ANORDNUNG ZUR LICHTABGABE

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe mit mindestens einer LED-Lichtquelle und mindestens einer in Lichtabstrahlrichtung nach der LED-Lichtquelle angeordneten ersten Linse.

[0002] 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 mit Hilfe von LEDs erzielbaren Lichtstärken mittlerweile ausreichend hoch, sodass LED-Lichtquellen ohne Weiteres klassische Lichtquellen wie beispielsweise Leuchtstofflampen ersetzen können.

[0003] Um nun eine gewünschte Abstrahlcharakteristik einer derartigen Anordnung zu erreichen, ist in der US 2006/0146531 A1 beispielsweise eine längliche Anordnung gezeigt, die mehrere LEDs aufweist, wobei jeder LED eine erste optische Vorrichtung zugeordnet ist und die längliche Anordnung eine zweite optische Vorrichtung für alle LEDs bzw. ersten optischen Vorrichtungen gemeinsam aufweist, die den ersten optischen Vorrichtungen vorgeordnet ist.

[0004] US 2006/0146531 offenbart eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0005] Ebenso kann vorgesehen, dass den LED-Lichtquellen Linsen zugeordnet sind, die in Abstrahlrichtung nach den LED-Lichtquellen angeordnet werden. Mehrere derartiger Linsen sind hierbei zu einem länglichen optischen Element zusammengefügt, wobei vorzugsweise jeder LED-Lichtquelle genau eine Linse des optischen Elements zugeordnet ist.

[0006] In Figur 1 ist eine derartige Anordnung zur Lichtabgabe 1 gezeigt, die ein Gehäuse 3 mit einer Lichtaustrittsöffnung aufweist, wobei in dem Gehäuse 3 die LED-Lichtquellen 4 angeordnet sind und die zu dem optischen Element 2 zusammengefügten Linsen 6 das Gehäuse 3 in Lichtabstrahlrichtung verschließen. In Figur 3 ist ein optisches Element 2 gezeigt, das aus mehreren Linsen 6 besteht. Derartige optische Elemente 2 werden hierbei zumeist im Spritzgussverfahren hergestellt.

[0007] Aus Figur 2 geht die Lichtstärkeverteilungskurve der in Figur 3 gezeigten Linsen 6 bzw. des optischen Elements 2 und dementsprechend auch der Anordnung zur Lichtabgabe 1 hervor, wobei die dort dargestellte Kurve den Werten in der C0/C180 Ebene, also in Querrichtung zu dem in Figur 3 gezeigten optischen Element 2 bzw. der Anordnung zur Lichtabgabe 1, entspricht. Die in Fig. 2 gezeigte Lichtstärkeverteilungskurve weist hierbei zwei voneinander getrennte Flügel auf, die jeweils einen Spitzenbereich bei 15° und daran beidseits anschließende Flankenbereiche, in denen die Lichtstärke auf einen deutlich geringeren Wert als in dem Spitzenbereich abfällt, aufweisen, wobei eine der Flanken zu dem Winkelbereich um 0° hin abfällt. Der Winkel zwischen den beiden Spitzenbereichen der Flügel entspricht hierbei dem Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von der ersten Linse abgegebenen Lichts. Dementsprechend weist hier der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel einen Wert von 30° auf.

[0008] Eine derartige Lichtstärkeverteilung ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn eine entsprechende Anordnung zur Lichtabgabe 1 entlang eines Gangs angeordnet werden soll, der jeweils rechts und links Regale aufweist, die entsprechend durch die Anordnung zur Lichtabgabe 1 beleuchtet werden sollen.

[0009] Der aus Figur 2 ersichtliche halbe Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel von 15° ist zusätzlich auch noch einmal in Figur 1 eingezeichnet. Dieser Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel ergibt sich durch die Ausgestaltung der Linsen 6, weshalb dieser Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel durch eine entsprechende Änderung der Bauform der Linsen 6 verändert werden kann, falls ein anderer Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel der Anordnung zur Lichtabgabe 1 gewünscht ist

[0010] Hierbei besteht aber nun das Problem, dass für eine derartige Änderung des Öffnungsbzw. Abstrahlwinkels, das gesamte optische Element ausgetauscht werden muss, was entsprechend hohe Kosten verursacht. Zusätzlich entstehen auch erhebliche Kosten durch die Herstellung weiterer optischer Elemente im Spritzgussverfahren, da für jede alternative Ausführungsform eigene Werkzeuge bzw. Gussformen hergestellt werden müssen, die zu hohen Kosten führen.

[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zu Grunde, die oben skizzierte Anordnung zur Lichtabgabe derart weiterzuentwickeln, dass der Öffnungsbzw. Abstrahlwinkel der Anordnung zur Lichtabgabe verändert werden kann, ohne dass die Linsen bzw. das optische Element ausgetauscht werden müssen.

[0012] Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0013] Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1

Anordnung zur Lichtabgabe mit einem mehrere erste Linsen aufweisenden optischen Element;

Figur 2

Lichtstärkeverteilungskurve der in Figur 1 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe bzw. des optischen Elements in Querrichtung;

Figur 3

Darstellung mehrerer zu einem optischen Element zusammengefügten ersten Linsen;

Figur 4

erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe gemäß einer ersten Ausführungsform;

Figur 5

Lichtstärkeverteilungskurve der in Figur 4 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe in Querrichtung;

Figur 6

erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figur 7

Lichtstärkeverteilungskurve der in Figur 6 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe in Querrichtung.

[0014] In Figur 1, ist wie bereits erläutert, eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zur Lichtabgabe 1 gezeigt.

[0015] Die Anordnung zur Lichtabgabe 1 weist ein Gehäuse 3 mit einer Lichtaustrittsöffnung auf, wobei in dem Gehäuse 3 LED-Lichtquellen 4 angeordnet sind und die Lichtaustrittsöfmung durch ein optisches Element 2 verschlossen wird. Das optische Element 2 besteht hierbei aus mehreren ersten Linsen 6, die in Lichtabstrahlrichtung nach den LED-Lichtquellen 4 angeordnet sind. Ein derartiges optisches Element 2, das sich aus mehreren Linsen 6 zusammensetzt, ist beispielhaft in Figur 3 gezeigt.

[0016] In Figur 2 ist die Abstrahlcharakteristik bzw. Lichtstärkeverteilungskurve derartiger erster Linsen 6 bzw. des optischen Elements 2 und somit der Anordnung zur Lichtabgabe 1 in der C0/C180 Ebene und damit in Querrichtung zur Anordnung zur Lichtabgabe 1 bzw. dem optischen Element 2 gezeigt. Diese Lichtstärkeverteilung eignet sich beispielsweise für Verkaufsläden, bei denen entlang von Gängen links und rechts jeweils Regale relativ nah an den Gängen angeordnet sind, die durch entsprechende Anordnungen zur Lichtabgabe 1 besonders beleuchtet werden sollen.

[0017] An der Oberseite des Gehäuses ist des Weiteren bei der Anordnung zur Lichtabgabe 1 noch eine Vorrichtung 5 vorgesehen, die eine mechanische Befestigung der Anordnung zur Lichtabgabe 1 an einer Tragschiene ermöglicht und ferner innerhalb der Tragschiene verlaufende Leitungen kontaktiert.

[0018] Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass in Lichtabstrahlrichtung nach der ersten Linse 6 eine zweite Linse 7, 8 zur Beeinflussung des von der ersten Linse abgegebenen Lichts angeordnet ist. In den Figuren 4 und 6 sind hierzu zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei die in den Figuren 4 und 6 gezeigten Anordnungen zur Lichtabgabe 1 ansonsten jeweils dieselben Bauteile wie die Anordnung zur Lichtabgabe 1 in Figur 1 aufweisen. In Figur 4 ist hierbei eine entsprechende Ausgestaltungsvariante gezeigt, bei der eine zweite Linse 7 derart ausgebildet und nach der ersten Linse 6 angeordnet ist, dass durch die zweite Linse 7 der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von der ersten Linse 6 abgegebenen Lichts verkleinert bzw. verringert wird, wobei bei der in Figur 4 gezeigten Variante der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel gegen 0° geht.

[0019] Die entsprechende Lichtstärkeverteilungskurve bzw. Lichtabstrahlcharakteristik zu der in Figur 4 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe 1 ist in Figur 5 gezeigt. Dieser ist im Gegensatz zu der in Figur 2 gezeigten Lichtstärkeverteilungskurve, der zwei Spitzenbereiche bei jeweils 15° zu entnehmen sind, lediglich ein Spitzenbereich bei 0° zu entnehmen, wodurch sich ein Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel von 0° ergibt. Hierdurch eignet sich die Anordnung zur Lichtabgabe 1 aus Figur 4 beispielsweise für die Beleuchtung von Gängen in Verkaufsläden, an denen keine Regale links und rechts angeordnet sind.

[0020] Wie Figur 4 zu entnehmen ist, weist die zweite Linse 7 ein zur Mitte spitz zulaufendes Dreieck auf, wobei das Dreieck an der der ersten Linse 6 abgewandten Seite der zweiten Linse 7 angeordnet ist und die Spitze des Dreiecks von der ersten Linse 6 bzw. der LED-Lichtquelle 4 weg zeigt. Diese Dreiecksform bricht das von der ersten Linse 6 mit einem Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel von 15° abgegebene Licht derart bzw. lenkt es derart um, dass der Öffnungswinkel bzw. Abstrahlwinkel danach im Wesentlichen einen Wert von 0° aufweist.

[0021] Eine derartige Ausgestaltung ist wie bereits erläutert beispielweise dann wünschenswert, wenn entlang eines Gangs keine Regale mehr seitlich angeordnet sind und dementsprechend nur noch der Gang beleuchtet werden soll oder wenn hohe Regale zu beleuchten sind. Hierbei ist es nun aber nicht mehr notwendig, dass bei einer Anordnung zur Lichtabgabe das gesamte optische Element ausgetauscht werden muss. Vielmehr ist es ohne Weiteres möglich, dass eine Anordnung zur Lichtabgabe mit einem entsprechenden optischen Element installiert wird und dann entsprechend den örtlichen Bedingungen nachträglich zweite Linsen der Anordnung zur Lichtabgabe zugeordnet werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass bei einer Umgestaltung von Gängen in Einkaufsläden, bei denen bisher normale Regale seitlich entlang des Gangs angeordnet waren und dementsprechend beispielsweise Anordnungen zur Lichtabgabe 1 wie in Figur 1 gezeigt, verwendet worden sind, nach einer Umgestaltung, bei der die Regale entfernt oder entsprechend hohe Regale angeordnet worden sind, nicht die gesamte Anordnung zur Lichtabgabe ausgetauscht werden muss bzw. dass optische Element 2 sondern lediglich zweite Linsen 7 der Anordnung zur Lichtabgabe 1 zugeordnet werden müssen.

[0022] Das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine Variante, bei der der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel im Wesentlichen 0° beträgt. Denkbar wäre aber auch, dass der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel nicht so stark bzw. noch stärker verkleinert wird.

[0023] Im Gegensatz zu dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem durch die zweite Linse 7 der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel verkleinert wird, ist bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel eine zweite Linse 8 nach der ersten Linse 6 vorgesehen, durch die der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von der ersten Linse abgegebenen Lichts vergrößert wird. Wie den Figuren 6 und 7 zu entnehmen ist, ist die zweite Linse 8 hierbei derart ausgestaltet, dass der halbe Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel einen Wert von ca. 30° aufweist. Der Figur 7 kann hier wiederum die Lichtstärkeverteilungskurve der in Figur 6 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe 1 entnommen werden, wobei im Vergleich zu der Lichtstärkeverteilungskurve in Figur 2 zu erkennen ist, dass sich die beiden Spitzbereiche nunmehr bei 30° befinden und somit Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel einen Wert von 60° aufweist. Dementsprechend hat diese Anordnung zur Lichtabgabe 1 eine Lichtstärkeverteilung, die, wie die Lichtstärkeverteilung der in Figur 1 gezeigten Anordnung zur Lichtabgabe 1, zwei im Wesentlichen symmetrische Flügel zeigt.

[0024] Wie der Figur 6 zu entnehmen ist, weist die zweite Linse 8 eine weit geöffnete V-form an der der ersten Linse 6 abgewandten Seite auf, wobei die Spitze der V-Form in Richtung der ersten Linse 6 zeigt. Diese im Wesentlichen das Gegenstück zur Form der zweiten Linse 7 aus Figur 4 bildende Form bricht das von der ersten Linse 6 abgegebene Licht derart bzw. lenkt es um, dass der von der ersten Linse vorgegebene halbe Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel von 15° auf 30° vergrößert wird.

[0025] Durch die Vergrößerung des Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkels ist es nunmehr möglich, dass eine erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe beispielweise auch zur Beleuchtung von Regalen bei breiteren Gängen oder bei niedrigeren Abhänghöhen der Decken in Verkaufsräumen eingesetzt werden kann. So wäre es des Weiteren auch denkbar, dass beispielsweise bei einer Umgestaltung eines Verkaufsraums, bei dem ein Gang verbreitert wird oder die Abhänghöhe der Decke niedriger gemacht wird, die bisher eingesetzte Anordnung zur Lichtabgabe 1, wie beispielsweise in Figur 1 gezeigt, durch die einfache Anbringung der zweiten Linse 8 angepasst wird und damit gewährleistet ist, dass auch nach der Umgestaltung der Verkaufsräume die Regale entsprechend gut ausgeleuchtet werden.

[0026] Wie bereits bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform ist auch bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform zu erwähnen, dass die zweite Linse 8 auch so ausgestaltet sein kann, dass eine stärkere bzw. geringere Vergrößerung des Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkels stattfindet.

[0027] Insgesamt ist zur vorliegenden Erfindung anzumerken, dass durch diese ein durch eine erste Optik vorgegebener Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel durch eine zweite nach der ersten Optik angeordnete Optik verändert werden kann, wobei in der C90/C270-Ebene eine Beeinflussung (Entblendung, Leuchtdichtereduzierung, Einhaltung UGR) insbesondere durch die erste Linse erfolgt und die zweite Linse hierauf kaum Einfluss nimmt.

Ansprüche

1. Anordnung zur Lichtabgabe (1), mit mehreren LED-Lichtquellen (4) und mehreren in Lichtabstrahlrichtung nach den LED-Lichtquellen (4) angeordneten ersten Linsen (6), wobei die ersten Linsen (6) zu einem optischen Element (2) zusammengefügt sind und in Lichtabstrahlrichtung nach den ersten Linsen (6) zweite Linsen (7, 8) zur Beeinflussung des von den ersten Linsen (6) abgegebenen Lichts angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtstärkeverteilungskurve des von jeder ersten Linse (6) abgegebenen Lichts in der C0/C180-Ebene zwei im Wesentlichen symmetrische voneinander getrennte Flügel aufweist, die jeweils im wesentlichen in einem Winkelbereich von 0° bis 90°, bezogen auf eine Achse parallel zur Lichtabstrahlrichtung durch den Lichtschwerpunkt der jeweiligen ersten Linse (6), liegen und jeweils einen Spitzenbereich und daran beidseits anschließende Flankenbereiche, in denen die Lichtstärke auf einen deutlich geringeren Wert als in dem Spitzenbereich abfällt, aufweisen, wobei der Spitzenbereich bei Winkeln grösser 0° liegt und eine der Flanken zu dem Winkelbereich um 0° hin abfällt, wobei der Winkel zwischen den beiden Spitzenbereichen der Flügel dem Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von der jeweiligen ersten Linse (6) abgegebenen Lichts entspricht und dass die zweiten Linsen (7, 8) derart ausgebildet und nach den ersten Linsen (6) angeordnet sind, dass durch die zweiten Linsen (7, 8) der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von den ersten Linsen (6) abgegebenen Lichts verkleinert oder vergrößert wird.

2. Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Öffnungs- bzw. Abstrahlwinkel des von den ersten Linsen (6) abgegebenen Lichts größer 0° ist.

3. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder LED-Lichtquelle (4) jeweils genau eine erste Linse (6) des optischen Elements (2) zugeordnet ist.

4. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur einem Teil der ersten Linsen (6) zweite Linsen (7, 8) zugeordnet sind.

5. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung zur Lichtabgabe (1) ein Gehäuse (3) mit einer Lichtaustrittsöffnung aufweist, wobei in dem Gehäuse (3) die mehreren LED-Lichtquellen (4) angeordnet sind und die mehreren ersten Linsen (6) das Gehäuse (3) in Lichtabstrahlrichtung verschließen.

Claims

1. Light output arrangement (1), with several LED light sources (4) and with several first lenses (6) arranged in the light radiation direction after the LED light sources (4), wherein the first lenses (6) are combined into an optical element (2) and second lenses (7, 8) are arranged in the light radiation direction after the first lenses (6) for influencing the light given off by the first lenses (6), characterised in that the light intensity distribution curve of the light given off by each first lens (6) has on the C0/C180 plane two essentially symmetrical wings that are divided from one another that essentially lie in an angle range between 0° to 90°, in relation to an axis parallel to the light radiation direction through the light focus of the respective first lens (6), and have a tip zone and side zones adjacent thereto on both sides, in which side zones the light intensity decreases to a significantly lower value than in the tip zone, wherein the tip zone is at angles greater than 0° and one of the sides decreases to the angle range around 0°, wherein the angle between both tip zones of the wings corresponds to the opening or radiation angle of the light given off by the respective first lens (6) and in that the second lenses (7, 8) are so configured and arranged after the first lenses (6) that through the second lenses (7, 8) the opening or radiation angle of the light given off by the first lenses (6) is narrowed or widened.

2. Light output arrangement according to claim 1, characterised in that the opening or radiation angle of the light given off by the first lenses (6) is greater than 0°.

3. Light output arrangement according to any one of the preceding claims, characterised in that to each LED light source (4) exactly one first lens (6) of the optical element (2) is assigned.

4. Light output arrangement according to any one of the preceding claims, characterised in that second lenses (7, 8) are assigned only to a part of the first lenses (6).

5. Light output arrangement according to any one of the preceding claims, characterised in that the light output arrangement (1) has a casing (3) with a light outlet opening, wherein the several LED light sources (4) are arranged in the casing (3) and the several first lenses (6) close the casing (3) in the light radiation direction.

Revendications

1. Dispositif (1) d'émission de lumière, comportant plusieurs sources lumineuses LED (4) et plusieurs premières lentilles (6) disposées dans la direction du rayonnement lumineux après les sources lumineuses LED (4), dans lequel les premières lentilles (6) sont combinées dans un élément optique (2) et des secondes lentilles (7, 8) sont disposées dans la direction de rayonnement lumineux située après les premières lentilles (6) pour influencer la lumière dégagée par les premières lentilles (6), caractérisé en ce que la courbe de distribution d'intensité de lumière de la lumière dégagée par chaque première lentille (6) possède, sur le plan C0/C180, deux ailes essentiellement symétriques divisées l'une de l'autre qui reposent essentiellement dans un intervalle d'angle compris entre 0° et 90°, par rapport à un axe parallèle à la direction de rayonnement lumineux à travers le foyer de lumière de la première lentille (6) respective, et possède une zone d'extrémité et des zones latérales adjacentes à celle-ci des deux côtés, où dans les zones latérales, l'intensité lumineuse décroît à une valeur bien plus faible que dans la zone d'extrémité, dans lequel la zone d'extrémité est à des angles supérieurs à 0° et l'un des côtés décroît vers l'intervalle angulaire autour du 0°, dans lequel l'angle entre les deux zones d'extrémité des ailes correspond à l'angle d'ouverture ou de rayonnement de la lumière dégagée par la première lentille (6) respective et en ce que les secondes lentilles (7, 8) sont configurées et disposées après les premières lentilles (6) de telle sorte qu'à travers les secondes lentilles (7, 8), l'angle d'ouverture ou de rayonnement de la lumière dégagée par les premières lentilles (6) est réduit ou élargi.

2. Dispositif d'émission de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle d'ouverture ou de rayonnement de la lumière dégagée par les premières lentilles (6) est supérieur à 0°.

3. Dispositif d'émission de lumière selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à chaque source lumineuse LED (4) est exactement attribuée une première lentille (6) de l'élément optique (2).

4. Dispositif d'émission de lumière selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des secondes lentilles (7, 8) sont uniquement attribuées à une partie des premières lentilles (6).

5. Dispositif d'émission de lumière selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'émission de lumière (1) possède un boîtier (3) avec une ouverture de sortie de lumière, dans lequel les plusieurs sources lumineuses LED (4) sont disposées dans le boîtier (3) et les plusieurs premières lentilles (6) ferment le boîtier (3) dans la direction du rayonnement lumineux.

Zeichnung