eine plane, reflektierende
Oberfläche auf. Diese ist im Raum geneigt zu der Längmittelachse des Reflektorelementes
angeordnet.
[0025] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gilt, dass die plane Oberfläche
der quaderförmig ausgebildeten Segmente auf eine besondere Weise ausgerichtet ist.
Als Normalenvektor wird derjenige Richtungspfeil bezeichnet, der normal auf der Oberfläche
des quaderförmig ausgebildeten Segmentes steht. Der Normalenvektor ist also derjenige
Vektor, der genau lotrecht auf die ebene, reflektierende Oberfläche trifft. Die Ausrichtung
der planen Oberflächen erfolgt erfindungsgemäß nun derart, dass der Normalenvektor
eine Längsmittelachse des Reflektorelementes beabstandet passiert.
[0026] Mit anderen Worten ist die als Spiegel wirkende Oberfläche des quaderförmigen Segmentes
bezogen auf die Längsmittelachse des Reflektors schief gestellt: Ein von der Längmittelachse
des Reflektors ausgehender Lichtstrahl wird von der planen Oberfläche derartig reflektiert,
dass der rückreflektierte Lichtstrahl nicht noch einmal die Längsmittelachse des Reflektorelementes
durchkreuzt, sondern diese beabstandet passiert.
[0027] Auf diese Weise kann eine optimierte Lichtverteilung erreicht werden.
[0028] Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Innenfläche des Reflektorelementes wenigstens
einen ersten und wenigstens einen zweiten Abschnitt aufweist. Segmente erster Art
sind in dem ersten Abschnitt, Segmente zweiter Art sind in dem zweiten Abschnitt angeordnet.
Durch Unterteilung der Innenfläche des Reflektorelementes in unterschiedliche Abschnitte
und deren Zuordnung zu Segmenten unterschiedlicher Art werden in lichttechnischer
Hinsicht unterschiedliche Umfangsbereiche des Reflektorelementes geschaffen. Damit
kann der rechnerische Aufwand bei der die lichttechnische Simulation bei der Konstruktion
neuer Reflektorelemente gering gehalten werden.
[0029] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und / oder der
zweite Abschnitt zusammenhängend ausgebildet. Dies bedeutet, dass ein wesentlicher
Umfangswinkelbereich der Innenfläche des Reflektorelementes von z.B. zwischen 5° und
180° mit den entsprechenden Segmenten erster Art und / oder zweiter Art besetzt ist.
[0030] Die Formulierung, wonach ein Abschnitt der Innenfläche des Reflektorelementes zusammenhängend
ausgebildet ist, bedeutet, dass dieser Abschnitt von einer geschlossenen Umrandung
oder Kontur umgeben sein kann. Der Inhalt der von der Kontur umrandeten Fläche macht
dabei einen wesentlichen, d.h. über einen einprozentigen Anteil der Gesamtfläche des
Reflektorelementes hinausgehenden Anteil der Innenfläche des Reflektorelementes aus.
[0031] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auch der zweite
Abschnitt zusammenhängend ausgebildet.
[0032] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement
entlang zweier zueinander unter 90° stehender Ebenen ebenensymmetrisch ausgebildet.
Das Reflektorelement ist hinsichtlich seiner Grundform rotationssymmetrisch um die
Längsmittelachse ausgebildet. Dies bedeutet, dass, wie oben beschrieben, das Reflektorelement
in einem Drückvorgang hergestellt werden kann. Die Innenfläche des Reflektorelementes
ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung zweifach ebenensymmetrisch oder spiegelsymmetrisch
ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Reflektorelement entlang einer ersten Längmittelebene,
die die Längsmittelachse enthält, vollständig symmetrisch ausgebildet ist. Darüber
hinaus ist das Reflektorelement entlang einer zweiten Ebene, die 90° senkrecht zu
der zuvor erwähnten ersten Spiegelebene steht, ebenfalls spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich die Möglichkeit einer Erzeugung
einer im Wesentlichen ovalen Lichtfeldkontur mit einer gewünschten Lichtverteilung.
[0033] Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement entlang
lediglich einer Ebene ebenensymmetrisch ausgebildet. Mit diesem Ausführungsbeispiel
kann eine asymmetrische Verteilung in einer Richtung und eine symmetrische Verteilung
in einer senkrecht dazu stehenden Richtung erzielt werden.
[0034] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement bezüglich
jeder Querschnittsebene, die die Längsmittelachse des Reflektorelementes umfasst,
asymmetrisch ausgebildet.
[0035] Vorteilhaft ist die Leuchte ortsfest angeordnet. Dies ermöglicht die Ausbildung einer
Gebäudeleuchte. Weiter vorteilhaft ist das Reflektorelement innerhalb eines Leuchtengehäuses
angeordnet. Dies ermöglicht den Rückgriff auf bekannte Bauformen.
[0036] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen
zwei einander benachbarten, eine plane Oberfläche aufweisenden Segmenten ein Versatz
besteht. Insbesondere ist ein stufenförmiger oder treppenartiger Versatz vorgesehen.
[0037] Der Versatz kann jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung des Reflektors einander
benachbarten Segmenten zweiter Art und/oder zwischen jeweils zwei in Querrichtung
dazu, also in Spaltenrichtung, einander benachbarten Segmenten vorgesehen sein.
[0038] Der Versatz kann von einer geraden Stufenfläche oder von einer teilweise oder vollständig
abgerundeten Stufenfläche gebildet sein. Insbesondere besteht ein solcher Versatz
zwischen zwei jeweils im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Segmenten zweiter
Art, die jeweils eine plane Oberfläche aufweisen.
[0039] Weiter vorteilhaft ist die Innenseite des Reflektorelementes vollständig mit facettenartigen
Segmenten besetzt. Dies ermöglicht die Erzielung geringer Leuchtdichten auf der Oberfläche
des Reflektorelementes, so dass Blendwirkungen für den Betrachter des Reflektorelementes
gering gehalten werden können.
[0040] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen
sowie anhand der nun folgenden Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen dargestellter
Ausgestaltungsbeispiele. Darin zeigen:
- Fig. 1
- sehr schematisch in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes
für eine erfindungsgemäße Leuchte, dessen Innenfläche in acht Abschnitte unterteilt
ist,
- Fig. 2
- in einer schematischen Schnittansicht das Reflektorelement der Fig. 1 entlang einer
Schnittlinie II-II in Fig. 1,
- Fig. 3
- ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes einer erfindungsgemäßen
Leuchte in einer der Fig. 1 ähnlichen, ebenfalls schematischen Darstellung zur Veranschaulichung
eines Lichtstrahlverhaltens,
- Fig. 4
- die zugehörige teilgeschnittene Schnittansicht durch das Reflektorelement der Fig.
3 etwa entlang der Schnittlinie IV-IV,
- Fig. 5
- das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit weiteren dargestellten Lichtpfeilen,
- Fig. 6
- etwa entlang Schnittlinie VI-VI in Fig. 5 das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 in einer
teilgeschnittenen Seitenansicht,
- Fig. 7
- das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit weiteren Lichtstrahlen,
- Fig. 8
- eine teilgeschnittene Ansicht durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 etwa entlang
Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,
- Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes einer erfindungsgemäßen
Leuchte etwa in einer schematischen Darstellung gemäß Fig. 5 mit einem lediglich beispielhaft
dargestellten einzigen Segment zweiter Art mit einer planen Oberfläche,
- Fig. 10
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes einer erfindungsgemäßen
Leuchte in einer perspektivischen Innenansicht, und
- Fig. 11
- in einer vergrößerten Darstellung einen Teilkreisausschnitt des Ausführungsbeispiels
der Fig. 10, der in Fig. 10 mit XI bezeichnet ist.
[0041] Die in ihrer Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Leuchte wird nun anhand
der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei werden auch bei unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen gleiche oder hinsichtlich ihrer Funktion vergleichbare Teile
oder Elemente der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet,
teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben.
[0042] Fig. 1 verdeutlicht rein schematisch, dass ein Reflektorelement 11 einer erfindungsgemäßen
Leuchte 10 eine kreisrunde Kontur aufweisen kann.
[0043] Fig. 2 zeigt in einer Schnittansicht der Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II, dass
das Reflektorelement 11 schalenartig gewölbt ist. In dem Innenraum 29 des Reflektorelementes
11 ist eine Lichtquelle, also eine Lampe 13, anordenbar. Hierzu ist das Reflektorelement
11 im Bereich des Scheitels 30 mit einer Lampendurchtrittsöffnung 12 versehen. Die
Lampe 13 kann durch die Lampendurchtrittsöffnung 12 hindurchtreten.
[0044] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4, 6 und 8 ist eine Lampe detailgetreuer
dargestellt. Auch dort ist jedoch immer nur ein Ausführungsbeispiel einer Lampe 13
gezeigt. Vorzugsweise kooperiert das Reflektorelement 11 mit einer im Wesentlichen
punktförmigen Lichtquelle, also einer solchen Lampe, bei der das lichtemittierende
oder leuchtende Volumen 14 möglichst klein gehalten ist, und nahezu punktförmig ist.
[0045] Der Reflektor 11 ist, wie Fig. 2 andeutet, vorzugsweise parabolförmig gewölbt. Der
Brennpunkt 15 dieser Parabel liegt insoweit auf der Längsmittelachse M des Reflektorelementes
11. Die Lampe 13 wird nun vorteilhaft so angeordnet, dass sich das lichtemittierende
Volumen 14 in dem Brennpunkt 15 des Reflektors
11 befindet.
[0046] Das Reflektorelement 11 ist hinsichtlich seiner äußeren Grundform 16 im Wesentlichen
rotationssymmetrisch um die Längsmittelachse M ausgebildet. Dies ermöglicht eine Herstellung
in einem an sich bekannten Druckverfahren, so dass beispielsweise aus einer Aluminiumronde
durch Drücken gegen eine mit Vorsprüngen versehene Patrize ein entsprechender Reflektor
11 hergestellt werden kann.
[0047] Die Innenfläche 17 des Reflektorelementes 11 ist mit zahlreichen unterschiedlichen
Facetten oder Segmenten besetzt. Die Erfindung unterscheidet dabei zwischen Segmenten
erster Art und Segmenten zweiter Art, auf deren lichttechnische Unterschiede später
eingegangen wird.
[0048] Zunächst soll anhand der Fig. 1 verdeutlicht werden, dass die gesamte Innenfläche
17 des Reflektorelementes 11 in mehrere Abschnitte I, II, III, IV, V, VI, VII und
VIII unterteilt sein kann. Jedem der zuvor erwähnten Abschnitte kann eine unterschiedliche
lichttechnische Funktion zukommen. Beispielsweise können in einem Abschnitt I nur
Segmente erster Art, und in einem benachbarten Abschnitt II nur Segmente zweiter Art
angeordnet sein. In dem Abschnitt III sind dann wiederum nur Segmente erster Art angeordnet
usw.. Ein solches Ausführungsbeispiel findet sich auch in Fig. 10, wobei dessen detaillierte
Erläuterung später noch nachfolgen wird.
[0049] Anhand von Fig. 2 soll kurz veranschaulicht werden, dass ausgehend von dem leuchtenden
Volumen 14 Direktlichtanteile und Indirektlichtanteile emittiert werden können. Direktlichtanteile
sind solche, die ausgehend von dem lichtemittierenden Volumen 14, wie beispielsweise
der Lichtstrahl 31, direkt die Lichtaustrittsöffnung 18 des Reflektorelementes verlassen
können, ohne dass zuvor eine Reflektion an der Innenseite 17 stattfindet. Indirektlichtanteile
sind solche Lichtanteile, bei denen ein Lichtstrahl 32 von dem leuchtenden Volumen
14 emittiert wird und nach Reflektion an einem Segment an der Innenseite 17 des Reflektorelementes
11 reflektiert wird und als Lichtstrahl 33 die Leuchte verlässt.
[0050] Die Erfindung betrifft dabei sowohl Leuchten, bei denen Direktlichtanteile und Indirektlichtanteile
vorhanden sind, als auch Leuchten, die nur indirekte Lichtanteile zulassen. Letzteres
kann beispielsweise erreicht werden, in dem das Leuchtmittel durch eine Kappe oder
dergleichen Element in Hauptabstrahlrichtung H vor direktem Lichtaustritt abgeschirmt
ist.
[0051] Fig. 3 greift in einer Darstellung ähnlich der Darstellung der Fig. 1 zunächst auf,
dass bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes 11 einer erfindungsgemäßen
Leuchte 10 unterschiedliche Abschnitte mit Segmenten unterschiedlicher Art vorgesehen
sein können. So zeigt Fig. 3 sehr schematisch einen ersten Abschnitt 19a mit Segmenten
erster Art, einen zweiten Abschnitt 19b mit Segmenten zweiter Art und einen dritten
Abschnitt 19c mit Segmenten erster Art.
[0052] Für die Ausführungsbeispiele der Figuren 3, 5 und 7 sei übereinstimmend angenommen,
dass die Segmente erster Art von zylindrischen Segmente, d. h. Segmenten mit einer
zylindrischen Oberfläche, gebildet sind und die Segmente zweiter Art eine im Wesentlichen
plane, d. h. ebene, reflektierende Oberfläche aufweisen.
[0053] Die Figuren 3 und 4 verdeutlichen das Lichtstrahlverhalten und Reflektionsverhalten
der an dem Abschnitt 19a angeordneten Segmente 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f erster
Art.
[0054] Der Lichtstrahl 21a wird von der Lichtquelle 13 emittiert und trifft auf eines der
Segmente 20 erster Art. Aufgrund der zylindrischen Wölbung der Segmentoberfläche tritt
eine Rückreflektion als Lichtstrahl 21b bzw. 21c auf, wobei der entsprechende Aufspreizungswinkel
mit dem Krümmungsradius des zylindrischen Segmentes zusammenhängt. Je kleiner der
Radius, umso größer ist die Auffächerung. Diese Betrachtung trifft natürlich nur bei
mehreren annähernd parallel einfallenden Strahlen zu. Ein einzelner Lichtstrahl wird
immer auch nur entlang einer einzigen Richtung reflektiert.
[0055] Fig. 4 verdeutlicht, dass der Lichtstrahl 21a bei Auftreffen auf ein Segment 20 erster
Art als Lichtstrahl 21 b reflektiert wird.
[0056] Zur Änderung des Abstrahlverhaltens der Leuchte kann einerseits die Höhe des entsprechenden
Segmentes 20 erster Art, d. h. die axiale Länge, sowie der Krümmungsradius, als schließlich
auch der Neigungswinkel, d. h. die relative Ausrichtung der Zylinderachse des zylindrischen
Segmentes zu der Längsmittelachse M des Reflektorelementes 11 variiert werden.
[0057] Die Figuren 5 und 6 veranschaulichen analog die lichttechnische Funktion des Abschnittes
19c anhand eines Lichtstrahles 22a, der auf Segmente 20 erster Art des Abschnittes
19c trifft. Auch hier besteht die Möglichkeit einer Varianz des Lichtabstrahlverhaltens
des Reflektorelementes durch eine Änderung der Parameter Krümmungsradius des zylindrischen
Segmentes, Anstellwinkel und axialer Länge des Segmentes.
[0058] Die Figuren 7 und 8 veranschaulichen nun das besondere lichttechnische Verhalten
einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Verwendung eines Abschnittes 19b der Innenfläche
17 des Reflektorelementes 11, der Segmente 23 zweiter Art aufweist. Die Segmente 23
zweiter Art umfassen plane oder ebene Reflektionsflächen und sind beispielsweise im
Wesentlichen quaderförmig ausgebildet.
[0059] Am besten erschließt sich dem Betrachter der Fig. 11, was als quaderförmiges Element
zu verstehen ist: Fig. 11 zeigt den Bereich eines Randes 34 des Reflektorelementes
11. Man erkennt dort in dem Abschnitt 19b zahlreiche, beispielhaft als Segmente 23f,
23f
1 und 23f
2 bezeichnete Segmente zweiter Art. Diese sind in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander
umfangsverteilt in konzentrischen Ringen und radial verlaufenden Spalten angeordnet.
Jedes quaderförmig ausgebildete Segment 23 weist eine im Wesentlichen plane spiegelnde
Oberfläche 35 auf.
[0060] Diese spiegelnde Oberfläche 35 trägt zur Reflektion des von der Lampe 13 emittierten
Lichtes alleinig bei.
[0061] Fig. 7 macht diesbezüglich deutlich, dass derjenige Lichtstrahl 24a, der auf ein
Segment 23 des Abschnittes 19b trifft, durch eine entsprechende Wahl der Ausrichtung
der reflektierenden Oberfläche 35 des einzelnen Segmentes hinsichtlich seines Reflektionswinkels
β variiert werden kann. Fig. 7 zeigt den reflektieren Strahl 24b, der unter einem
Reflektionswinkel β bezogen auf den auf das Segment 23 einfallenden Lichtstrahl 24a
reflektiert worden ist.
[0062] Darüber hinaus veranschaulicht Fig. 8, dass der Lichtstrahl 24a durch eine entsprechende
Ausrichtung und Positionierung der Spiegeloberfläche 35 des entsprechenden einzelnen
Segmentes 23 auch bezüglich des Reflektionswinkels γ variiert werden kann, wobei dieser
Reflektionswinkel γ in einer Querschnittsebene des Reflektorelementes liegt.
[0063] Eine wesentliche Bedeutung des erfinderischen Prinzips veranschaulicht Fig. 9: Dort
ist ein einzelnes Segment 23a zweiter Art mit seiner reflektierenden Oberfläche 35a
dargestellt. Ausgehend von der Lichtquelle 13 (die in Fig. 9 nicht dargestellt ist)
fällt der Lichtstrahl 24a auf die spiegelnde Oberfläche 35 des Segmentes 23a und wird
als Lichtstrahl 24b von dort reflektiert.
[0064] Das Segment 23a ist mit seiner planen Oberfläche 35 derartig ausgerichtet, dass ein
Normalenvektor N, also derjenige Richtungspfeil, der senkrecht auf der ebenen Spiegelfläche
35 steht, unter einem besonderen Maße ausgerichtet ist. Der Normalenvektor N verläuft
nämlich zu der Längsmittelachse M des Reflektorelementes 11 beabstandet. Der Abstand
beträgt ½ A. Dies hat zur Folge, dass sämtliche Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle
13 ausgesandt werden, nicht auf die Längsmittelachse M zurück reflektiert werden sondern
diese nur unter einem Abstand (z. B. Abstand A) passieren. Dies gilt auch für den
reflektierten Lichtstrahl 24b, der das Reflektorelement 11 unmittelbar nach seiner
Reflektion an der spiegelnden Fläche 35 verlässt.
[0065] Durch die erfindungsgemäße Kombination gewölbter mit ebenen Reflektionsflächen von
facettenartigen Segmenten gelingt es, Lichtanteile in gewünschte Raumwinkelbereiche
hin zu lenken, um beliebige gewünschte Lichtverteilungen zu generieren. Dies kann
ohne Einbuße an Homogenität und Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung geschehen, da
gewölbte Reflektionsoberflächen, insbesondere zylindrisch gewölbte oder sphärisch
gewölbte oder asphärisch gewölbte Reflektionsoberflächen an zahlreichen Segmenten
verbleiben, und auf diese Weise für eine entsprechende Homogenisierung des Lichtes
sorgen können.
[0066] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 entspricht der grundsätzliche
Aufbau des Reflektorelementes 11 mit seinen acht Abschnitten 19a, 19b, 19c, 19d, 19e,
19f, 19g und 19h grundsätzlich dem beschriebenen Aufbau gemäß den Figuren 1 und 7.
Hier soll nun erläutert werden, dass ein Lichtstrahl 25a, der auf das Segment 23f
zweiter Art des Abschnittes 19b trifft, als Lichtstrahl 25b rückreflektiert wird.
Gleichermaßen wird ein Lichtstrahl 26a durch Spiegelung an dem Segment 23g als Lichtstrahl
26b reflektiert. Die beiden Lichtstrahlen 25b und 26b gelangen somit in den gleichen
Halbraum und tragen in diesem Halbraum zur Erhöhung der Lichtstärkeverteilung unter
bestimmten Raumwinkeln bei.
[0067] Die ausgehend von der Lichtquelle in einen anderen Halbraum hinein emittierten Lichtstrahlen
27a und 28a werden nach entsprechender Reflektion an den Segmenten 23i und 23h als
reflektierte Lichtstrahlen 27b und 28b reflektiert und in den zweiten Halbraum geworfen.
Damit verbleiben die beiden reflektierten Lichtstrahlen gemeinsam in einem Halbraum.
[0068] Aus dieser Erläuterung heraus wird deutlich, dass das Reflektorelement 11 der Fig.
10 zweifach spiegelsymmetrisch ist. Bezüglich einer ersten Ebene, die einen Längsschnitt
durch den Reflektor etwa entlang der Schnittlinie E1-E1 in Fig. 10 dargestellt, ist
das Reflektorelement vollkommen spiegelsymmetrisch. Auch bezüglich einer zweiten Ebene,
die durch die Schnittlinie E2-E2 der Fig. 10 angedeutet ist und gleichermaßen einen
Längsschnitt des Reflektorelementes 10 darstellt, ist das Reflektorelement
11 der Fig. 10 vollkommen spiegelsymmetrisch ausgebildet.
[0069] Damit ist mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 auch eine Lichtverteilungskurve
erzielbar, die eine zweifache Spiegelsymmetrie aufweist.
[0070] Als konkretes Ausführungsbeispiel ist beispielsweise denkbar, dass entlang einer
im Wesentlichen ovalen oder ellipsenförmigen Lichtfeldkontur eine konstante homogene
Lichtstärkeverteilung generiert werden soll. Eine solche Lichtstärkenverteilung kann
mit dem Reflektorelement 11 der Fig. 10 generiert werden.
[0071] Insgesamt wird deutlich, dass aufgrund der quaderförmigen Ausbildung der Segmente
zweiter Art, die jeweils eine plane Reflektionsoberfläche aufweisen, durch eine entsprechende
Ausrichtung der ebenen Reflektionsfläche, die Lichtverteilung in einem gewünschten
Maße variiert werden kann. Dabei kann eine Variation des Reflektionswinkels γ in einer
Längsschnittebene des Reflektors, wie durch Fig. 8 veranschaulicht, erfolgen und/oder
eine Variation des Abstrahlwinkels entlang einer Querschnittsebene, wie dies Fig.
9 veranschaulicht.
1. Leuchte (10) zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen, umfassend ein schalenförmiges Reflektorelement
(11), in dessen Innenraum (29) eine Lichtquelle (13) anordenbar ist, und dessen Innenfläche
(17) in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente Segmente (20, 20a, 20b) erster Art mit einer gewölbten Oberfläche und
Segmente (23, 23a, 23b) zweiter Art mit einer planen Oberfläche (35) umfassen.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (11) hinsichtlich seiner äußeren Bauform (16) um eine Längsmittelachse
(M) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20, 20a, 20b) erster Art zylindrisch ausgebildete Segmente umfassen.
4. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass den zylindrisch ausgebildeten Segmenten jeweils eine Zylinderachse zugeordnet ist,
die zu einer Längsmittelachse (M) des Reflektorelementes (11) unter einem spitzen
Winkel steht.
5. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (23, 23a, 23b) zweiter Art quaderförmig ausgebildete Segmente umfassen.
6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die quaderförmig ausgebildeteten Segmente (23, 23a, 23b) jeweils eine plane, reflektierende
Oberfläche (35) aufweisen.
7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die plane Oberfläche (35) der insbesondere quaderförmig ausgebildeten Segmente jeweils
derart ausgerichtet ist, dass ein normal zu der Oberfläche (35) gerichteter, von dieser
abstehender Vektor (N), eine Längsmittelachse (M) des Reflektorelementes beabstandet
(Abstand ½ x A) passiert.
8. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (17) des Reflektorelementes (11) wenigstens einen ersten und einen
zweiten Abschnitt (19a, 19b) aufweist, wobei Segmente (20) erster Art in dem ersten
Abschnitt und Segmente (23) zweiter Art in dem zweiten Abschnitt angeordnet sind.
9. Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt und / oder der zweite Abschnitt zusammenhängend ausgebildet ist.
10. Leuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (17) des Reflektorelementes in acht Abschnitte (19a, 19b, 19c, 19d,
19e, 19f, 19g, 19h) unterteilt ist.
11. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (11) bezüglich zweier, unter 90° zueinander stehender Ebenen
(E1-E1; E2-E2) ebenen symmetrisch ausgebildet ist.
12. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte ortsfest angeordnet ist.
13. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei einander benachbarten, eine plane Oberfläche aufweisenden Segmenten
(23f1, 23f2) ein stufenartiger Versatz besteht.
14. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (17) des Reflektorelementes vollständig mit Segmenten besetzt ist.
15. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Reflektorelement (11) unter Zuhilfenahme einer im Wesentlichen punktförmigen
Lichtquelle (13) eine im wesentlichen ovale oder hantelförmige Lichtfeldkontur generierbar
ist.