Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe mit mindestens einer LED-Lichtquelle und einem in Lichtabstrahlrichtung vor der LED-Lichtquelle angeordnetem Diffusor, wobei die Lichtabgabe der Anordnung über den Diffusor erfolgt.

Bei länglichen Leuchten bzw. Anordnungen zur Lichtabgabe, die beispielsweise im gewerblichen Bereich Anwendung finden, wurden bisher häufig Leuchtstofflampen als Lichtquellen eingesetzt. Die fortschreitende Entwicklung von LEDs führt nun immer mehr dazu, dass beispielsweise Leuchtstofflampen durch entsprechende LEDs ersetzt werden. Dies ergibt sich zum Einen daraus, dass LED-Lichtquellen erhebliche Vorteile bzgl. der Lebensdauer und Energieeffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln aufweisen. Zum Anderen sind die mithilfe von LEDs erzielbaren Lichtstärken mittlerweile ausreichend hoch, so dass LED-Lichtquellen ohne Weiteres klassische Lichtquellen wie beispielsweise Leuchtstofflampen ersetzen können.

Aus der der amerikanischen Patentanmeldung US 2006/0245173 A1 ist beispielsweise eine Anordnung zur Lichtabgabe bekannt, bei der LEDs Anwendung finden.

Der Einsatz von LED-Lichtquellen erfolgt des weiteren beispielsweise auch bereits bei der sogenannten Slotlight-Leuchte der Anmelderin, bei der es sich um eine längliche Leuchte handelt, über die eine diffuse Lichtabgabe erfolgt, um ein möglichst gleichmäßig aufgehelltes Lichtband zu schaffen. In Figur 1 ist beispielhaft eine mögliche Ausgestaltung einer derartigen Slotlight-Leuchte 1 im Querschnitt gezeigt, wobei die Leuchte 1 ein längliches Gehäuse 6 mit einer Lichtaustrittsöffnung aufweist. An der Lichtaustrittsöffnung ist ein Diffusor 3 angeordnet, der die Lichtaustrittsöffnung verschließt. Entsprechend erfolgt die Lichtabgabe der Leuchte 1 über den Diffusor 3.

In dem Gehäuse 6 der Leuchte 1 ist desweiteren eine LED-Lichtquelle 2 vorgesehen, die derart in dem Gehäuse 6 platziert ist, dass sich der Diffusor 3 im Wesentlichen in Lichtabstrahlrichtung vor der LED-Lichtquelle 2 befindet. Um nun sicher zu stellen, dass ein möglichst großer Teil des von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts einigermaßen gleichmäßig auf den Diffusor 3 trifft, ist außerdem ein Reflektor 5 vorgesehen, der zwei seitlich an der Innenseite des Gehäuses 6 angeordnete Reflektorflügel 7 aufweist, wobei sich die beiden Reflektorflügel 7 im Wesentlichen zwischen der LED-Lichtquelle 2 und dem Diffusor 3 befinden. Durch diese Reflektorflügel 7 wird erreicht, dass ein Großteil des von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts auf den Diffusor 3 gerichtet wird, da auch das von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenes Licht, welches nicht unmittelbar in Richtung des Diffusors 3 gestrahlt wird, durch Mehrfachreflektionen an den Reflektorflügeln 7 in Richtung des Diffusors 3 gelenkt werden kann.

Um eine möglichst hohe Effizienz bzw. einen hohen Wirkungsgrad der Leuchte 1 zu erreichen ist es jedoch erforderlich, dass die Reflektorflügel 7 ein möglichst hochwertiges Reflektormaterial aufweisen, um möglichst gute Reflektionseigenschaften aufzuweisen.

Desweiteren ist es bei der Verwendung von LED-Lichtquellen sinnvoll und auch notwendig ein versehentliches Berühren der elektrischen Komponenten, insbesondere der LED-Platine, zu verhindern.

Hierzu ist bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte 1 in dem Gehäuse 6 zusätzlich noch eine transparente Platte 4 vorgesehen, die zwischen der LED-Lichtquelle 2 und dem Diffusor 3 angeordnet ist. Durch diese wird erreicht, dass auch nach dem Entfernen des Diffusors 3 ein entsprechender Berührungsschutz für die LED-Lichtquelle 2 gegeben ist. Bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte 1 ist dabei vorgesehen, dass die transparente Platte 4 durch den Reflektor 5 gehalten wird. Der Reflektor 5 ist hierbei im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei mittig innerhalb der U-Form die LED-Lichtquelle 2 angeordnet ist und die Öffnung der U-Form in Richtung des Diffusors 3 zeigt. Die Reflektorflügel 7, die die Flügel der U-Form bilden, sind hierbei leicht gekrümmt ausgebildet und über einen Mittelbereich der U-Form miteinander verbunden, wobei in den Reflektorflügeln 7 in der Nähe des Mittelbereichs entsprechende Aussparungen bzw. Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen jeweils die Enden der transparenten Platte 4 angeordnet sind, wodurch die transparente Platte 4 durch den Reflektor 5 gehalten wird.

Wie bereits erläutert, wird bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte 1 ein nicht unerheblicher Teil des von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts durch Mehrfachreflektion an den Reflektorflügeln 7 in Richtung des Diffusors 3 gelenkt, weshalb auch trotz der Auswahl eines entsprechend hochwertigen Reflektormaterials nur eine bestimmte Effizienz bzw. ein bestimmter Wirkungsgrad erreicht werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die oben skizzierte Anordnung zur Lichtabgabe derart weiter zu entwickeln, dass die Effizienz bzw. der Wirkungsgrad gesteigert wird und gleichzeitig gewährleistet ist, dass nach wie vor ein unbeabsichtigtes Berühren der LED-Lichtquelle bzw. der entsprechenden Komponenten verhindert werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zur Lichtabgabe vorgeschlagen, die mindestens eine LED-Lichtquelle und einen in Lichtabstrahlrichtung vor der LED-Lichtquelle angeordneten Diffusor aufweist, wobei die Lichtabgabe der Anordnung über den Diffusor erfolgt. Zusätzlich ist zwischen der LED-Lichtquelle und dem Diffusor eine Linsenanordnung vorgesehen, die derart ausgebildet und zwischen der LED-Lichtquelle und dem Diffusor angeordnet ist, dass das gesamte von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht im Wesentlichen vollständig und gleichmäßig auf den Diffusor gerichtet ist. Zusätzlich sind seitlich zwischen der Linsenanordnung und dem Diffusor angeordnete Reflektorflügel vorgesehen, die eventuell vorhandenes Streulicht ebenfalls noch auf den Diffusor richten. Hierbei sind die Reflektorflügel auch seitlich neben der Linsenanordnung angeordnet, wobei die Linsenanordnung durch die Reflektorflügel in der Anordnung zur Lichtabgabe befestigt ist.

Durch die Linsenanordnung wird somit ermöglicht, dass nahezu das gesamte von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht auf den Diffusor trifft und diesen vollständig und gleichmäßig beleuchtet, ohne dass eine erheblicher Anteil des von der LED-Lichtquelle abgestrahlten Lichts an einem Reflektor reflektiert werden muss, wodurch erreicht wird, dass das von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht effizient und mit einem hohen Wirkungsgrad in nahezu vollständiger und gleichmäßiger Weise über den Diffusor abgegeben werden kann.

Zusätzlich können die Reflektorflügel Bestandteil eines im Wesentlichen U-förmig ausgestalteten Reflektors sein, wobei die LED-Lichtquelle mittig innerhalb der U-Form angeordnet ist und die Öffnung der U-Form in Richtung des Diffusors zeigt.

Um zu erreichen, dass das von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht möglichst vollständig und gleichmäßig durch die Linsenanordnung auf den Diffusor gelenkt wird, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Linsenanordnung im Querschnitt im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei es sich bei dem der LED-Lichtquelle zugewandten Endbereich um die Deckfläche des Kegelstumpfs und bei dem dem Diffusor zugewandten Endbereich um die Grundfläche des Kegelstumpfs handelt.

Der der LED-Lichtquelle zugewandte Endbereich des Kegelstumpfs kann hierbei eine Vertiefung mit einer Bodenfläche und zwei Seitenflächen aufweisen, wobei die LED-Lichtquelle im Wesentlichen in der Vertiefung angeordnet ist, derart, dass die Bodenfläche und die Seitenflächen die Lichteintrittsfläche der Linsenanordnung für das von der LED-Lichtquelle abgegebenen Licht bilden, wobei die Bodenfläche konvex und die Seitenflächen konkav ausgebildet sein können. Zusätzlich kann der dem Diffusor zugewandte Endbereich des Kegelstumpfs im Wesentlichen eben sein und die Lichtaustrittsfläche der Linsenanordnung bilden und dabei derart ausgebildet sein, dass das die Linsenanordnung verlassende Licht leicht aufgeweitet wird. Außerdem können die beiden seitlichen Mantelflächen des Kegelstumpfs gekrümmt und totalreflektierend ausgebildet sein.

Durch diese spezielle Linsenanordnung ist ein effizientes Einsammeln, Bündeln und gleichmäßiges Verteilen des von der LED-Lichtquelle abgegebenen Lichts auf einen darunter liegenden bzw. anschließenden Diffusor möglich.

Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass der dem Diffusor zugewandte Endbereich des Kegelstumpfs seitlich angeordnete, insbesondere mehrfach abgewickelte Arme zur Befestigung der Linsenanordnung in der Anordnung zur Lichtabgabe aufweist.

Hierdurch ergibt sich dann die Möglichkeit, dass die Linsenanordnung in den gleichen Aussparungen bzw. Ausnehmungen eines Reflektors befestigt werden kann, in denen bereits auch die aus der Slotlight-Leuchte bekannte transparente Platte gehalten wird bzw. befestigt ist.

Vorteilhafterweise ist desweiteren vorgesehen, dass die Anordnung zur Lichtabgabe länglich ausgebildet ist und mehreren in Längsrichtung angeordnete LED-Lichtquellen aufweist. Hierbei kann dann vorgesehen sein, dass für alle LED-Lichtquellen eine gemeinsame Linsenanordnung vorgesehen ist, die über die gesamte Länge den gleichen Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausgestaltung beeinflusst die Linsenanordnung die gleichmäßige Ausleuchtung des Diffusors insbesondere über die Breite der Lichtaustrittsöffnung, da über die gesamte Länge die Linsenanordnung den gleichen Querschnitt aufweist. Dementsprechend wir das von der LED-Lichtquelle abgegebene Licht im Wesentlichen nur in Querrichtung und somit in einer Ebene beeinflusst.

Alternativ könnte aber auch vorgesehen sein, dass mehrere Linsenanordnungen vorhanden sind, wobei jeder Linsenanordnung mindestens eine LED-Lichtquelle zugeordnet ist. Hierdurch besteht dann beispielsweise die Möglichkeit, dass jeder LED-Lichtquelle eine einzelne Linsenanordnung zugeordnet wird, wodurch zusätzlich zur Querrichtung auch eine Beeinflussung in Längsrichtung und somit in zwei Ebenen möglich ist. Das Licht kann dann derart beeinflusst werden, dass es in Querrichtung im Wesentlichen vollständig auf den Diffusor gerichtet ist und im Gegensatz dazu in Längsrichtung eher breit verteilt wird. Durch diese eher breite Verteilung wird eine bessere Durchmischung des Lichts in Längsrichtung erreicht, wodurch der Einfluss von einzelnen LED-Ausfällen bzw. unterschiedlicher Farb- oder Lichtstromdichten (Abweichungen und damit bedingte Ungleichmäßigkeiten) minimiert werden kann.

Vorzugweise kann desweiteren auch vorgesehen sein, dass die Anordnung zur Lichtabgabe ein Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung aufweist, wobei in dem Gehäuse die mindestens eine LED-Lichtquelle und die Linsenanordnung angeordnet sind und der Diffusor die Lichtaustrittsöffnung verschließt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1

aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zur Lichtabgabe im Querschnitt;

Figur 2

erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe im Querschnitt;

Figur 3

erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe im Querschnitt mit Strahlengängen des Lichts;

Figur 4

erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe im Querschnitt mit Strahlengängen des Lichts;

Figur 1 zeigt, wie bereits zuvor erläutert, beispielhaft eine bereits aus dem Stand der Technik bekannte Slotlight-Leuchte 1 der Anmelderin. Bei dieser Anordnung zur Lichtabgabe bzw. Leuchte 1 ist zwischen der LED-Lichtquelle 2 und dem Diffusor 3 eine transparente Platte 4 vorgesehen, die insbesondere als Berührungsschutz dient. Die Lichtlenkung des von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts erfolgt dagegen im Wesentlichen durch die Reflektorflügel 7 des Reflektors 5. Die Reflektorflügel 7 weisen hierbei entsprechende Ausnehmungen bzw. Aussparungen auf, in denen die Enden der transparenten Platte 4 angeordnet sind und dementsprechend durch den Reflektor 5 gehalten werden. Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte 1 wird ein erheblicher Teil des von der LED-Lichtquelle 2 abgegebenen Lichts über Mehrfachreflektionen an den Reflektorflügeln 7 auf den Diffusor 3 gerichtet, wodurch die Reflektorflügel 7 ein entsprechend hochwertiges Reflektormaterial aufweisen müssen.

Bei der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber vorgesehen, dass anstelle der transparenten Platte 4 einen Linsenanordnung 14 verwendet wird. Figur 2 zeigt eine entsprechende erfindungsgemäße Leuchte 11 bzw. Anordnung zur Lichtabgabe, welche wiederum einen Diffusor 3 und eine LED-Lichtquelle 2 aufweist. Wie auch bereits bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte 1 ist auch bei der in Figur 2 gezeigten Leuchte 11 die LED-Lichtquelle 2 innerhalb eines Gehäuses 6 angeordnet, wobei der Diffusor 3 die Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 6 verschließt. Ebenso weist die Leuchte 11 einen Reflektor 5 mit zwei seitlich innerhalb des Gehäuses 6 angeordneten Reflektorflügeln 7 auf, wobei die Linsenanordnung 14 in den gleichen Ausnehmungen bzw. Aussparungen befestigt bzw. gehalten wird, in denen auch die Enden der transparenten Platte 4 in Figur 1 gehalten werden bzw. befestigt sind. Hierzu weist die Linsenanordnung 14 zwei mehrfach abgewinkelte Arme auf, die jeweils seitlich am Hauptkörper der Linsenanordnung 14 angeordnet sind.

Der Hauptkörper der Linsenanordnung 14 ist hierbei kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei es sich bei dem der LED-Lichtquelle 2 zugewandten Endbereich um die Deckfläche des Kegelstumpfs und bei dem dem Diffusor 3 zugewandten Endbereich um die Grundfläche des Kegelstumpfs handelt und die mehrfach abgewinkelten Arme an dem dem Diffusor 3 zugewandten Endbereich des Kegelstumpfs seitlich angeordnet sind.

Der der LED-Lichtquelle 2 zugewandte Endbereich des Kegelstumpfs weist zusätzlich eine Vertiefung auf, wobei die LED-Lichtquelle 2 im Wesentlichen in der Vertiefung angeordnet ist. Die Vertiefung besteht hierbei im Wesentlichen aus einer Bodenfläche und zwei Seitenflächen, die entsprechend die Lichteintrittsfläche der Linsenanordnung 14 für das von der LED-Lichtquelle 2 abgegebene Licht bilden.

Die Bodenfläche ist hierbei als konvexe, sphärische Linse mit einem Radius von beispielsweise 13mm ausgeformt, wobei die Geometrie so gewählt ist, dass das von der LED-Lichtquelle 2 abgegebene Licht beispielsweise in einem Winkelbereich von -50° bis +50° auf die Bodenfläche trifft und durch die konvexe Form gebündelt wird. Dieses Licht verlässt dann die Linsenanordnung 14 über den dem Diffusor 3 zugewandten Endbereich des Kegelstumpfs, wobei dieser Endbereich im Wesentlichen eben ist und die Lichtaustrittsfläche der Linsenanordnung 14 bildet. Zusätzlich ist dieser Endbereich auch derart ausgebildet, dass das die Linsenanordnung 14 verlassende Licht leicht aufgeweitet bzw. gebrochen wird, beispielsweise in einem Winkelbereich von -35° bis 35°, derart, dass dieser Lichtanteil auf der gesamten Breite des Diffusors 3 gleichmäßig verteilt ist.

In Figur 3 ist die in Figur 2 gezeigte erfindungsgemäße Leuchte 11 mit entsprechenden Lichtstrahlen dargestellt, wobei dort insbesondere das von der LED-Lichtquelle 2 abgegebene Licht gezeigt wird, welches auf die Bodenfläche der Vertiefung trifft. Durch die konvexe Form der Bodenfläche erfolgt hierbei zunächst eine Bündelung des Lichts, um dann anschließend wieder beim Verlassen der Linsenanordnung 14 über den dem Diffusor 3 zugewandten Endbereich aufgrund von Brechung leicht aufgeweitet zu werden, derart, dass das die Linsenanordnung 14 verlassende Licht den Diffusor 3 möglichst vollständig und gleichmäßig beleuchtet.

Die Seitenflächen der Vertiefung sind demgegenüber als konkave, sphärische Linse mit einem Radius von beispielsweise ca. 4,5mm ausgeformt, wobei vorgesehen ist, dass diese Seitenflächen das von der LED-Lichtquelle 2 abgegebene Licht in einem Winkelbereich beispielsweise von -90° bis -50 und von +50° bis +90° aufnehmen. Die LED-Lichtquelle 2 kann hierbei in der Vertiefung derart angeordnet sein, dass sie sich im Mittelpunkt des Kreises der beiden Seitenflächen befindet, so dass keine Richtungsänderung des Lichts entsteht. Die Seitenflächen lassen dann das Licht radial (d.h. ohne Beugung) an die seitlichen Mantelflächen des Kegelstumpfs durch. Diese seitlichen Mantelflächen sind hierbei gekrümmt und totalreflektierend ausgebildet, so dass das von den Seitenflächen zu den Mantelflächen gelenkte Licht per Totalreflektion umgelenkt wird, derart, dass nach Verlassen der Linsenanordnung 14 über den dem Diffusor 3 zugewandten Endbereich das Licht den Diffusor ebenfalls vollständig und gleichmäßig beleuchtet. Hierzu ist anzumerken, dass auch dieses Licht wiederum durch Brechung durch den dem Diffusor zugewandten Endbereich leicht aufgeweitet wird.

In Figur 4 sind nun entsprechende Lichtstrahlen gezeigt, die von der LED-Lichtquelle 2 in die Linsenanordnung 14 über die Seitenflächen der Vertiefung gelangen. Figur 4 zeigt hierbei wiederum die in Figur 2 gezeigte erfindungsgemäße Leuchte 11.

Sowohl das über die Bodenfläche der Vertiefung in die Linsenanordnung 14 eintretende Licht als auch das über die Seitenflächen der Vertiefung in die Linsenanordnung 14 eintretende Licht wird durch die Linsenanordnung 14 derart beeinflusst, dass es nach Verlassen der Linsenanordnung 14 den Diffusor 3 gleichmäßig und vollständig beleuchtet, was zu einer höheren Effizienz bzw. einem besseren Wirkungsgrad führt.

Zusätzlich ist auch anzumerken, dass durch die Ausgestaltung der Linsenanordnung 14 und insbesondere auch durch die Befestigung in den gleichen Aussparungen bzw. Ausnehmungen, die Linsenanordnung 14, ebenso wie die transparente Platte 4, als Berührungsschutz für die LED-Lichtquelle 2 und die entsprechenden Komponenten dient und dementsprechend ein unbeabsichtigtes Berühren dieser Teile bei Öffnen des Diffusors 3 weitestgehend verhindert werden kann.

Dementsprechend wäre es auch vorstellbar, dass bei bereits bestehenden Slotlight-Leuchten 1 die transparenten Platten 4 durch entsprechende Linsenanordnungen 14 ersetzt werden und somit eine neue Leuchte 11 entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung zur Lichtabgabe geschaffen wird.

Desweiteren ist noch anzumerken, dass es sich bei den bekannten Slotlight-Leuchten um längliche Leuchten handelt, die über die Länge verteilt mehrere LED-Lichtquellen aufweisen. Hierbei kann dann vorgesehen sein, dass für alle LED-Lichtquellen eine gemeinsame Linsenanordnung vorgesehen ist, die in Längsrichtung gesehen einen unveränderten Querschnitt aufweist. Hierbei wird das Licht dann im Wesentlichen lediglich in Querrichtung und somit nur in einer Ebene beeinflusst. Alternativ könnten aber auch mehrere Linsenanordnungen vorgesehen seien, beispielsweise für jede LED-Lichtquelle eine Linsenanordnung. Hierdurch besteht dann die Möglichkeit, dass das Licht sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung und somit in mehreren Ebenen beeinflusst werden kann. In Längsrichtung könnte beispielsweise eine sehr breite Verteilung bzw. Erzeugung von sehr flachem Licht gewünscht sein, um eine noch bessere Lichtdurchmischung zu erzielen.

Zu dem Reflektor bzw. den Reflektorflügeln ist noch anzumerken, dass diese nach wie vor vorhanden sein können, um noch eventuell vorhandenes Streulicht auf den Diffusor zu richten. Hierbei ist es dann allerdings nicht mehr erforderlich, ein besonders hochwertiges und somit teures Reflektormaterial zu verwenden, da der Anteil des Lichts der von den Reflektorflügeln auf den Diffusor gelenkt wird, erheblich geringer ist, als bei der in Figur 1 gezeigten Leuchte.