[0001] Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul, welches eine gerichtete Lichtabgabe bereitstellt,
ein Leuchtensystem mit den Lichtmodulen sowie eine Leuchte mit Lichtmodul bzw. Leuchtensystem.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Leuchtenanordnungen bzw. Leuchtensysteme bekannt,
welche eine flächenförmige Lichttechnik mit sich meist horizontal erstreckender, großer
Lichtaustrittsfläche verwenden und welche hoch an einer Säule befestigt sind und von
dieser abstehen bzw. herausragen. Dies dient dazu, den Arbeitsbereich (z.B. einen
Tisch) möglichst homogen auszuleuchten und gleichzeitig den Nutzer möglichst wenig
zu blenden. Hierfür ist insbesondere die Norm DIN EN 12.464-1 von Relevanz. Aus dem
Stand der Technik bekannte Lösungen verwenden insbesondere verschiedene Lichtleitende
oder -brechende oder -streuende Kunststoffplatten (z.B. Microprismenplatten; Micro-Pyramiden-Optiken;
Lichtleiterplatten mit einseitig gelaserten Strukturen; seitliches Einkoppeln, um
flacher konstruieren zu können; Diffusorplatten). Ebenso sind aus dem Stand der Technik
Strahler (Spots) bekannt: Diese bestehen aus einem einzigen Leuchtmittel (z.B. einer
Glühlampe) und einem einzigen Reflektor. Nachtteilig bei diesen Leuchtenanordnungen
ist in der Regel, dass sie bei kleinem oder teilweise bei Stehleuchten auch recht
großem Leuchtenkopf eine breite Lichtabgabe bereitstellen und somit eine hohe Blendwirkung
auch für den Benutzer haben, da das Licht meist nach dem Verlassen des Leuchtmittels
recht breit gestreut abgegeben wird. Eine derartige Leuchtenanordnung ist beispielsweise
aus der Druckschrift
DE 698 24 669 T2 bekannt.
[0003] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es nunmehr eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die Blendwirkung der aus dem Stand der Technik bekannten Leuchtenanordnungen
zu reduzieren; bestenfalls auf ein minimales Maß, so dass lediglich bei direktem Blick
auf das Leuchtmittel das Licht auf den Betrachter fällt.
[0004] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen
Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise
weiter.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe betrifft die Erfindung ein Lichtmodul aufweisend ein Leuchtmittel,
ein Lichtlenkelement zur im Wesentlichen parallel gerichteten Lichtlenkung des von
dem Leuchtmittel abgegebenen Lichts, und eine sich von dem Lichtlenkelement im Wesentlichen
parallel in Lichtabgaberichtung des Lichtlenkelements weg erstreckende Entblendungsröhre,
über die das gerichtete Licht nach außen abgegeben wird.
[0006] Unter "im Wesentlichen parallel" wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass das
gerichtete Licht bzgl. der Hauptabstrahlrichtung bzw. der Innenwand oder Außenhülle
(ggf. auch der Längsachse / Symmetrieachse) der Entblendungsröhre parallel ausgerichtet
ist.
[0007] Durch das erfindungsgemäße Lichtmodul wird effektiv verhindert, dass das Licht des
Leuchtmittels breit (bspw. kugelförmig) streut und dadurch einen Nutzer blendet. Das
erfindungsgemäße Lichtmodul bewirkt vielmehr, dass das Licht gerichtet und vorzugsweise
nahezu parallel aus dem Lichtmodul austritt, sodass eine Blendwirkung auf einen Nutzer
erst dann eintritt, wenn dieser in Achsrichtung (Hauptabstrahlrichtung bzw. Lichtabgaberichtung)
des nach außen abgegeben Lichts des Lichtmoduls schaut. Darüber hinaus wird durch
das erfindungsgemäße Lichtmodul eine blendärmere, effizientere, und kleinere normgerechte
Leuchtenanordnung bereitgestellt. Dies kommt sowohl einem moderneren Design des Lichtmoduls
/ der Leuchtenanordnung als auch den mit dem Lichtmodul / der Leuchtenanordnung verbundenen
Kosten (insbesondere Herstellungs- und Montagekosten) zugute. Das Lichtmodul kann
besonders kompakt und platzsparend ausgebildet werden, wodurch insgesamt kleinere
(Steh-)Leuchten konstruiert werden können.
[0008] Vorzugsweise weist die Entblendungsröhre eine Lichteinkopplungsöffnung auf einer
dem Lichtlenkelement zugewandten Seite, in welche das durch das Lichtlenkelement gerichtete
Licht in die Entblendungsröhre eingekoppelt wird (also in diese eintritt), und eine
Lichtabgabeöffnung auf einer dem Lichtlenkelement abgewandten Seite, über welche das
gerichtete Licht aus dem Lichtmodul bzw. der Leuchtenanordnung abgegeben wird, auf.
Die Entblendungsröhre ist somit bevorzugt (um die Längsachse herum) umfangsseitig
geschlossen und ist an ihren beiden Enden in Längsrichtung gesehen offen bzw. weist
an diesen Enden jeweils eine entsprechende Öffnung auf. Die Entblendungsröhre hat
somit bevorzugt eine Rohrform.
[0009] In die Entblendungsröhre über die Lichteinkoppelöffnung eingekoppeltes Licht kann
somit gezielt aus der Lichtabgabeöffnung ausgegeben werden, sodass die Lichtausgabe
des Lichtmoduls gezielt z.B. auf ein zu bestrahlendes Objekt ausgerichtet werden kann.
Durch die Rohrform wird eine höchst effektive Entblendung ermöglicht, da sie in der
Ausgestaltung einfach ist und in der Praxis (bspw. wegen Staub, Toleranzen) gleichzeitig
einen Lichtaustritt von nicht-parallel gerichteten Lichtanteilen sicher unterdrücken
kann.
[0010] Die Entblendungsröhre kann einen runden (z.B. Hohlzylinder) oder mehreckigen, vorzugsweise
einen sechseckigen oder rechteckigen, Querschnitt aufweisen.
[0011] Dadurch wird eine Entblendungsröhre bereitgestellt, welche einen hohen Grad an gestalterischer
Freiheit erlaubt. Zudem ist eine entsprechende Entblendungsröhre durch ihre durch
den Querschnitt bedingte strukturelle Form insbesondere vorteilhaft für ihre Fertigung
und ihre Montage in dem Lichtmodul bzw. der Leuchtenanordnung. So können bspw. Entblendungsröhren
geschaffen werden, welche beliebig und vorzugsweise umfangsseitig lückenlos miteinander
bereitgestellt werden können.
[0012] Vorzugsweise ist die Entblendungsröhre wenigstens auf ihrer Innenseite nicht-reflektierend
und/oder lichtabsorbierend ausgebildet.
[0013] Durch die nicht-reflektierende Eigenschaft der Innenseite der Entblendungsröhre kann
insbesondere verhindert werden, dass in die Entblendungsröhre eingekoppeltes im Wesentlichen
nicht-parallel (bspw. zur Entblendungsröhrenaußenhülle) gerichtetes und auf die Innenseite
der Entblendungsröhre treffendes Licht reflektiert wird und daraufhin in eine die
Achsrichtung des nach außen abgegeben Lichts abweichende Richtung abgegeben wird und
somit einen Nutzer blenden kann. Die Lichtabsorption der Innenseite (d.h. die Energie
des auf die Innenseite treffenden, im Wesentlichen nicht-parallel gerichteten Lichts
wird in Wärme umgewandelt, indem die Innenseite der Entblendungsröhre sich erwärmt)
bewirkt ebenfalls, dass nur entlang der Richtung der Innenseite der Entblendungsröhre
gerichtetes Licht aus dem Lichtmodul nach außen abgegeben wird. In jedem Fall wird
dadurch die Wirkung der Entblendung des Lichtmoduls bzw. der Leuchtenanordnung erhöht.
[0014] Die Seitenwände der Entblendungsröhre können sich im Wesentlichen parallel zu der
Längsachse der Entblendungsröhre bzw. der Lichtabgaberichtung (Achsrichtung des Lichts)
erstrecken.
[0015] Durch diese vorteilhafte Erstreckung der Seitenwände kann ein positiver Einfluss
auf die Entblendung bewirkt werden, da bevorzugt nur parallel gerichtete Lichtanteile
die
[0016] Entblendungsröhre verlassen. Die Längsachse der Entblendungsröhre ist dabei bevorzugt
koaxial zur Hauptabstrahlrichtung bzw. zur Lichtabgaberichtung bzw. Achsrichtung des
von dem Lichtlenkelement gerichtet abgegebenen Lichts.
[0017] Vorzugsweise weitet sich die Entblendungsröhre von dem Lichtlenkelement weg im Wesentlichen
konstant auf, wobei die Seitenwände der Entblendungsröhre mit der Längsachse der Entblendungsröhre
bzw. der Lichtabgaberichtung einen Winkel in Abhängigkeit zum Abstand der zu beleuchtenden
Fläche aufweisen (bevorzugt denselben Winkel einschließen, wie das aufgeweitete Lichtbündel);
beispielsweise wenn eine zu beleuchtende Fläche recht nah vor der Entblendungsröhre
angeordnet ist, um bei Verwendung mehrerer Entblendungsröhren eine zusammenhängende
Gesamtlichtfläche zu schaffen, wie dies im Weiteren auch noch beschrieben ist. Je
näher die zu beleuchtende Fläche der Entblendungsröhre ist, desto mehr kann also bevorzugt
das Strahlenbündel aufgeweitet gerichtet abgegeben werden.
[0018] Das Verhältnis von mittlerem Durchmesser der Entblendungsröhre zu deren Länge beträgt
vorzugsweise wenigstens 1:2, besonders vorzugsweise wenigstens 1:5.
[0019] Unter "mittlerem Durchmesser" wird im Rahmen der Erfindung derjenige Durchmesser
verstanden, welcher sich in radialer Richtung gesehen gemittelt um die Längsachse
der Entblendungsröhre herum sowie über die Länge der Entblendungsröhre gesehen ergibt.
Bei den angegebenen Verhältnissen hat sich in der Praxis eine besonders gute Entblendung
des Lichtmoduls bzw. der Leuchtenanordnung ergeben. Grundsätzlich ist die Entblendung
besser, je länger die Entblendungsröhre ist, wobei dieser Effekt ab einem Verhältnis
von 1:5 mit weiter steigender Länge nur noch geringfügig verbessert wird.
[0020] Das Lichtlenkelement kann ein Reflektor, wie bspw. ein Parabolreflektor, und/oder
eine Linsenoptik sein.
[0021] Durch vorgenannte Lichtlenkelemente kann auf besonders einfache Weise eine parallel
gerichtete Lichtlenkung des von dem Leuchtmittel abgegebenen Lichts erzielt werden.
[0022] Auf der der Entblendungsröhre zugewandten Seite des Leuchtmittels kann ein Reflektormittel
vorgesehen sein, welches derart ausgebildet und angeordnet ist, um die Lichtanteile
des vom Leuchtmittel abgegebenen Lichts, welche (ohne Vorhandensein des Reflektormittels)
nicht direkt auf den Reflektor treffen (würden), derart umzulenken, dass dieser Lichtanteil
auf den Reflektor zur gerichteten Lichtabgabe gelenkt wird.
[0023] Auf diese Weise kann alles vom Leuchtmittel abgestrahlte Licht zur gerichteten Lichtabgabe
verwendet und somit die Effizienz des Lichtmoduls bzw. der Leuchtenanordnung nochmals
erhöht werden.
[0024] Das Leuchtmittel kann eine LED, insbesondere eine Hochleistungs-LED, sein, wobei
die LED eine einzelne LED oder ein LED-Cluster aufweist. Die verwendeten LEDs haben
bevorzugt eine Größe bzw. einen typischen Durchmesser von ca. 2 bis 40mm. Die Entblendungsröhre
hat demnach einen Mindestdurchmesser, welcher wenigstens der Größe bzw. dem Durchmesser
des Leuchtmittels bzw. des Leuchtmittel-Moduls entspricht. Bevorzugt ist der Durchmesser
der Entblendungsröhre dabei nicht oder nicht wesentlich größer als das Leuchtmittel
selbst. "Nicht oder nicht wesentlich" bedeutet dabei, dass der Durchmesser der Entblendungsröhre
bevorzugt wenigstens einen Durchmesser hat, bei dem das erfindungsgemäße Lichtmodul
funktionsgemäß betrieben werden kann, besonders bevorzugt aber im Durchmesser nicht
größer ist, als der zum (gewünschten) Betrieb erforderliche Mindestdurchmesser.
[0025] Diese Leuchtmittel eignen sich besonders gut für das Lichtmodul bzw. die Leuchtenanordnung,
da diese sowohl preisgünstig als auch effizient sind, insbesondere hinsichtlich der
Kosten und Lumen pro Watt.
[0026] Vorzugsweise ist das Lichtlenkelement integral mit dem Leuchtmittel als Leuchtelement,
insbesondere als LED-Modul, ausgebildet.
[0027] Die integrale und insbesondere modulare Ausbildung bewirkt eine Reduktion des Montageaufwands
des Lichtmoduls bzw. der Leuchtenanordnung, was wiederum dem Kostenaufwand zugutekommt.
[0028] Ferner betrifft die Erfindung ein Leuchtensystem (hierin auch als Leuchtenanordnung
bezeichnet), aufweisend zumindest zwei Lichtmodule gemäß der vorangehenden Ausführungsformen.
[0029] Durch das erfindungsgemäße Leuchtensystem werden die zuvor bzgl. des einzelnen Lichtmoduls
beschriebenen Vorteile auf ein entsprechendes System übertragen, mit dem in einfacher
Weise auch eine große Fläche bei maximaler Entblendung ausgestrahlt bzw. gerichtet
beleuchtet werden kann. Dabei wird insbesondere vorteilhaft bewirkt, dass die Leuchtdichte
je Lichtmodul bzw. Leuchtmittel reduziert wird, um z.B. ein Objekt zu bestrahlen.
Somit wird ein aus mehreren kleinen "Punktlichtquellen" bestehendes System geschaffen,
welches durch die Summe der "Punktlichtquellen" geeignet ist, eine Fläche auszuleuchten.
Durch die kompakte Ausgestaltung der Lichtmodule können folglich insgesamt platzsparendere
Systeme geschaffen werden. Auch ist es denkbar, durch eine Matrix-artige Anordnung
der Lichtmodule und somit der Leuchtmittel, anwendungsspezifische Lichtszenarien zu
verwirklichen; bspw. einstellbare Lichtschwerpunkte auf einer Arbeitsfläche. Hierzu
sind die einzelnen Lichtmodule bspw. unabhängig voneinander ansteuerbar (bspw. dimmbar
bzw. betreibbar).
[0030] Vorzugsweise sind in dem Leuchtensystem wenigstens zwei, mehrere oder alle der Lichtmodule
derart angeordnet, dass das gerichtete Licht dieser Leuchtanordnungen im Wesentlichen
parallel zueinander abgegeben wird oder in einem Winkel in Abhängigkeit zum Abstand
der zu beleuchtenden Fläche austritt, also geringfügig divergierend abgegeben wird.
Dabei sind bevorzugt die entsprechenden Achsrichtungen bzw. Lichtabgaberichtungen
bzw. Hauptabstrahlrichtungen parallel zueinander ausgerichtet.
[0031] Durch diese Anordnung der Lichtmodule kann in bevorzugter und einfacher Weise eine
zusammenhängende Lichtfläche gebildet werden, um z.B. ein größeres Objekt zu bestrahlen,
welches mit nur einem erfindungsgemäßen Lichtmodul nicht bei gleicher Entblendung
komplett bestrahlt werden könnte. Da insbesondere ein Lichtmodul nur einen kleinen
Teil des zu bestrahlenden Objekts bestrahlt, ist die Schattenwirkung aufgrund des
gerichteten Lichts eher scharfkantig und nicht diffus, wie es von bekannten Leuchtensystemen
aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zudem können Lichtschwerpunkte auf dem zu bestrahlendem
Objekt eingestellt werden, d.h. es können z.B. anwendungsspezifische Lichtszenarien
ermöglicht werden.
[0032] Die Lichtmodule können derart angeordnet sein, dass das gerichtete Licht auf einem
zu bestrahlenden Objekt als homogene zusammenhängende Gesamtlichtfläche abgebildet
wird.
[0033] Durch die abgebildete homogen zusammenhängende Gesamtlichtfläche auf dem zu bestrahlendem
Objekt ergibt sich insbesondere eine optisch ansprechende - da gleichmäßig ausgeleuchtete
- und großflächige Beleuchtung des zu bestrahlenden Objekts bei maximaler Entblendung.
[0034] Vorzugsweise sind die Lichtmodule derart angeordnet, dass das gerichtete Licht jeder
der Lichtmodule auf einem zu bestrahlenden Objekt als einzelne Lichtfläche abgebildet
wird, wobei die einzelnen Lichtflächen direkt aneinander angrenzend abgebildet werden,
so dass sich die einzelnen Lichtflächen im Wesentlichen nicht überschneiden.
[0035] Unter "im Wesentlichen nicht überschneiden" wird im Rahmen der Erfindung verstanden,
dass die Lichtflächen bevorzugt direkt angrenzend aneinander anliegen, so dass keine
Dunkelzonen gebildet werden, wobei bei "gerade keine Dunkelzonen mehr" bildender Ausleuchtung
sich eventuell (aufgrund der geometrischen Form der Lichtflecken) ergebende Überlappungen
eine entsprechende Überschneidung bilden können. Durch diese Anordnung der Lichtflächen
der einzelnen Lichtmodule kann auf besonders effiziente Weise ein Objekt bestrahlt
werden, da bevorzugt (im Wesentlichen) keine Teilfläche des zu bestrahlenden Objekts
von mehr als einem Lichtmodul bestrahlt wird.
[0036] Die Lichtflächen und/oder die Gesamtlichtfläche kann die Form eines Mehrecks, insbesondere
eines Vierecks oder Sechsecks, und/oder Kreises aufweisen.
[0037] Diese Formen eignen sich in besonders vorteilhafter Weise zur Bildung einer homogen
zusammenhängenden Gesamtlichtfläche bzw. zur Bildung einer Gesamtlichtfläche gebildet
aus mehreren direkt aneinander angrenzenden Lichtflächen. Bevorzugt treten maximal
Doppelschatten an den Überlappzonen auf und keine Mehrfachschatten, wie sonst bei
multiplen Lichtquellen üblich.
[0038] Die Lichtflächen und/oder die Gesamtlichtfläche der Querschnittsform kann/können
der jeweiligen Entblendungsröhre entsprechen.
[0039] Die sowieso bereits vorhandene Struktur der Entblendungsröhre kann somit zur Bildung
der Lichtflächen und/oder entsprechend zusammenhängenden Gesamtlichtfläche genutzt
werden. Die Anzahl der Teile und der Montageaufwand können somit besonders einfach
gering gehalten werden.
[0040] Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchte, insbesondere eine Steh- oder Tischleuchte,
wobei diese wenigstens eine der vorgenannten Lichtmodule oder Leuchtensysteme aufweist.
Die Leuchte kann ein Leuchtengehäuse aufweisen, welches das (die) Lichtmodul(e) bzw.
das (die) Leuchtensystem(e) aufnimmt. Das Leuchtengehäuse kann bevorzugt als Säule
ausgebildet sein. Das Leuchtengehäuse kann bspw. mittels eines Leuchtenfußes zur Bildung
einer Steh- oder Tischleuchte aufgestellt oder durch entsprechende Haltemittel an
Objekten befestigt werden. Ein Teil des Leuchtengehäuses kann die Entblendungsröhre(n)
bilden, vorzugsweise durch Öffnungen bspw. in Form von Sacklochbohrung(en), in welchen
jeweils ein Lichtlenkelement und ein Leuchtmittel aufgenommen ist. Die Lichtmodule
der Leuchte bzw. des Leuchtensystems können wenigstens teilweise (also einzeln oder
in Gruppen) unabhängig voneinander angesteuert werden; bspw. dimmbar oder betreibbar
sein oder auch auf andere Weise einstellbar sein (bspw. in ihrer Farbe einstellbar).
[0041] Unter Anderem sind durch die erfindungsgemäße Lösung somit Steh- oder Tischleuchten
denkbar, bei denen das Licht nicht in einem Leuchtenkopf erzeugt wird, sondern direkt
aus dem Leuchtengehäuse (bspw. in Form einer Säule) kommt. Somit weist die Leuchte
eine vorzugsweise senkrechte Säule auf, in der das (die) Lichtmodul(e) vorgesehen
sind. Auf einen großflächigen Leuchtenkopf kann somit verzichtet werden. Bei integraler
Ausbildung der Entblendungsröhre mit/in dem Leuchtengehäuse können ferner die Teilezahl
und auch Herstellungs- und Montageaufwand reduziert werden.
[0042] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen der begleitenden Figuren näher
erläutert. Gleiche Bezugszeichen werden für die gleichen Merkmale verwendet. Darin
zeigt:
- Figur 1
- eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
- Figur 2
- eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
- Figur 3
- eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
- Figur 4
- eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel,
- Figur 5
- eine erfindungsgemäßes Leuchtensystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
- Figur 6
- Draufsichten beispielhafter Lichtflächen bzw. Gesamtlichtflächen eines erfindungsgemäßen
Leuchtensystems.
[0043] Figuren 1 bis 4 zeigen erfindungsgemäße Lichtmodule 1 gemäß einem ersten, zweiten
und dritten Ausführungsbeispiel.
[0044] Das Lichtmodul 1 weist ein Leuchtmittel 2 auf, welches eine LED, insbesondere eine
Hochleistungs-LED, sein kann, wobei die LED eine einzelne LED oder ein LED-Cluster
aufweisen kann. Vorzugsweise besteht das Leuchtmittel 2 aus einer kleinen Punktlichtquelle.
Die verwendete(n) LED(s) hat (haben) bevorzugt einen typischen Durchmesser von ca.
2 bis 40mm. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
[0045] Ferner weist das Lichtmodul 1 ein Lichtlenkelement 3 zur im Wesentlichen parallel
gerichteten Lichtlenkung des von dem Leuchtmittel 2 abgegebenen Lichts auf. Unter
im Wesentlichen parallel gerichteter Lichtlenkung wird hierbei insbesondere die Lenkung
des von dem Leuchtmittel 2 abgegebenen Lichts verstanden, sodass die Strahlen des
Strahlenbündels des von dem Leuchtmittel 2 abgegebenen und durch das Lichtlenkelement
3 gerichteten Lichts im Wesentlichen parallel zueinander sind (siehe z.B. Figur 2).
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, kann das Lichtlenkelement 3 ein Reflektor
31 wie bspw. ein Parabolreflektor sein. Wie insbesondere in Figur 2 zu erkennen ist,
kann dabei das Lichtlenkelement 3 weiterhin ein Reflektormittel 33 aufweisen, welches
derart (hier zwischen Leuchtmittel 2 und einer im weiteren beschriebenen Entblendungsröhre
4 bzw. auf der der Entblendungsröhre 4 zugewandten Seite des Leuchtmittels 2) vorgesehen
ist, dass die Lichtanteile des vom Leuchtmittel 2 abgegebenen Lichts, welche nicht
direkt auf den Reflektor treffen (würden), derart umgelenkt werden, dass auch dieser
Lichtanteil auf den Reflektor gelenkt wird, um in entsprechender Weise von diesem
zur insgesamt (im Wesentlichen parallel) gerichteten Lichtlenkung beeinflusst zu werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Lichtlenkelement 3 auch eine insbesondere konvexe
oder konkave Linsenoptik 32 (siehe z.B. Figuren 3 und 4) aufweisen, mittels denen
eine gewünschte gerichtete Lichtlenkung erzielt wird. Bevorzugt kann das Lichtlenkelement
3 integral mit dem Leuchtmittel 2 als Leuchtelement ausgebildet sein; bspw. in Form
eines LED-Moduls.
[0046] Von dem Lichtlenkelement 3 erstreckt sich im Wesentlichen parallel in Lichtabgaberichtung
des Lichtlenkelements 3 eine Entblendungsröhre 4 weg. Die Entblendungsröhre 4 ist
vorzugsweise eine "dunkle Röhre", welche von dem Leuchtmittel 4 bevorzugt nicht angeleuchtet
wird. Unter "Entblendungsröhre" ist insbesondere eine Röhre gemeint, bei der ein Nutzer
bestenfalls nur bei Blick senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung auf das Lichtmodul direkt
in das Licht blickt (d.h. ein Abblendtubus, um ein Blenden des Nutzers zu vermeiden).
Die Entblendungsröhre 4 kann einen runden oder mehreckigen, vorzugsweise sechseckigen
oder rechteckigen, Querschnitt aufweisen. Zudem ist vorzugsweise die Innenseite bzw.
der Innenmantel 40 der Entblendungsröhre 4 nicht-reflektierend und/oder lichtabsorbierend
ausgebildet. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, indem die Innenseite entspiegelt
und/oder dunkel (bspw. schwarz) ausgebildet ist. Die Seitenwände 43 der Entblendungsröhre
4 erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Längsachse S der Entblendungsröhre
4 bzw. der Lichtabgaberichtung. Die Entblendungsröhre 4 kann sich aber auch von dem
Lichtlenkelement 3 weg im Wesentlichen konstant aufweiten. Die Seitenwände 43 der
Entblendungsröhre 4 schließen dann vorzugsweise mit der Längsachse S der Entblendungsröhre
4 (z.B. die Symmetrieachse der Entblendungsröhre 4) oder der Lichtabgaberichtung (z.B.
Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls 1) denselben Winkel α wie das aufgeweitete Licht
ein; beispielsweise einen Winkel α von kleiner oder gleich 10°, besonders vorzugsweise
kleiner oder gleich 5°, ganz besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 2° ein. Der
äußerste Lichtstrahl eines aufgeweiteten Lichtbündels verläuft hierbei bevorzugt im
Wesentlichen parallel zur Entblendungsröhrenwand; also Innenwand bzw. Außenhülle.
Die Entblendungsröhre 4 weist somit vorzugweise eine in Richtung des Leuchtmittels
2 hin verjüngende Form auf. Eine derartige Entblendungsröhre 4 ist beispielhaft mit
einer Linsenoptik 32 in Figur 4 abgebildet, wobei das Licht derart durch das Lichtlenkelement
3 gerichtet abgegeben wird, dass bevorzugt kein Lichtanteil des Lichts auf die Seitenwände
43 der Entblendungsröhre 4 trifft. Ist ein aufgeweitetes Strahlenbüdel gefordert (bspw.
weil die zu beleuchtende Fläche nahe an dem Lichtmodul 1 angeordnet ist), so ist bevorzugt
das Lichtlenkelement 3 entsprechend ausgeformt und die Entblendungsröhre 4 weist eine
sich entsprechend aufgeweitete Form auf, wie sie beispielhaft in Figur 4 abgebildet
ist. Die Aufweitung ist umso größer, je näher das zu bestrahlende Objekt der Lichtabgabeöffnung
42 ist. Insgesamt ergibt sich bevorzugt jedoch eine im Wesentlichen parallel Lichtabgabe,
wie zuvor bereits beschrieben.
[0047] Wie aus Figuren 1 bis 4 ersichtlich, bewirkt das Lichtlenkelement 3 insbesondere,
dass das Licht des Leuchtmittels 2 derart gerichtet abgegeben wird, dass es möglichst
nur in die gewünschte Richtung abgegeben wird und nicht auf die Entblendungsröhre
4 trifft. Die Entblendungsröhre 4 wiederum dient dazu, das gerichtet abzugebende Licht
bzw. Strahlenbündel seitlich abzuschirmen und gegebenenfalls auf die Innenwand 40
treffendes Licht (also nicht ausreichend gerichtete Lichtanteile) weitestgehend zu
absorbieren.
[0048] Über die Entblendungsröhre 4 wird das gerichtete Licht nach außen abgegeben. Nach
außen versteht sich hierbei als außerhalb des Lichtmoduls 1, was z.B. jener Raum sein
kann, in dem sich ein zu bestrahlendes Objekt befindet. Vorzugsweise weist die Entblendungsröhre
4 hierzu eine Lichtabgabeöffnung 42 auf. Diese kann sich auf einer dem Lichtlenkelement
3 abgewandten Seite befinden. Über die Lichtabgabeöffnung 42 wird dann das gerichtete
Licht aus dem Lichtmodul 1, d.h. nach außen, abgegeben. Zur Einkopplung des Lichts
in die Entblendungsröhre 4 kann eine Lichteinkopplungsöffnung 41 auf einer dem Lichtlenkelement
3 zugewandten Seite vorgesehen sein. Zwischen der Lichteinkopplungsöffnung 41 und
Lichtabgabeöffnung 42 erstrecken sich die vorzugsweise ringsum geschlossenen Seitenwände
43 der Entblendungsröhre 4. Die Lichteinkopplungsöffnung 41 und Lichtabgabeöffnung
42 weisen vorzugsweise dieselbe Geometrie auf. Es kann jedoch auch vorgesehen sein,
dass Lichteinkopplungsöffnung 41 und Lichtabgabeöffnung 42 unterschiedliche Geometrien
aufweisen. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, kann das Lichtlenkelement 3 integral
mit der Entblendungsröhre 4 ausgebildet sein und somit praktisch "fließend" in die
Lichteinkopplungsöffnung 41 der Entblendungsröhre 4 übergehen. Die Entblendungsröhre
4 kann jedoch auch separat und bspw. ferner lösbar, z.B. über eine Schraubverbindung
zwischen Entblendungsröhre 4 (bspw. im Bereich der Lichteinkopplungsöffnung 41) und
Lichtlenkelement 3, mit dem Lichtlenkelement 3 verbunden sein.
[0049] Die Entblendung des von dem Lichtmodul 1 nach außen abgegebenen Lichts hängt bevorzugt
insbesondere von dem Verhältnis von mittlerem Durchmesser D der Entblendungsröhre
4 zu deren Länge L ab (vgl. Figuren 1, 3 und 4). Der mittlere Durchmesser D entspricht
bei kreisrundem Querschnitt der Entblendungsröhre 4 dem Durchmesser des Kreises. Bei
von kreisrunden Querschnitten abweichenden Querschnitten ergibt sich der mittlere
Durchmesser aus einer Mittelung der radialen Abstände oder auch dem größten radialen
Abstand der Seitenwände 43 bzgl. der Längsachse S um die Längsachse S herum. Ist die
Entblendungsröhre 4 (zudem) aufgeweitet ausgebildet, wie in Figur 4 gezeigt, so ergibt
sich der mittlere Durchmesser ferner aus der Mittelung der mittleren Durchmesser je
Querschnitt in Längsrichtung über die Länge L der Entblendungsröhre 4 gesehen. In
der Praxis hat sich dabei eine besonders gute Entblendung bei einem Verhältnis von
mittlerem Durchmesser D der Entblendungsröhre 4 zu deren Länge L von 1:2, vorzugsweise
wenigstens 1:5 ergeben. Die Entblendungswirkung hängt hierbei insbesondere von der
Länge L der Entblendungsröhre 4 ab, d.h. je länger die Entblendungsröhre 4 ist, desto
deutlicher ist der Effekt der Entblendung sichtbar bzw. desto besser ist die Entblendungswirkung.
Zudem bestimmt insbesondere der Durchmesser des Leuchtmittels 2 bzw. des Lichtlenkelements
3 die erforderliche Länge L der Entblendungsröhre 4. Der Mindestdurchmesser der Entblendungsröhre
4 wird bevorzugt insbesondere durch die Größe des Leuchtmittels 2 bestimmt. Er entspricht
dabei wenigstens der Größe des Leuchtmittels 2; also bei LEDs beispielsweise einem
Durchmesser von ca. 2 bis 40mm. Bevorzugt ist der Durchmesser der Entblendungsröhre
4 nicht oder nicht wesentlich größer als das (bzw. der Durchmesser des) Leuchtmittel(s)
2.
[0050] In Figur 5 ist eine Leuchte 100 in der Ausführung z.B. einer Bürobeleuchtung, hier
einer Stehleuchte, welche ein beispielhaftes Leuchtensystem 10 aufweist. Das Leuchtensystem
10 weist zumindest zwei erfindungsgemäße Lichtmodule 1 auf. Wie abgebildet können
die Lichtmodule 1 beispielhaft derart angeordnet sein, dass das gerichtete Licht wenigstens
eines Teils dieser Lichtmodule 1 verkippt zueinder abgegeben wird. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass die Lichtmodule 1 derart angeordnet sind, dass das gerichtete
Licht wenigstens eines Teils dieser Lichtmodule 1 im Wesentlichen parallel zueinander
abgegeben wird. Vorzugsweise besteht das Leuchtensystem 10 aus mehreren Lichtmodulen
1, welche beispielsweise in Form einer Matrix bzw. eines Rasters angeordnet sind.
[0051] Vorzugsweise sind die Lichtmodule 1 derart angeordnet, dass das gerichtete Licht
auf einem zu bestrahlenden Objekt 5 (hier beispielhaft ein Tisch) als homogene zusammenhängende
Gesamtlichtfläche 6 abgebildet wird. Wie abgebildet, kann die Gesamtlichtfläche 6
die Form eines Kreises bzw. eines Kreissegments aufweisen. Die Gesamtlichtfläche 6
kann auch jede andere Form aufweisen, wie z.B. die Form eines Mehrecks, insbesondere
eines Vierecks oder Sechsecks.
[0052] Das gerichtete Licht eines Lichtmoduls 1 kann auf einem zu bestrahlenden Objekt 5
(hier ein Tisch) als einzelne Lichtfläche 61 bzw. als projizierter Lichtfleck abgebildet
werden. Vorzugsweise werden die einzelnen Lichtflächen 61 direkt aneinander angrenzend
abgebildet, sodass sich die einzelnen Lichtflächen 61 im Wesentlichen nicht überschneiden
bzw. wenig überlappen. Die Lichtflächen 61 bilden somit die (bevorzugt zusammenhängende)
Gesamtlichtfläche 6 bzw. einen vorzugsweise homogenen "Flickenteppich" zusammengesetzt
aus den einzelnen Lichtflächen 61. Insbesondere können die Form des Leuchtmittels
2, des Lichtlenkelements 3 und der Entblendungsröhre 4 des Lichtmoduls 1 derart angepasst
werden, dass sich die einzelnen Lichtflächen 61 im Wesentlichen nicht überschneiden
bzw. wenig überlappen, um die Gesamtlichtfläche 6 zu bilden. Wie in Figur 5 oder 6c
abgebildet, können die Lichtflächen 61 eine viereckige Form aufweisen. Wie in Figur
6 abgebildet, können die Lichtflächen 61 auch die Form eines Mehrecks, insbesondere
eines Sechsecks (Figur 6b) und/oder eines Kreises bzw. einer Ellipse (Figur 6a) aufweisen.
Die Form der Lichtfläche 61 sollte sich bevorzugt dazu eignen, dass aus der Summe
der Lichtflächen 61 eine homogene zusammenhängende Gesamtlichtfläche 6 gebildet wird.
Vorzugsweise entspricht die Lichtfläche 61 der Querschnittsform der jeweiligen Entblendungsröhre
4. D.h. die Querschnittsform der jeweiligen Entblendungsröhre 4 bildet die Form der
Lichtfläche 61. Zudem kann auch die Gesamtlichtfläche 6 der Querschnittsform (wenigstens
eines Teils) der jeweiligen Entblendungsröhren 4 entsprechen.
[0053] Die Leuchte 100 weist bevorzugt ein Leuchtengehäuse 101 auf, welches das (die) Lichtmodul(e)
1 bzw. das Leuchtensystem 10 aufnimmt. Das Leuchtengehäuse 101 ist hier als Säule
dargestellt, welche wenig Platz beansprucht - also kompakt ausgebildet ist. Somit
kann das Erscheinungsbild einer entsprechenden Leuchte 100 gegenüber bisher sehr großflächigen
Lösungen verbessert werden. Die Leuchte 100 weist bevorzugt ferner einen Leuchtenfuß
102 auf, um das Leuchtengehäuse 101 der Leuchte 100 auf dem Boden/Tisch/etc. sicher
aufzustellen. Es ist auch denkbar, dass der Leuchtenfuß Haltemittel (Klemme o.ä.)
aufweist, um die Leuchte 100 an einem Objekt zu befestigen. Vorzugsweise kann ein
Teil des Leuchtengehäuses 101 die Entblendungsröhre(n) 4 bilden. Beispielsweise sind
die Entblendungsröhren 4 als Sacklochbohrungen in dem Leuchtengehäuse 101 ausgebildet.
Lichtlenkelement 3 und Leuchtmittel 2 können dann in dem Grund des Sacklochs eingesetzt
sein. Zur Erfüllung der nicht-reflektierenden bzw. Licht-absorbierenden Eigenschaft
kann der die Entblendungsröhre 4 bildende Teil des Leuchtengehäuses 101 entsprechenden
beschichtet sein.
[0054] Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt,
solange sie von dem Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Alle vorstehend
beschriebenen Merkmale oder in der Figur gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung
beliebig vorteilhaft miteinander kombinierbar. Die Erfindung ist insbesondere nicht
auf die geometrischen Ausgestaltungsbeispiele der Leuchtmittel, der Lichtlenkelemente
und der Entblendungsröhre beschränkt.
1. Lichtmodul (1), aufweisend:
ein Leuchtmittel (2),
ein Lichtlenkelement (3) zur im Wesentlichen parallel gerichteten Lichtlenkung des
von dem Leuchtmittel (2) abgegebenen Lichts, und
eine sich von dem Lichtlenkelement (3) im Wesentlichen parallel in Lichtabgaberichtung
des Lichtlenkelements (3) weg erstreckende Entblendungsröhre (4), über die das gerichtete
Licht nach außen abgegeben wird.
2. Lichtmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entblendungsröhre (4) eine Lichteinkopplungsöffnung (41) auf einer dem Lichtlenkelement
(3) zugewandten Seite, in welche das gerichtete Licht eingekoppelt wird, und eine
Lichtabgabeöffnung (41) auf einer dem Lichtlenkelement (3) abgewandten Seite, über
welche das gerichtete Licht aus dem Lichtmodul (1) abgegeben wird, aufweist.
3. Lichtmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entblendungsröhre (4) einen runden oder mehreckigen, vorzugsweise sechseckigen
oder rechteckigen, Querschnitt aufweist.
4. Lichtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Entblendungsröhre (4) wenigstens auf ihrer Innenseite (40) nicht-reflektierend
und/oder lichtabsorbierend ausgebildet ist.
5. Lichtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwände (43) der Entblendungsröhre (4) sich im Wesentlichen parallel zu der
Längsachse (S) der Entblendungsröhre (4) bzw. der Lichtabgaberichtung erstrecken,
und/oder
sich die Entblendungsröhre (4) von dem Lichtlenkelement (3) weg im Wesentlichen konstant
aufweitet, wobei die Seitenwände (43) der Entblendungsröhre (4) mit der Längsachse
(S) der Entblendungsröhre (4) bzw. der Lichtabgaberichtung denselben Winkel α einschließen,
wie das gerichtet abgegebene, aufgeweitete Licht.
6. Lichtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis von mittlerem Durchmesser D der Entblendungsröhre (4) zu deren Länge
L wenigstens 1:2, vorzugsweise wenigstens 1:5 beträgt.
7. Lichtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Lichtlenkelement (3) ein Reflektor (31, 33), wie bspw. ein Parabolreflektor (31),
und/oder eine Linsenoptik (32) ist,
wobei vorzugsweise auf der der Entblendungsröhre (4) zugewandten Seite des Leuchtmittels
(2) ein Reflektormittel (33) vorgesehen ist, welches derart ausgebildet und angeordnet
ist, um die Lichtanteile des vom Leuchtmittel (2) abgegebenen Lichts, welche nicht
direkt auf den Reflektor (31) treffen, auf den Reflektor (31) zur gerichteten Lichtabgabe
zu lenken.
8. Lichtmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Leuchtmittel (2) eine LED, insbesondere eine Hochleistungs-LED, ist, wobei die
LED eine einzelne LED oder ein LED-Cluster aufweist, und/oder das Lichtlenkelement
(3) integral mit dem Leuchtmittel (2) als Leuchtelement, insbesondere als LED-Modul,
ausgebildet ist.
9. Leuchtensystem (10) aufweisend zumindest zwei Lichtmodule (1) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 8.
10. Leuchtensystem (10) nach Anspruch 9, wobei wenigstens zwei, mehrere oder alle der
Lichtmodulen (1) derart angeordnet sind, dass das gerichtete Licht dieser Leuchtanordnungen
(1) im Wesentlichen parallel zueinander oder geringfügig divergierend abgegeben wird.
11. Leuchtensystem (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei
die Lichtmodule (1) derart angeordnet sind, dass das gerichtete Licht auf einem zu
bestrahlenden Objekt (5) als homogene zusammenhängende Gesamtlichtfläche (6) abgebildet
wird, und/oder
die Lichtmodule (1) derart angeordnet sind, dass das gerichtete Licht jeder der Lichtmodule
(1) auf einem zu bestrahlenden Objekt (5) als einzelne Lichtfläche (61) abgebildet
wird, wobei die einzelnen Lichtflächen (61) direkt aneinander angrenzend abgebildet
werden, so dass sich die einzelnen Lichtflächen (61) im Wesentlichen nicht überschneiden.
12. Leuchtensystem (10) nach Anspruch 11, wobei
die Lichtflächen (61) und/oder die Gesamtlichtfläche (6) die Form eines Mehrecks,
insbesondere eines Vierecks oder Sechsecks, und/oder Kreises aufweisen, und/oder
die Lichtflächen (61) und/oder die Gesamtlichtfläche (6) der Querschnittsform der
jeweiligen Entblendungsröhren (4) entspricht.
13. Leuchte (100), insbesondere Steh- oder Tischleuchte, aufweisend ein Lichtmodul (1)
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder ein Leuchtensystem (10) gemäß einem der Ansprüche
9 bis 12.
14. Leuchte (100) nach Anspruch 13, ferner aufweisend ein Leuchtengehäuse (101), welches
das (die) Lichtmodul(e) (1) bzw. das (die) Leuchtensystem(e) (10) aufnimmt, wobei
das Leuchtengehäuse (101) bevorzugt als Säule ausgebildet ist, wobei vorzugsweise
ein Teil des Leuchtengehäuses (100) die Entblendungsröhre(n) (4) bildet, vorzugsweise
durch Öffnungen bspw. in Form von Sacklochbohrung(en), in welchen jeweils ein Leuchtlenkelement
(3) und ein Leuchtmittel (2) aufgenommen ist.
15. Leuchte (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Lichtmodule (1) wenigstens teilweise
unabhängig voneinander ansteuerbar, bspw. dimmbar, sind.