[0001] Die Erfindung betrifft zunächst eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
[0002] Derartige Leuchten werden von der Anmelderin seit geraumer Zeit entwickelt und gefertigt.
[0004] Aus den druckschriftlich vorbekannten Leuchten der gattungsgemäßen Art ist es bereits
bekannt, das von einer Lichtquelle, insbesondere von einer LED, stammende Licht durch
eine Kollimatoroptik zu bündeln, und sodann einer Tertiäroptik in Form einer Linsenplatte
zuzuführen. Eine solche Linsenplatte ist beispielsweise in der
EP 2 204 604 B1 beschrieben.
[0005] Um die Abstrahlcharakteristik der Leuchte, also die mit der Leuchte generierbare
Lichtverteilung, zu ändern, ist es bekannt, Linsenplatten mit unterschiedlichen Linsenelementen
zu verwenden. Durch Austausch einer ersten Linsenplatte durch eine zweite Linsenplatte,
welche Linsenelemente mit anderen Krümmungsradien oder anderen Facetten aufweist,
kann so beispielsweise der Abstrahlwinkel der Leuchte geändert werden.
[0006] Ausgehend von einer Leuchte der gattungsgemäßen Art besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, eine bekannte Leuchte derartig weiterzubilden, dass die Leuchte eine Änderung
ihrer Abstrahlcharakteristik auf komfortable Weise erlaubt.
[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass im Lichtpfad
hinter der Bündelungsoptik, insbesondere einer Kollimatoroptik, wenigstens zwei Linsenplatten
vorgesehen sind, auf denen jeweils eine Vielzahl von Linsenelementen, insbesondere
gruppiert, angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Linsenplatten mittels
einer Verstelleinrichtung änderbar ist, und wobei die Leuchte in unterschiedlichen
Abstandsstellungen der Linsenplatten unterschiedliche Lichtverteilungen bereitstellt.
[0008] Das Prinzip der Erfindung besteht darin, zwei Linsenplatten vorzusehen. Die Linsenplatten
sind seriell hintereinander geschaltet. Das von der Bündelungsoptik abgestrahlte Licht
durchdringt zunächst die erste Linsenplatte und sodann die zweite Linsenplatte. Jede
der beiden Linsenplatten weist eine Mehrzahl von Linsenelementen auf. Die Linsenelemente
sind insbesondere gruppiert, weiter insbesondere gemäß einem vorgegebenen Raster,
oder gemäß einer vorgegebenen Struktur, gruppiert angeordnet.
[0009] Gemäß dem Prinzip der Erfindung umfasst die Leuchte wenigstens eine Bündelungsoptik.
Als Bündelungsoptik wird eine Einrichtung verstanden, die das von der Lichtquelle
emittierte Licht bündeln kann. Es kann sich dabei insbesondere um eine Kollimatoroptik
handeln, also um ein Linsenelement, welches die Bündelung bewirkt. Alternativ kann
die Bündelungsoptik auch von einem Reflektorelement bereitgestellt sein.
[0010] Entscheidend ist, dass das von der Lichtquelle und der Bündelungsoptik, die gemeinsam
auch als Lichtantrieb bezeichnet werden, paralleles oder im wesentlichen paralleles
Licht oder näherungsweise paralleles Licht emittiert wird.
[0011] Soweit im Zuge dieser Patentanmeldung die Erfindung anhand einer Kollimatoroptik
beschrieben wird, soll dies lediglich beispielhaft für Bündelungsoptiken generell
verstanden werden.
[0012] Die erfindungsgemäße Leuchte umfasst darüber hinaus eine Verstelleinrichtung. Mittels
der Verstelleinrichtung ist der Abstand zwischen den beiden Linsenplatten änderbar.
Die Verstelleinrichtung kann in einer ersten Variante die erste Linsenplatte relativ
zu der fest am Gehäuse angeordneten zweiten Linsenplatte verlagern, oder alternativ
die zweite Linsenplatte relativ zu der fest relativ zu dem Gehäuse angeordneten ersten
Linsenplatte verlagern. Gemäß einer weiteren Variante sind beide Linsenplatten relativ
zu dem Gehäuse verlagerbar, und werden durch die Verstelleinrichtung unter Änderung
ihres Abstandes zueinander verlagert.
[0013] Das Prinzip besteht weiter darin, dass die Leuchte in unterschiedlichen Abstandsstellungen
der Linsenplatten voneinander unterschiedliche Lichtverteilungen bereitstellt. So
kann die Leuchte bei einer ersten Abstandsstellung der beiden Linsenplatten eine erste
Abstrahlcharakteristik, beispielsweise eine enge Lichtabstrahlung, beispielsweise
eine Spot-Abstrahlcharakteristik bereitstellen, und bei einer zweiten unterschiedlichen
Abstandsstellung der Linsenplatten voneinander eine zweite Lichtverteilung, beispielsweise
einen größeren Abstrahlwinkel, insbesondere eine Flood- oder Wideflood-Lichtverteilung
bereitstellen.
[0014] Als Leuchte zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen werden jegliche Leuchten angesehen,
die als Boden-, Wand- oder Deckenleuchte eines Gebäudes, gegebenenfalls als Strahler
oder als Einbauleuchte, der Ausleuchtung einer Gebäudefläche oder einer Gebäudeteilfläche
dienen. Gleichermaßen werden hierunter Leuchten verstanden, die Flächen eines Außenbereichs
eines Gebäudes, also z. B. Parkplatzflächen, Grünflächen oder Wegflächen, ausleuchten
können. Unter auszuleuchtenden Gebäudeflächen im Sinne des Anspruches 1 werden auch
auszuleuchtende Gemälde oder Kunstobjekte verstanden.
[0015] Die Leuchte kann beispielsweise als Strahler ausgebildet sein, und z. B. deckenseitig
in einem Gebäuderaum oder bodenseitig, auch in einem Außenraum, lageveränderbar und
feststellbar angeordnet sein. Sie kann aber beispielsweise auch als Downlight ausgebildet
sein, und Bodenbereiche oder Wandbereiche des Gebäuderaumes ausleuchten.
[0016] Die Leuchte umfasst ein Gehäuse, in dem zumindest die Lichtquelle untergebracht ist.
Insbesondere umfasst die Leuchte ggf. auch selbstverständliche Bauelemente, wie z.
B. einen Sockel für die Lichtquelle, z. B. im Falle einer als LED ausgebildeten Lichtquelle
eine Platine, und elektronische Steuerelemente oder andere elektronische Bauelemente.
Die Leuchte kann auch eine Spannungsversorgung aufweisen. Der Leuchte kann ein integriertes
oder externes Betriebsgerät zugeordnet sein, das in einem gesonderten Gehäuse, oder
in demselben Gehäuse angeordnet ist.
[0017] Als Lichtquelle sind vorzugsweise eine oder mehrere LEDs vorgesehen. Alternativ kommen
auch andere Lichtquellen, wie beispielsweise Laser, in Betracht. Vorzugsweise werden
punktförmige, oder nahezu punktförmige, Lichtquellen eingesetzt.
[0018] Als Lichtquelle kommen auch sogenannte COB-LEDs (d. h. Chip on Board LEDs) in Betracht.
Diese können beispielsweise auch mit einem Reflektor zusammen eine Bündelungsoptik
im Sinne der Erfindung bereitstellen.
[0019] Die Lichtquelle bildet gemeinsam mit der Kollimatoroptik eine Einheit. Die Kollimatoroptik
dient zur Bündelung des von der Lichtquelle, insbesondere von der LED, emittierten
Lichtes. Die Kollimatoroptik kann im Falle einer Verwendung einer LED als Lichtquelle
eine herkömmliche Kollimatoroptik sein, wie sie in den eingangs beschriebenen Schutzrechten
der Anmelderin, deren Inhalt hiermit in den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung
mit eingeschlossen werden, offenbart ist.
[0020] Im Rahmen dieser Patentanmeldung wird die Lichtquelle zusammen mit der Bündelungsoptik,
insbesondere der Kollimatoroptik, auch als Lichtantrieb bezeichnet. Der Lichtantrieb
dient insbesondere dazu, paralleles, oder im wesentlichen paralleles Licht, auf die
Eingangsseite einer ersten Linsenplatte zu werfen. Die Linsenplatten sind beide transparent
oder transluzent ausgebildet, und bestehen z. B. aus einem durchsichtigen Kunststoff,
oder aus Glas. Vorzugsweise sind die Linsenplatten jeweils aus Kunststoff, z. B. aus
PMMA, oder Acrylglas, oder einem vergleichbaren Kunststoff bereitgestellt, und können
insbesondere von einem Spritzgießteil gebildet sein.
[0021] Die beiden Linsenplatten können identisch oder im wesentlichen identisch ausgebildet
sein. Bei einer Variante der Erfindung sind die beiden Linsenplatten unterschiedlich
ausgebildet.
[0022] Das von der Kollimatoroptik emittierte Licht tritt in die Eintrittsfläche der ersten
Linsenplatte ein, und tritt durch die Austrittsseite der ersten Linsenplatte aus.
Von dort wird es auf die Eintrittsseite der zweiten Linsenplatte gerichtet, und tritt
durch die Austrittsfläche der zweiten Linsenplatte aus.
[0023] Im Lichtweg hinter der zweiten Linsenplatte kann die Leuchte noch ein Abschlussglas
aufweisen. Von der Erfindung sind aber insbesondere Leuchten umfasst, bei denen im
Lichtpfad hinter der zweiten Linsenplatte keine weiteren optischen Elemente mehr angeordnet
sind. Freilich sind von der Erfindung auch Leuchten umfasst, bei denen noch eine Diffusorfolie
oder vergleichbare Elemente im Lichtweg hinter der zweiten Linsenplatte angeordnet
sind.
[0024] Gemäß der Erfindung ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen. Mittels der Verstelleinrichtung
kann der Abstand zwischen den beiden Linsenplatten geändert werden. Die Verstelleinrichtung
kann motorisch angetrieben sein, oder infolge einer manuellen Betätigung den Abstand
zwischen den beiden Linsenplatten ändern. Der Verstellweg kann beispielsweise einige
Millimeter betragen. Die Linsenplatten sind zumindest zwischen einer ersten Abstandsstellung
und einer zweiten Abstandsstellung einstellbar. In einer ersten Abstandsstellung der
beiden Linsenplatten generiert die Leuchte eine erste Lichtverteilung, und in einer
zweiten, unterschiedlichen Abstandsstellung der beiden Linsenplatten generiert die
Leuchte eine zweite, von der ersten unterschiedliche Verteilung. Die beiden unterschiedlichen
Lichtverteilungen können beispielsweise unterschiedliche Abstrahlwinkel der Leuchte
umfassen.
[0025] Bei einer Variante der Erfindung ist der Abstand zwischen den beiden Linsenplatten
kontinuierlich, und weiter vorzugweise im wesentlichen stufenlos, änderbar. Bei einer
alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand zwischen den beiden Linsenplatten
in diskreten Schritten, das heißt, z. B. stufenweise, änderbar.
[0026] Auf den beiden Linsenplatten sind jeweils zahlreiche Linsenelemente angeordnet. Die
Linsenelemente können beispielsweise von sphärisch oder asphärisch gewölbten Facetten
bereitgestellt sein. Bei einer Variante der Erfindung ist jeweils einem Linsenelement
auf der ersten Linsenplatte ein Linsenelement auf der zweiten Linsenplatte zugeordnet.
Das auf das Linsenelement der ersten Linsenplatte von der Kollimatoroptik fallende
Licht wird bei dieser Variante ausschließlich auf ein gegenüberliegendes Linsenelement
auf der zweiten Linsenplatte hin gerichtet. Diese eineindeutige Zuordnung zweier Linsenelemente
an den unterschiedlichen Linsenplatten bleibt auch für unterschiedliche Abstandsstellungen
gemäß einer Variante der Erfindung bewahrt.
[0027] Aufgrund des Umstandes, dass die Kollimatoroptik paralleles oder im wesentlichen
paralleles Licht auf die erste Linsenplatte einstrahlt, sind die einzelnen Strahlenbündel
vergleichbar:
Jedem oder nahezu jedem Linsenelement an der ersten Linsenplatte ist ein Linsenelement
an der zweiten Linsenplatte gegenüberliegend festzugeordnet. Entsprechende Paare von
einander gegenüberliegenden Linsenelementen zeigen jeweils ein gleiches optisches
Verhalten bei unterschiedlichen Abstandsstellungen der Linsenplatten voneinander.
[0028] Die feste Zuordnung der Linsenelemente der ersten Linsenplatte zu den Linsenelementen
der zweiten Linsenplatte bleibt dadurch gewährleistet, dass während der Abstandsänderung
die Drehposition der beiden Linsenplatten relativ zueinander nicht verändert wird.
Hierfür kann eine Positioniereinrichtung sorgen.
[0029] Die Linsenelemente können gemäß der Erfindung jeweils an einer oder auch jeweils
an beiden Seiten der Linsenplatten angeordnet sein.
[0030] Wenn die Linsenelemente nur an einer Seite der Linsenplatte angeordnet sind, können
diese einander zugewandt angeordnet sein oder voneinander abgewandt angeordnet sein.
[0031] Von der Erfindung ist weiter umfasst, wenn die Linsenelemente einer Linsenplatte
sämtlich identisch ausgebildet sind oder ähnlich zueinander ausgebildet sind. Von
der Erfindung ist aber auch umfasst, wenn die Linsenplatten verschiedene Linsenelemente
oder mehrere Gruppen unterschiedlicher Linsenelemente tragen, wobei die Linsenelemente
einer Gruppe identisch ausgebildet sind.
[0032] Die Linsenelemente einer Linsenplatte können beispielsweise einen identischen Radius
aufweisen, so dass sämtliche Linsenelemente einer Linsenplatte eine identische Brennweite
aufweisen.
[0033] Die Linsenelemente der jeweils anderen Linsenplatte können einen gleichen oder einen
unterschiedlichen Radius aufweisen. Bei einer Variante der Erfindung ist die Brennweite
der Linsenelemente oder Linsenplatte, die der Kollimatoroptik benachbart ist, größer,
als die Brennweite der Linsenelemente der Linsenplatte, die fern der Kollimatoroptik
angeordnet ist.
[0034] Die einzelnen Linsenelemente können beispielsweise von sphärischen oder asphärischen
Wölbungen, beispielsweise auch von Rotationsparaboloiden, bereitgestellt sein. Die
einzelnen Linsenelemente können angenähert von einer Kugelform bzw. durch einen Radius
beschrieben werden.
[0035] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verstelleinrichtung
einen motorischen, insbesondere elektromotorischen, Antrieb. Die Verstelleinrichtung
ist beispielsweise mit einem Elektromotor ausgestattet, der für eine unmittelbare
Verlagerung einer der beiden Linsenplatten relativ zu der anderen Linsenplatte Sorge
tragen kann. Der Antrieb kann mit einer Steuerung kooperieren, die Steuerbefehle empfangen
kann. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass unmittelbar an der Leuchte,
insbesondere im Gehäuse der Leuchte, oder an einem Gehäuse des Betriebsgerätes, oder
in unmittelbarer Zuordnung zu der Leuchte, eine Betätigungseinrichtung vorgesehen
ist, die es einem Benutzer erlaubt, unmittelbar oder mittelbar Steuerbefehle zur Änderung
der Lichtabstrahlcharakteristik der Leuchte einzugeben. Alternativ kann der Antrieb
auch über ein zentrales Leuchtensteuerungssystem, z. B. von einer entfernt oder distanziert
von der Leuchte angeordneten Kommandozentrale, z. B. von einer Lichtsteuerungszentrale,
angesprochen werden.
[0036] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verstelleinrichtung
ein manuell betätigbares Verstellelement. Hier kann beispielsweise durch eine manuelle
Betätigung, z. B. durch einen Drehschalter, einen Knebel, einen drehbaren Stellring,
oder ein anderes Stellelement oder Stellglied, für eine Abstandsveränderung zwischen
den beiden Linsenplatten gesorgt werden.
[0037] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verstelleinrichtung
eine Positioniereinrichtung zugeordnet, die bei Durchführung einer Abstandsänderung
zwischen den beiden Linsenplatten für eine Beibehaltung der relativen Drehposition
zwischen den beiden Linsenplatten sorgt. Die relative Drehposition der einen Linsenplatte
relativ zu der anderen Linsenplatte wird dabei während der Abstandsänderung beibehalten.
Dies kann beispielweise für eine Drehverhinderung sorgen, die z. B. Führungsstangen
oder entsprechende Aufnahmen oder dergleichen umfasst.
[0038] Auch können axiale Lagerungen für die gewünschte Axialbewegung der beiden Linsenplatten
relativ zueinander ohne Durchführung einer Drehbewegung sorgen.
[0039] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die unterschiedlichen
Lichtverteilungen unterschiedliche Abstrahlwinkel der Leuchte. Beispielsweise kann
vorgesehen sein, dass die Leuchte eine im wesentlichen rotationssymmetrische Lichtverteilung
generiert, wobei ein erster Abstrahlwinkel von beispielsweise 8° oder 10° und ein
zweiter Abstrahlwinkel von beispielsweise 60° oder 90° vorgesehen ist. Dazwischen
können beliebig viele kontinuierlich geänderte Abstrahlwinkel entsprechend unterschiedlichen
Abstandsstellungen der beiden Linsenplatten zueinander erzielt werden.
[0040] Die unterschiedlichen Abstrahlwinkel können gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung z. B. Lichtverteilungen zwischen Spot und Wideflood umfassen.
[0041] Eine Änderung der Lichtverteilung gemäß der Erfindung kann beispielsweise eine Änderung
des Abstrahlwinkels von einer Spot- zu einer Flood-Charakteristik, oder von einer
Flood- zu einer Wideflood-Charakteristik, oder von einer Spot-Charakteristik über
eine Flood-Charakteristik zu einer Wideflood-Charakteristik umfassen. Eine Spot-Charakteristik
umfasst gemäß der Erfindung insbesondere Abstrahlwinkel von weniger als 30°, eine
Flood-Lichtverteilung umfasst insbesondere etwa Abstrahlwinkel zwischen 30 und 45°,
und eine Wide-Flood-Lichtverteilung umfasst insbesondere Abstrahlwinkel zwischen 45
und 70°.
[0042] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind insbesondere Abstrahlwinkel
zwischen einer Spotverteilung von etwa 8° und einer Widefloodverteilung entsprechend
einem Abstrahlwinkel von etwa 65° kontinuierlich änderbar.
[0043] Der guten Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass als Abstrahlwinkel bzw. als
Winkelangabe einer Lichtverteilung im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere
derjenige Winkel bezeichnet wird, der im fachmännischen Sinne als Öffnungswinkel bezeichnet
wird, und den sogenannten "full width half max"-Wert darstellt. Es handelt sich dabei
also um denjenigen Wert des Lichtabstrahlwinkels, bei dem die Lichtintensität etwa
auf die Hälfte der maximalen Lichtintensität gefallen ist.
[0044] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand zwischen den
Linsenplatten kontinuierlich änderbar. Dies kann durch eine stufenlos operierende
Verstelleinrichtung gewährleistet werden. Mit einer kontinuierlichen Änderung des
Abstandes zwischen den beiden Linsenplatten kann eine kontinuierliche Änderung der
Abstrahlcharakteristik der Leuchte, insbesondere eine kontinuierliche Änderung des
Abstrahlwinkels, erreicht werden.
[0045] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine der beiden
Linsenplatten fest relativ zu dem Gehäuse angeordnet, und die andere Linsenplatte
ist mittels der Verstelleinrichtung relativ zu der anderen Linsenplatte und/oder relativ
zu dem Gehäuse verlagerbar.
[0046] Hierdurch kann für eine besonders präzise Verstellung der Linsenplatten relativ zueinander
gesorgt werden.
[0047] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Linsenelemente
an wenigstens einer der beiden Linsenplatten Facetten. Insbesondere sind die Facetten
gewölbt ausgebildet. Vorteilhaft sind sämtliche oder nahezu sämtliche Linsenelemente
als Facetten ausgebildet. Weiter vorteilhaft sind sämtliche oder nahezu sämtliche
Facetten identisch ausgebildet.
[0048] Die Facetten können sphärisch oder asphärisch gewölbt sein. Sie können insbesondere
auch an eine Sphäre angenähert sein. Weiter können die Facetten von einem Rotationsparaboloid
bereitgestellt sein, und beispielsweise einen parabelförmigen oder im wesentlichen
parabelförmigen Querschnitt aufweisen.
[0049] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann einem Linsenelement
eine Brennweite zugeordnet werden. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein,
dass jedem oder nahezu jedem der Linsenelemente dieselbe oder nahezu dieselbe Brennweite
zugeordnet ist.
[0050] Weiter vorteilhafterweise liegt der Verstellweg, entlang dem eine Änderung des Abstandes
zwischen den beiden Linsenplatten voneinander vorgenommen werden kann, etwa in der
Größenordnung von zwei Brennweiten. Dies bedeutet, dass die Linsenplatten zwischen
einer ersten Abstandsstellung, in der sie einander kontaktieren, und in einer zweiten
Abstandsstellung, in der sie etwa zwei Brennweiten voneinander beabstandet sind, verlagerbar
sind.
[0051] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils ein Linsenelement
einer Linsenplatte einem Linsenelement der anderen Linsenplatte zugeordnet. Die Zuordnung
kann insbesondere fest getroffen sein. Dies bedeutet, dass auch während einer Änderung
des Abstandes zwischen zwei Linsenplatten die Zuordnung beibehalten bleibt. Dabei
kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das von der Kollimatoroptik auf ein
bestimmtes Linsenelement der ersten Linsenplatte fallende Licht ausschließlich zu
einem bestimmten gegenüberliegenden Linsenelement der zweiten Linsenplatte hin gelenkt
wird. Weiter vorteilhaft ist diese feste Zuordnung entlang des gesamten Verstellweges
unveränderlich.
[0052] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zuordnung
derart getroffen, dass Lichtanteile, die von der Kollimatoroptik ausgehen, auf ein
Linsenelement der ersten Linsenplatte treffen, und von diesem nur zu einem Linsenelement
der zweiten Linsenplatte hin gerichtet werden.
[0053] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Zuordnung
der Linsenelemente des ersten Linsenelementes zu den Linsenelementen des zweiten Linsenelementes
bei einer Änderung des Abstandes zwischen den Linsenplatten beibehalten.
[0054] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Linsenelemente
an wenigstens einer der beiden Linsenplatten Lentikularfacetten. Es handelt sich dabei
um axial langgestreckte, zylindrische Facetten, die entlang einer ersten Ebene gekrümmt
sind, und entlang einer zweiten, quer dazu stehenden Ebene, nicht gekrümmt, oder allenfalls
schwach gekrümmt sind.
[0055] Die Erfindung bezieht sich gemäß einem weiteren Aspekt auf ein Verfahren nach Anspruch
15.
[0056] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf komfortable
Weise eine Änderung der Abstrahlcharakteristik einer Leuchte erreichbar ist.
[0057] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 15.
[0058] Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen, zu den Ansprüchen 1 bis 14
geltenden Ausführungen und Bemerkungen verwiesen, die in analoger Weise auch auf die
Erfindung nach Anspruch 15 zutreffen.
[0059] Die oben beschriebene Aufgabe wird des weiteren gelöst durch eine Leuchte nach Anspruch
16.
[0060] Das Prinzip besteht hier darin, anstelle zweier im Lichtweg hinter der Bündelungsoptik
angeordnete Linsenplatten eine Vielzahl von Linsenelementen unmittelbar an der Kollimatoroptik,
insbesondere an deren Ausgangsseite oder Lichtaustrittsseite, vorzusehen, und die
zweite Linsenplatte relativ zu der Kollimatoroptik zum Zwecke der Änderung der Abstrahlcharakteristik
der Leuchte mittels einer Verstelleinrichtung zu verlagern.
[0061] Im übrigen wird zur Erläuterung dieser Erfindung und zur Vermeidung von Wiederholungen
auf die obigen Ausführungen für Leuchten der Ansprüche 1 bis 14 verwiesen, deren Erklärungen
und merkmalsmäßige vorteilhafte Ausgestaltung gleichermaßen zu der Erfindung nach
Anspruch 16 Anwendung finden.
[0062] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen,
sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der zahlreichen, in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele.
[0063] Darin zeigen:
- Fig. 1
- in einer teilgeschnittenen, blockschaltbildartigen, schematischen Ansicht ein erstes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit einem Lichtantrieb umfassend
eine LED und einen Kollimator und zwei mittels einer Verstelleinrichtung relativ zueinander
verstellbaren Linsenplatten,
- Fig. 2
- in einer abgebrochenen, schematischen Unteransicht, etwa entlang Ansichtspfeil II
in Fig. 1, eine Linsenplatte in Draufsicht unter Andeutung der relativen Positionen
der Lichtantriebe,
- Fig. 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenplatte in einer Darstellung
gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- in einer teilgeschnittenen, schematischen Ansicht einen Ausschnitt aus der Leuchte
der Fig. 1, mit angedeuteter Verstelleinrichtung und den beiden Linsenplatten in einer
ersten maximalen Abstandsstellung,
- Fig. 5
- ein Ausführungsbeispiel der Fig. 4 in einer zweiten Abstandsstellung,
- Fig. 6
- das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 in einer dritten Abstandsstellung unter höchstmöglicher
Annäherung der beiden Linsenplatten aneinander,
- Fig. 7
- schematisch eine auszuleuchtende Gebäudefläche mit der von der Leuchte der Fig. 1
auf der Gebäudefläche generierten Lichtverteilung entsprechend der Abstandsstellung
der beiden Linsenplatten gemäß Fig. 4,
- Fig. 8
- die Lichtverteilung in einer Darstellung gemäß Fig. 7 entsprechend der Abstandsstellung
der beiden Linsenplatten gemäß der Fig. 5,
- Fig. 9
- die Lichtverteilung auf der Gebäudefläche entsprechend einer Darstellung der Fig.
7 entsprechend einer Abstandsstellung der beiden Linsenplatten gemäß Fig. 6,
- Fig. 10
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Veranschaulichung
einer manuell betätigbaren Verstelleinrichtung in einer teilgeschnittenen, schematischen
Ansicht unter Veranschaulichung eines Verstellrings,
- Fig. 11
- in einer teilgeschnittenen, schematischen Ansicht einen Schnitt durch die Leuchte
der Fig. 10 etwa entlang Schnittlinie XI-XI in Fig. 10,
- Fig. 12
- eine teilgeschnittene, schematische Draufsicht auf die Leuchte der Fig. 10 etwa entlang
Ansichtspfeil XII in Fig. 10,
- Fig. 13
- eine abgebrochene, teilgeschnittene, schematische Ansicht nur des Verstellringes in
Einzeldarstellung etwa entlang Ansichtsschnittlinie XIII-XIII der Fig. 12,
- Fig. 14
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenplatte in einer Darstellung
gemäß Fig. 2 unter Veranschaulichung von Lentikularlinsen,
- Fig. 15
- eine teilgeschnittene, schematische Ansicht der Linsenplatten etwa gemäß Schnittlinie
XV-XV in Fig. 14,
- Fig. 16
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Verwendung
von zwei Linsenplatten gemäß Fig. 14 in einer Darstellung gemäß Fig. 4,
- Fig. 17
- eine Veranschaulichung der Lichtverteilung der von der Leuchte der Fig. 16 erzeugten
Lichtverteilung in einer Darstellung gemäß Fig. 7,
- Fig. 18
- die Leuchte der Fig. 16 mit einer geänderten Abstandsstellung der beiden Linsenplatten
zueinander,
- Fig. 19
- die Lichtverteilung der Leuchte in einer Darstellung gemäß Fig. 17 bei einer Abstandsstellung
der Linsenplatten gemäß Fig. 18,
- Fig. 20
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenplatte unter Verwendung
von Lentikularfacetten in einer Darstellung gemäß Fig. 14,
- Fig. 21
- eine vergrößerte schematische Einzeldarstellung einer einzigen Lentikularfacette gemäß
Teilkreis XXI in Fig. 20,
- Fig. 22
- eine teilgeschnittene Ansicht durch die Facette der Fig. 21 entlang Schnittlinie XII-XII
in Fig. 21,
- Fig. 23
- eine teilgeschnittene Ansicht durch die Facette der Fig. 21 entlang Schnittlinie XXIII-XXIII
in Fig. 21,
- Fig. 24
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Verwendung
einer ersten, gemäß Fig. 24 unteren, Linsenplatte gemäß Fig. 20 und einer zweiten
Linsenplatte gemäß Fig. 14 in einer Darstellung gemäß Fig. 16,
- Fig. 25
- die Leuchte der Fig. 24 mit einer geänderten Abstandsstellung der Linsenplatten zueinander,
- Fig. 26
- die Lichtverteilung der Leuchte der Fig. 24 auf der auszuleuchtenden Gebäudewand bei
einer Abstandsstellung gemäß Fig. 24,
- Fig. 27
- die Lichtverteilung auf der Gebäudewand bei der Abstandsstellung der Fig. 21,
- Fig. 28
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer Darstellung
gemäß Fig. 1, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Lichtantrieb durch eine Chip
on Board LED und einen Reflektor als Bündelungsoptik bereitgestellt ist,
- Fig. 29
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer Darstellung
gemäß Fig. 1, wobei hier anstelle zweier Linsenplatten eine Kollimatoroptik mit unmittelbar
daran angebrachten Linsenelementen und eine unter einem veränderbaren Abstand hierzu
angeordnete Linsenplatte vorgesehen ist,
- Fig. 30
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linsenplatte in einer Darstellung
gemäß Fig. 2, unter Verwendung von zentrisch angeordneten ringförmigen Lentikullarlinsen,
- Fig. 31
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer Darstellung
gemäß Fig. 1, wobei die der Kollimatoroptik ferne Linsenplatte - im Unterschied zu
der Darstellung der Fig. 1 - um 180°gedreht oder geometrisch invertiert angeordnet
ist, mithin die Linsenelemente voneinander weggewandt sind,
- Fig. 32
- ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß Fig. 31, wobei die Linsenelemente
der der Kollimatoroptik näheren Linsenplatte einen größeren Radius und die Linsenelemente
der gegenüberliegenden zweiten Linsenplatte einen demgegenüber kleineren Radius aufweisen,
- Fig. 33
- eine teilgeschnittene, abgebrochene und schematische Darstellung eines Ausschnittes
der Linsenplatte gemäß Fig. 31, etwa gemäß Teilkreis XXXIII in Fig. 31, und
- Fig. 34
- in einer Darstellung gemäß Fig. 31, ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Leuchte, bei der die Linsenelemente beider Linsenplatten auf der jeweiligen, der Kollimatoroptik
abgewandten Seite der jeweiligen Linsenplatte angeordnet sind.
[0064] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung,
auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden
der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen
sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen,
teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
[0065] Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können
im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen
werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen
nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
[0066] Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung
der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen
Vorrichtungen des Standes der Technik vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck,
einzelne oder mehrere Merkmale dieser Unterlagen in einen oder in mehrere Ansprüche
der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen.
[0067] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte wird zunächst anhand der
Fig. 1 erläutert:
Dort ist nur sehr schematisch eine Leuchte 10 dargestellt, die ein Gehäuse 11 aufweist.
Innerhalb des nur abgebrochen dargestellt und angedeuteten Gehäuses 11 ist eine LED
12 auf einer schematisch angedeuteten Platine 13 angeordnet. Die LED wird über nicht
dargestellte Spannungsversorgungsleitungen (in Fig. 10 z. B. mit 14 bezeichnet) mit
der erforderlichen Betriebsspannung versorgt. Weitere elektronische Bauelemente, die
zur Erzeugung der für die LED erforderliche Betriebsspannung vorgesehen sind, sind
der Einfachheit halber nicht dargestellt.
[0068] Die LED strahlt über einen großen Raumwinkelbereich von beispielsweise 180° verteilt
Licht ab. Dies soll durch die Lichtstrahlen 55a, 55b, 55c angedeutet werden. Die LED
12 liegt in einer Höhlung 57 einer eine Bündelungsoptik bereitstellenden Kollimatoroptik
15. Die Kollimatoroptik 15 umfasst Totalreflektionsflächen 58 und einen Deckenabschnitt
59. Insgesamt stellt die Kollimatoroptik 15 zusammen mit der LED 12 einen Lichtantrieb
dar, der der Erzeugung eines im wesentlichen parallelen Lichtbündels 27 dient.
[0069] Innerhalb des Leuchtengehäuses 11 sind darüber hinaus eine erste Linsenplatte 18
und eine zweite Linsenplatte 19 angeordnet. Das von der LED 12 bzw. von der Austrittsfläche
56 der Kollimatoroptik 15 emittierte parallele Lichtstrahlenbündel 27 fällt als paralleles
Teillichtstrahlenbündel 60 auf die Lichteintrittsfläche 28 der ersten Linsenplatte
18, durchtritt diese, und tritt im Bereich der Lichtaustrittsfläche 29 der ersten
Linsenplatte 18 aus. Von dort fällt das Licht auf die Lichteintrittsfläche 30 der
zweiten Linsenplatte 19 und tritt durch die Lichtaustrittsfläche 31 der zweiten Linsenplatte
19 aus.
[0070] Im Lichtpfad hinter der zweiten Linsenplatte 19 ist bei dem in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Leuchte kein weiteres optisches Element
angeordnet. Das Licht kann von dort unmittelbar auf eine auszuleuchtende Gebäudefläche
17 treffen, die lediglich schematisch und nicht maßstäblich in Fig. 1 angedeutet ist.
[0071] Im Bereich der Lichtaustrittsöffnung 16 der Leuchte 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
also kein Abschlussglas oder dergleichen vorgesehen. Hier kann die zweite Linsenplatte
19 als eine Art Abschlussglas der Leuchte 16 fungieren.
[0072] Der Abstand zwischen der ersten Linsenplatte 18 und der zweiten Linsenplatte 19 wird
in den Figuren mit 32 bezeichnet. Gemessen wird hierbei z. B. der Abstand zwischen
der Lichteintrittsfläche 29 der ersten Linsenplatte 18 und der Lichteintrittsfläche
30 der zweiten Linsenplatte 19. Auch andere Bezugspunkte sind von der Erfindung umfasst.
[0073] Gemäß der Erfindung ist der Abstand 32 zwischen den beiden Linsenplatten 18, 19 mittels
einer Verstelleineinrichtung 20 veränderbar. Die Verstelleinrichtung 20 kann einen
motorischen Antrieb 21 umfassen, der in Fig. 1 lediglich angedeutet ist. Der motorische
Antrieb 21 kann beispielsweise über eine nicht dargestellte Signal- oder Steuerleitung
Steuerbefehle von einer Leuchtensteuerung erhalten.
[0074] Die Verstelleinrichtung 20 kann aber auch ein manuell ansprechbares Betätigungselement
umfassen, und auf einen motorischen Antrieb gänzlich verzichten. Anhand des später
noch detailliert darzustellenden Ausführungsbeispiels der Figuren 10 bis 13 wird ein
solches Betätigungselement einer rein manuell wirkenden Verstelleinrichtung vorgestellt.
[0075] Auf die Ausbildung der Verstelleinrichtung kommt es gemäß der Erfindung aber nicht
an. Der Erfindung geht es grundsätzlich darum, dass die beiden Linsenplatten 18, 19
relativ zueinander in Axialrichtung Y unter Änderung ihres Abstandes 32 voneinander
verlagerbar sind.
[0076] Ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist ersichtlich, dass entlang der
Lichteintrittsfläche 28 der ersten Linsenplatte 18 eine Vielzahl von Linsenelementen
in Form von gewölbten Facetten 22a, 22b, 22c angeordnet sind. Die Anordnung der Facetten
ergibt sich beispielsweise aus den unterschiedlichen Varianten der Ausführungsbeispiele
der Figuren 2 und 3. Die Linsenelemente 22a, 22b, 22c in Form gewölbter Facetten sind
einander unmittelbar benachbart angeordnet. Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn
zwischen den Linsenelementen 22a, 22b, 22c geringfügige Abstände vorgesehen sind.
[0077] Auch auf der zweiten Linsenplatte 19 ist eine Vielzahl von Linsenelementen 23a, 23b,
23c angeordnet. Die beiden Linsenplatten 18, 19 können identisch ausgebildet sein.
[0078] Die einzelnen Facetten 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte 18 bzw. die einzelnen
Facetten 23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte 19 können jeweils einen sphärischen
Querschnitt aufweisen, und dementsprechend beispielsweise von einem sphärisch gewölbten
Körper, z. B. einem Kugelschnitt gebildet oder einem solchen Körper angenähert sein.
Die Facetten können auch von einem Körper mit einer anderen Wölbung, z. B. einer asphärischen
Wölbung, gebildet sein. Insbesondere können die einzelnen Facetten jeweils einen parabelförmigen
Querschnitt aufweisen, und dementsprechend als Rotationsparaboloid gebildet sein.
[0079] Ausweislich der Darstellung der Fig. 1 ist jeder der Facetten 22a, 22b, 22c eine
Brennweite 25 zugeordnet. Dies führt dazu, dass sich ein einfallendes Strahlenbündel
60 aus parallelem Licht, das z. B. gemäß Fig. 1 auf die Facette 22b fällt, in einem
Brennpunkt 61 bündelt. Hier kreuzen sich alle einzelnen Lichtstrahlen.
[0080] Dem Pfad des Lichtes weiter folgend divergiert das Licht ausgehend von dem Brennpunkt
61 und fällt auf das Linsenelement 23b an der zweiten Linsenplatte 19. Da die Facette
23b zu der Facette 22b der ersten Linsenplatte 18 identisch gewölbt ist, ist ihr eine
identische Brennweite 26 zuzuordnen. Die Brennweite 25 der Facette 22b der ersten
Linsenplatte 18 und die Brennweite 26 der Facette 23b der zweiten Linsenplatte 19
sind also identisch.
[0081] Fig. 1 zeigt eine Beabstandung der beiden Linsenplatten 18, 19 unter einem Abstand
32, der dem Doppelten oder etwa dem Doppelten der Brennweite 25 (also zugleich auch
dem Doppelten der Brennweite 26) entspricht.
[0082] Das von dem Brennpunkt 61 ausgehende und auf die Facette 23b treffende Teillichtstrahlenbündel
63 wird insoweit von der Facette 23b wieder kollimiert, und in ein paralleles Lichtstrahlenbündel
64 transformiert.
[0083] Ergänzend sei angemerkt, dass die blockschaltbildartige schematische Darstellung
in Fig. 1 eine Linearführung 62 andeutet. Demnach ist die erste Linsenplatte 18 fest
relativ zu dem Gehäuse 11 angeordnet, und die zweite Linsenplatte 19 relativ zu der
ersten Linsenplatte unter Zuhilfenahme der Verstelleinrichtung 20 entlang der Linearführung
62 in Axialrichtung Y verlagerbar.
[0084] Ausweislich der Figuren 2 und 3 ist deutlich, dass auf jeder Linsenplatte 18, 19
eine Vielzahl von Linsenelementen 22a, 22b, 22c angeordnet sind, wobei nur ein Teil
dieser Facetten mit Bezugszeichen versehen ist.
[0085] In Zusammenschau mit der Fig. 1 ergibt sich, dass bei diesem Ausführungsbeispiel
die Linsenelemente 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c auf der ersten und auf der zweiten
Linsenplatte 18, 19 jeweils auf der Lichteintrittsseite 28, 30 angeordnet sind, und
die Lichtaustrittsfläche 29, 31 der jeweiligen Linsenplatte 18, 19 plan gehalten ist.
[0086] Bei anderen Ausführungsbeispielen können die jeweiligen Linsenplatten 18, 19 auch
anders orientiert sein, so dass z. B. die Linsenelemente auf der Lichtaustrittsseite
29, 31 angeordnet sind, und die jeweilige Lichteintrittsseite 28, 30 von Linsenelementen
freigehalten ist. Auf die Orientierung der Linsenelemente 22a, 22b, 22c, 23a, 23b,
23c in Bezug zur Lichtquelle 12 kommt es gemäß der Erfindung nicht an.
[0087] Ausweislich der Figuren 2 und 3 wird deutlich, dass die Leuchte 10 eine im wesentlichen
kreisförmige Lichtaustrittsöffnung 16 aufweisen kann, und dementsprechend auch die
beiden Linsenplatten 18, 19 kreisscheibenförmig sind. Auf diese Geometrie ist die
Erfindung jedoch nicht beschränkt. Von der Erfindung sind auch Leuchten umfasst, die
eine quadratische oder rechteckige oder einen anderen, z. B. polygonalen Kurvenzug
aufweisende Lichtaustrittsöffnung aufweisen.
[0088] Aus den Figuren 2 und 3 wird des weiteren deutlich, dass bei dem Ausführungsbeispiel
der Figuren 1 bis 3 jede Leuchte drei Kollimatoroptiken 15a, 15b, 15c aufweist. Die
Zahl der Kollimatoroptiken 15, 15a, 15b, 15c ist allerdings beliebig. Sie hängt insbesondere
auch von der Zahl und der Ausbildung der LEDs ab.
[0089] Weiter wird aus den Figuren 2 und 3 deutlich, dass jeder Kollimatoroptik 15 (und
damit auch jeder LED 12) eine Vielzahl einzelner Linsenelemente 22a, 22b, 22c zugeordnet
ist. So zeigt beispielsweise die Darstellung der Fig. 2, dass der Kollimatoroptik
15c mehr als zwanzig einzelne Facetten 22a, 22b, 22c zugeordnet sind.
[0090] Dadurch, dass jeder Kollimatoroptik 15 bzw. jeder LED 12 jeweils eine Vielzahl von
Linsenelementen 22a, 22b, 22c zugeordnet ist, kann die Struktur der Lichtquelle 12
aufgelöst werden, und ist für einen im Raum befindlichen Betrachter nicht mehr erkennbar.
Gleichermaßen sind die Strukturen der LED bzw. der Kollimatoroptik in der Lichtverteilung
auf der Gebäudewand 17 nicht mehr erkennbar. Die Lichtverteilung auf der Gebäudewand
ist homogen.
[0091] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Linsenplatte
18 und die zweite Linsenplatte 19 jeweils identisch ausgebildet. Insbesondere bei
der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren 4 bis 9 soll nun
weiter angenommen werden, dass die erste Linsenplatte 18 mit einer Vielzahl facettenartiger
Linsenelemente 22a, 22b, 22c und die zweite Linsenplatte 19 mit einer Vielzahl weiterer
facettenartiger Linsenelemente 23a, 23b, 23c versehen sind, wobei die Linsenelemente
22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte 18 und die Linsenelemente 23a, 23b, 23c der
zweiten Linsenplatte 19 identisch zueinander ausgebildet und identisch zueinander
positioniert sind.
[0092] Werden zwei identisch ausgebildete Linsenplatten 18, 19, wie in Fig. 4 dargestellt,
axial beanstandet voneinander zueinander positioniert, so erfolgt die Positionierung
derart, dass jedem Linsenelement der ersten Linsenplatte 18 ein anderes Linsenelement
der zweiten Linsenplatte 19 fest zugeordnet ist. So ist ausweislich der Fig. 4 das
Linsenelement 22b der ersten Linsenplatte 18 immer fest dem Linsenelement 23b der
zweiten Linsenplatte 19 zugeordnet. Diese feste Zuordnung bleibt auch nach der Durchführung
einer Abstandsänderung zwischen den Linsenplatten 18, 19 bestehen.
[0093] Ausweislich der Figuren 4 bis 6 kann unter Zuhilfenahme der Verstelleinrichtung 20
bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Änderung des Abstandes 32 zwischen
einem ersten Abstand gemäß Fig. 6, der einem Minimalabstand entspricht, und wobei
es nahezu zu einem Kontakt zwischen der Eintrittsseite 30 der zweiten Linsenplatte
19 und der Austrittsseite 29 der ersten Linsenplatte 18 kommt, oder kommen kann, und
einem zweiten, maximalen Abstand 32 gemäß Fig. 4, wobei die beiden Linsenplatten 18,
19 etwa um das Doppelte der Brennweite 25, 26 voneinander beabstandet sind, verlagert
werden. Die Verlagerung kann dabei durch die Verstelleinrichtung z. B. kontinuierlich,
insbesondere stufenlos, erfolgen.
[0094] Anhand der Figuren 7 bis 9 soll die auf der Gebäudefläche 17 generierte Lichtverteilung
entsprechend den unterschiedlichen Abstandsstellungen der beiden Linsenplatten 18,
19 gemäß den Figuren 4 bis 6 erläutert werden:
[0095] Bei einer Abstandsstellung gemäß Fig. 4, in der der Abstand der beiden Linsenplatten
18, 19 zueinander etwa dem Doppelten der Brennweite 25, 26 entspricht, ist der Abstrahlwinkel
37 minimal. Er beträgt ausweislich der schematischen Darstellung der Fig. 4 0°, da
es sich um paralleles Licht handelt. Tatsächlich wird im Hinblick auf den großen,
in Fig. 1 natürlich nicht maßstäblich dargestellten, tatsächlichen Abstand der Gebäudefläche
17 von der Leuchte 10 der Abstrahlwinkel 37 beispielsweise etwa 12 bis 16° betragen.
Dieser Abstrahlwinkel entspricht bereits dem Abstrahlwinkel des von der Kollimatoroptik
15 emittierten Lichtes.
[0096] Werden unter Zuhilfenahme der Verstelleinrichtung 20 die beiden Linsenplatten 18,
19 aufeinander unter Verringerung des Abstandes 32 zubewegt, und beispielsweise eine
Zwischenstellung gemäß Fig. 5 mit einem Abstand 32 erreicht, kann die zweite Linsenplatte
19 das von der ersten Linsenplatte 18 empfangene Licht nicht mehr maximal bündeln.
Fig. 5 veranschaulicht, dass das Linsenelement 23b das von dem Linsenelement 22b empfangene
Lichtstrahlenbündel nur noch in einem geringeren Maße kollimieren kann, und entsprechend
ein zweiter Abstrahlwinkel 38 bereitgestellt wird. Dieser zweite Abstrahlwinkel 38
ist größer als der erste Abstrahlwinkel 37.
[0097] Während die Fig. 7 die Lichtverteilung zeigt, die einer Spot-Verteilung nahe kommt,
ist der Lichtkegel ausweislich der Fig. 8 - entsprechend der Abstandsstellung der
Linsenplatten 18, 19 gemäß Fig. 5 - bereits aufgeweitet. Sowohl die Höhe 52b als auch
die Breite 51b der Lichtverteilung gemäß Fig. 8 sind gegenüber der Höhe 52a und der
Breite 51a der Lichtverteilung gemäß Fig. 7 erheblich größer.
[0098] Unter der Annahme, dass die Lichtverteilung der Fig. 7 eine Spot-Lichtverteilung
darstellt, stellt die Lichtverteilung der Fig. 8 bereits eine Flood-Lichtverteilung
bereit.
[0099] Werden ausgehend von einer Abstandsstellung gemäß Fig. 5 die beiden Linsenplatten
18, 19 noch weiter aufeinander zubewegt, und ein Kontakt oder nahezu eine Kontaktstellung
gemäß Fig. 6 erreicht, findet durch die zweite Linsenplatte 19 keine oder nahe keine
Bündelung des von der ersten Linsenplatte 18 empfangenen Lichtes mehr statt. Hier
ist der Abstrahlwinkel 39 erheblich größer als der Abstrahlwinkel 38 in der Abstandsstellung
gemäß Fig. 5.
[0100] Die Lichtverteilung auf der Wand 17 gemäß Fig. 9 weist demzufolge eine noch größere
Höhe 52c und Breite 51c, verglichen mit der Lichtverteilungskurve gemäß Fig. 8.
[0101] Hier ist eine Wide-Flood-Lichtverteilung erreicht.
[0102] Durch die Änderung des Abstandes zwischen den Linsenplatten 18, 19 und die feste
Zuordnung der Linsenelemente 22a, 22b, 22c, der ersten Linsenplatte 18 zu den Linsenelementen
23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte 19 kann insoweit eine Änderung der Abstrahlcharakteristik
der Leuchte 10, insbesondere eine Änderung des Abstrahlwinkels 37, 38, 39 erreicht
werden.
[0103] Ausweislich der Figuren 10 bis 13 wird eine Ausführungsform der Erfindung mit einer
Verstelleinrichtung 20 erläutert, die über ein manuelles Stellglied verfügt.
[0104] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 weist die Leuchte 10 eine erste Linsenplatte
18 auf, die der Einfachheit halber ohne Linsenelemente dargestellt sind. Die Linsenplatte
18 ist fest relativ zu dem Gehäuse 11 angeordnet. Die Linsenplatte 19 ist relativ
zu dem Gehäuse 11 und relativ zu der ersten Linsenplatte 18 und in Axialrichtung entlang
des Pfeils Y verstellbar. Auch die Linsenplatte 19 weist Linsenelemente auf, die jedoch
gleichermaßen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
[0105] Die zweite Linsenplatte 19 ist an einer Ringhalterung 40 fest angebracht. Die Ringhalterung
40 umfasst einen Ringkörper, der die zweite Linsenplatte 19 einfasst. An dem Ringkörper
sind drei Kulissensteine 41a, 41b, 41c (vgl. Fig. 10, Fig. 11) um etwa 120°umfangsversetzt
angeordnet und stehen radial nach außen über den Rand der Ringhalterung 40 hinaus
vor.
[0106] Die Ringhalterung 40 umfasst weiter drei Positioniereinrichtungen 42a, 42b, 42c,
die jeweils einen Positioniersteg 43a, 43b, 43c umfassen. Jedem Positioniersteg 43a,
43b, 43c an der Ringhalterung 40 zugehörig ist eine Positionieraufnahme 44a, 44b,
44c an dem Gehäuse 11 zugeordnet.
[0107] Fig. 10 zeigt zwei Positionierstege 43a und 43b und die zugehörigen Positionieraufnahmen
44a, 44b.
[0108] Die Positioniereinrichtungen 42a, 42b, 42c gewährleisten einen Drehschluss zwischen
dem Leuchtengehäuse 11 und der Ringhalterung 40. Die Ringhalterung 40 ist zwar in
Richtung des Doppelpfeils Y, also in Axialrichtung, axial verschieblich zu dem Leuchtengehäuse
11 angeordnet, aber um die Mittellängsachse 65 der Leuchte 10 nicht drehbar zu dem
Leuchtengehäuse 11.
[0109] Ausweislich Fig. 10 weist die Verstelleinrichtung 20 darüber hinaus einen Verstellring
47 auf.
[0110] Dieser umgreift mit einer Kragenaufnahme 46 einen nach außen stehenden Kragen 45
des Gehäuses 11. Der Verstellring 47 ist insoweit um die Längsmittelachse 65 der Leuchte
10 drehbar, wird aber in Axialrichtung Y durch den Kragen 45 an einer relativen Axialbewegung
relativ zu dem Leuchtengehäuse 11 gehindert.
[0111] An dem Verstellring 47 sind drei Kulissenschlitze 48a, 48b, 48c angeordnet, die der
Aufnahme der Kulissensteine 41a, 41b, 41c dienen. Die drei Kulissenschlitze 48a, 48b,
48c sind, wie beispielsweise aus Fig. 11 ersichtlich, jeweils 120° umfangsversetzt
angeordnet, und können sich beispielsweise entlang einem Winkelbereich von etwa 75°
erstrecken.
[0112] Ausweislich der Fig. 13, einer abgebrochenen Innenansicht des Verstellrings 47 in
Einzeldarstellung, wird deutlich, dass die Kulissenschlitze 48, 48a, 48b, 48c wendelartig
verlaufen.
[0113] Wird ausgehend von Fig. 10 der Verstellring 47 betätigt, das heißt relativ zu dem
Gehäuse 11 gedreht, wird hierdurch die zweite Linsenplatte 19 aus ihre in durchgezogenen
Linien in Fig. 10 dargestellten unteren Position in ihre in Fig. 10 in gestrichelten
Linien dargestellte obere Position verlagert, das heißt axial verschoben.
[0114] Hierdurch wird der Abstand 32 zwischen der ersten Linsenplatte 18 und der zweiten
Linsenplatte 19 geändert.
[0115] Durch die Positioniereinrichtung 42,a, 42b, 42c wird während der Abstandsänderung
die Drehumfangsposition der zweiten Linsenplatte 19 relativ zu der ersten Linsenplatte
18 auch während des Verstellvorgangs beibehalten. Dies gewährleistet, dass die feste
Zuordnung jeweils eines bestimmten Linsenelementes 22a, 22b, 22c, an der ersten Linsenplatte
18 zu jeweils einem bestimmten Linsenelement 23a, 23b, 23c an der zweiten Linsenplatte
19 für unterschiedliche Abstände 32 beibehalten wird.
[0116] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchte wird anhand der Figuren
14 bis 19 beschrieben.
[0117] Ausweislich der Figuren 14 und 15 weist die Linsenplatte 19 bei diesem Ausführungsbeispiel
jeweils Lentikularlinsen auf. Es handelt sich dabei um zylindrische Linsen, die entlang
einer ersten Schnittebene (vgl. Fig. 15) sphärische oder asphärische Krümmungen aufweisen,
und die entlang einer zweiten zu der ersten Schnittebene senkrechten Schnittebene
nicht gekrümmt sind. Die Lentikularlinsen 49a, 49b, 49c sind insoweit zylindrisch
ausgebildet, und sind parallel zueinander ausgerichtet.
[0118] Ausweislich der Figuren 16 und 18 werden bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung
zwei identisch ausgebildete Linsenplatten 18, 19 relativ zueinander positioniert,
so dass die beiden Lentikularlinsenelemente 49a, 49b, 49b der ersten Linsenplatte
18 und 49a, 49b, 49c der zweiten Linsenplatte 19 parallel zueinander ausgerichtet
sind.
[0119] Dabei gilt wiederum, dass einem bestimmten Linsenelement (z. B. dem Linsenelement
49b) der ersten Linsenplatte 18 ein bestimmtes Linsenelement (z. B. das Linsenelement
49e) an der zweiten Linsenplatte 19 zugeordnet ist, wobei diese Zuordnung wiederum
bei unterschiedlichen Abständen 32 beibehalten bleibt.
[0120] Die Figuren 16 und 18 veranschaulichen unterschiedliche Abstandsstellungen der beiden
Linsenplatten 18, 19.
[0121] Man erkennt anhand der Lichtverteilungen der Figuren 17 und 19, dass diese Leuchte
gemäß den Figuren 24 und 25 auch bei unterschiedlichen Abstandsstellungen der beiden
Linsenplatten 18, 19 jeweils eine ovale Lichtverteilung generiert. Als ovale Lichtverteilung
oder Beleuchtungsstärkeverteilung auf der Wand 17 wird im fachmännisch üblichen Sinne
eine Lichtverteilung verstanden, die eine von einer Kreisform einer Lichtverteilung,
wie beispielsweise gemäß den Figuren 7, 8 und 9 dargestellt, abweichende Kontur 53
aufweist.
[0122] So zeigt Fig. 17 eine ovale Lichtverteilung 50a mit einer entsprechend ovalen Kontur
53a, und eine Lichtverteilung - vereinfacht dargestellt - die eine Breite 51a der
Lichtverteilung und eine Höhe 52a der Lichtverteilung aufweist. Die Lichtverteilung
ist also oval, oder näherungsweise elliptisch. Die genaue Kontur 53a der Lichtverteilung
50a hängt freilich von den verwendeten Krümmungsradien ab.
[0123] Mit abnehmenden Abstand der beiden Linsenplatten 18, 19 zueinander wird die Lichtverteilung
auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche 17 breiter. Fig. 19 zeigt die Lichtverteilung
53a auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche 17, die der Abstandsstellung der beiden
Linsenplatten 18, 19 gemäß Fig. 18 entspricht. Man erkennt, dass die Breite 51b dieser
Lichtverteilung 53c erheblich größer ist, als die Breite 51a der Lichtverteilung 53a
der Fig. 17. Dieser Effekt ergibt sich daraus, dass die Linsenelemente (beispielhaft
aufgezählt) 49d, 49e, 49f jeweils das von den Linsenelementen 49a, 49b, 49c der ersten
Linsenplatte 18 empfangene Teillichtbündel nicht mehr so gut oder so vollständig wie
bei der Abstandsstellung in Fig. 16 gezeigt, kollimieren können.
[0124] Entsprechend ist der Abstrahlwinkel 39c wie in Fig. 18 angedeutet erheblich größer,
als der Abstrahlwinkel 37 der Fig. 16. Hier wird wiederum angemerkt, dass der Abstrahlwinkel
37 gemäß Fig. 16 gemäß der schematischen Darstellung eigentlich dort 0° beträgt, weil
hier ein paralleles Lichtstrahlenbündel dargestellt ist. Andererseits ist dem Fachmann
deutlich, dass tatsächlich eine maximal enge Lichtverteilung von beispielsweise 8°
bei einer Abstandsstellung gemäß Fig. 16 erreicht wird.
[0125] Entscheidend ist jedenfalls, dass die Lichtverteilung 53c durch die Änderung des
Abstandes 32 zwischen den Linsenplatten 18, 19 in ihrer Breite 51b geändert wird,
und mithin der Abstrahlwinkel 37, 39 in der Schnittebene der Figuren 16 und 18 vergrößert
wird.
[0126] In einer dazu senkrechten Schnittebene wird der Abstrahlwinkel nicht beeinflusst.
Dies erklärt, warum die Höhe 52b der Lichtverteilung 53c praktisch nicht von der Höhe
52a der Lichtverteilung 53a gemäß Fig. 17 abweicht.
[0127] Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte 10 soll nun noch
anhand der Figuren 20 bis 27 erläutert werden:
Fig. 20 zeigt in einer Darstellung gemäß Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Linsenplatte 18, die nun über sogenannte Lentikullarfacetten 54a, 54b, 54c verfügt.
Es handelt sich hier um Facetten, die beispielsweise eine komplexere Wölbung aufweisen
können.
[0128] Ausweislich der Figuren 20 bis 23 wird deutlich, dass Facetten 54a, 54b, 54c entlang
einem vorgegebenen Raster angeordnet sein können. Dabei kann insbesondere vorgesehen
sein, dass die Anordnung dieser Facetten 54a, 54b, 54c gemäß der Darstellung der Fig.
20 entlang einem Raster erfolgt, das Zeilen und Spalten aufweist. Die Zahl der Spalten
kann dabei derartig bemessen sein, dass sie der Zahl der Lentikullarlinsen einer Linsenplatte
18 gemäß Fig. 14 entspricht.
[0129] Jede Spalte dieser Facettenanordnung kann dabei in eine Vielzahl von einzelnen Facetten
unterteilt sein.
[0130] Diese Lentikularfacetten können eine besonders gewölbte Oberfläche mit zwei unterschiedlichen
Krümmungsradien aufweisen.
[0131] Ausweislich Fig. 21 wird eine einzige Lentikullarfacette 54 aus der Linsenplatte
18 gemäß Fig. 20 in vergrößerter Einzeldarstellung betrachtet. Die beiden Schnittdarstellungen
der Figuren 22 und 23 machen deutlich, dass entlang unterschiedlicher, zueinander
senkrechter Schnittebenen unterschiedliche Krümmungsradien vorgesehen sein können.
Dabei sei der Einfachheit halber angenommen, dass sämtliche Facetten 54a, 54b, 54c
der Linsenplatte 18 identisch ausgebildet sind.
[0132] Weiter sei angemerkt, dass die Facetten gemäß den Schnittdarstellungen der Figuren
22 und 23 Krümmungsradien aufweisen, wobei dem Fachmann deutlich ist, dass auch andere
gekrümmte Flächen, wie beispielsweise elliptische oder parabelförmige Krümmungen Anwendung
finden können.
[0133] Die Figuren 24 und 25 zeigen nun eine erfindungsgemäße Leuchte, bei der jeweils die
erste Linsenplatte 18 eine Linsenplatte 18 gemäß Fig. 20 umfasst, und die zweite Linsenplatte
19 von einer Lentikullarlinsenplatte gemäß Fig. 14 bereitgestellt wird.
[0134] Wiederum sind - in Anlehnung an die Darstellung der vorherigen Ausführungsbeispiele
- in den Figuren 24 und 25 zwei unterschiedliche Abstandsstellungen der beiden Linsenplatten
18, 19 voneinander dargestellt.
[0135] Ausweislich Fig. 24 wird eine Abstandsstellung angedeutet, bei der der Abstand 32
etwa dem Doppelten der Brennweite 25 entspricht. Hier findet eine maximale Bündelung
des Lichtes statt. Aufgrund der gewählten Wölbungen der einzelnen Linsenelemente 54a,
54b, 54c, 54d, 54e, 54f wird wiederum eine ovale Lichtverteilung 50c auf der auszuleuchtende
Gebäudefläche generiert. Diese weist eine ovale Lichtkontur 53a auf, mit einer angenommenen
Lichtverteilungsbreite 51a und einer angenommenen Lichtverteilungshöhe 52a.
[0136] Höhe 52a und Breite 51a können dabei, müssen allerdings nicht zwingend, der Lichtverteilung
50a gemäß Fig. 17 entsprechen.
[0137] Wird nun ausgehend von einer Abstandsstellung gemäß Fig. 24 durch die Verstelleinrichtung
20 eine Abstandsänderung herbeigeführt, und werden die beiden Linsenplatten 18, 19
aneinander bis zu einer Kontaktstellung gemäß Fig. 15 angenähert, können die Linsenelemente
54d, 54e, 54f das von den jeweiligen Linsenelementen 54a, 54b, 54c an der ersten Linsenplatte
18 empfangene Licht nicht mehr kollimieren oder nicht mehr in einem besonderen Maße
bündeln. Die Lichtverteilung wird insoweit breiter, was in einem größeren Abstrahlwinkel
39 gegenüber dem Abstrahlwinkel der Fig. 24 resultiert. Dabei sei angenommen, dass
- wie aus Fig. 27 ersichtlich - nunmehr die Höhe 52b der Lichtverteilung 50d gemäß
Fig. 27 erheblich größer ist, als die Höhe 52a der Lichtverteilung 50c der Fig. 26.
Dieser Betrachtung liegt allerdings zugrunde, dass die Schnittebenen der Figuren 24
und 25 nun in einer Ebene senkrecht zu den Schnittebenen der Figuren 16 und 18 betrachtet
werden. Ansonsten würde sich nicht die Höhe 52b vergrößern im Verhältnis zur Höhe
52a der Lichtverteilung 50c, sondern wiederum die Breite.
[0138] Bei Betrachtung der Figuren 26 und 27 ist des weiteren deutlich, dass die Lichtverteilungen
50c und 50d eine konstante Breite 51a, 51b aufweisen. Diese Breite wird durch den
Abstrahlwinkel vorgegeben, der der entsprechenden anderen Krümmung (also der in Fig.
25 nicht dargestellten Krümmung) der entsprechenden Lentikullarfacetten 54 entspricht.
[0139] Die Figuren 22 und 23 zeigen ja beide Krümmungen entlang unterschiedlicher Schnittebenen,
wobei angenommen wurde, dass Fig. 25 nur die Schnittebene entsprechend der Fig. 23
zeigt.
[0140] Der durch die Krümmung gemäß Fig. 22 erzeugte Abstrahlwinkel, also ebenfalls eine
Aufspreizung des von der ersten Linsenplatte 18 empfangenen parallelen Lichtstrahlenbündels,
sorgt bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 24 bis 27 für die vorgegebene Breite
51a, 51b der entsprechenden Lichtverteilung 50c, 50d und ist bei diesem Ausführungsbeispiel
nicht veränderlich.
[0141] Gemäß der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen ist auf jeweils einer Linsenplatte
18, 19 die Mehrzahl von Facetten 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c, 49a, 49b, 49c, 49d,
49e, 49f, 54a, 54b, 54c, 54d, 54e, 54f identisch ausgebildet. Von der Erfindung ist
aber auch umfasst, wenn auf einer Linsenplatte 18, 19 unterschiedliche Facetten, beispielsweise
unterschiedliche Arten von Facetten, angeordnet sind.
[0142] Von der Erfindung ist weiter umfasst, wenn auf einer Linsenplatte gänzlich unterschiedliche
Facetten, z. B. unter Zuhilfenahme von Simulationen errechnete Freiformkörper, angeordnet
sind.
[0143] Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt eine Abstandsänderung der beiden
Linsenplatten 18, 19 voneinander mittels einer Axialbewegung, wobei die beiden Linsenplatten
in jeder Abstandsstellung parallel zueinander ausgerichtet sind. Von der Erfindung
ist auch umfasst, wenn anstelle einer derartigen Abstandsänderung zwischen den Linsenplatten
18, 19 eine Verlagerungsbewegung mittels der Verstelleinrichtung 20 derartig durchgeführt
wird, dass zusätzlich zu einer axial gerichteten, parallelen Verschiebebewegung, oder
alternativ zu einer solchen Bewegung, eine Abstandsänderung zwischen den Linsenplatten
18, 19 relativ zueinander dadurch erfolgt, dass eine der beiden Linsenplatten 18,
19 zu der jeweils anderen Linsenplatte 19, 18 gekippt oder geneigt, oder einer anderen,
ggf. komplizierter veranlagten Bewegung, unterworfen wird. Auch hier kann dafür gesorgt
werden, dass eine Zuordnung jeweils eines Linsenelementes einer Linsenplatte zu einem
anderen Linsenelement einer anderen Linsenplatte fest beibehalten wird.
[0144] Von der Erfindung sind aber auch Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen diese Zuordnung
im Zuge einer Abstandsänderung aufgehoben wird, und beispielsweise in diskreten unterschiedlichen
Abstandsstellungen jeweils unterschiedliche Linsenelemente der ersten Linsenplatte
unterschiedlichen Linsenelementen der zweiten Linsenplatte zugeordnet sind.
[0145] Schließlich sind in den Zeichnungen ausschließlich Ausführungsbeispiele dargestellt,
bei denen die Drehposition der zweiten Linsenplatte 19 während einer Abstandsänderung
relativ zu der ersten Linsenplatte 18 beibehalten wird. Von der Erfindung sind aber
auch Ausführungsformen umfasst, bei denen infolge einer Abstandsänderung zwischen
den Linsenplatten 18, 19 eine Änderung der Drehposition der zweiten Linsenplatte 19
relativ zu der ersten Linsenplatte 18 erfolgt.
[0146] Die Erfindung umfasst wenigstens zwei relativ zueinander abstandsänderbare Linsenplatten
18, 19. Von der Erfindung sind auch Leuchten umfasst, bei denen eine oder mehrere
zusätzliche Linsenplatten vorgesehen sind.
[0147] Das Verfahren zur Änderung der Abstrahlcharakteristik einer Leuchte kann wie folgt
durchgeführt werden:
Angenommen, in einem Museum wird mittels einer erfindungsgemäßen Leuchte während der
Dauer einer temporären Ausstellung ein Kunstwerk eines bestimmten Formates ausgeleuchtet.
Nach Beendigung dieser Ausstellung soll ein neues Kunstwerk mit einem anderen Format
von derselben Leuchte an derselben oder einer anderen Gebäudefläche ausgeleuchtet
werden. Um die Lichtverteilung der Leuchte an diese Formatänderung des Kunstwerkes
anzupassen, kann eine Abstandsänderung der beiden Linsenplatten 18, 19 zueinander
durch die Verstelleinrichtung 20 von einer Bedienperson in der gewünschten Weise vorgenommen
werden.
[0148] Die Änderung der Lichtverteilung oder Abstrahlcharakteristik der Leuchte ist durchführbar,
ohne, dass bestimmte Elemente der Leuchte ausgetauscht oder ersetzt werden müssen,
oder gar der Lichtkopf der Leuchte ausgetauscht oder ersetzt werden müsste.
[0149] Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt eine Axialverlagerung der zweiten
Linsenplatte 19 relativ zu der ersten Platte 18 anhand eines Verstellwegs, der etwa
dem Doppelten der Brennweite 25 der Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte
18 beträgt. Von der Erfindung sind auch Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen der
Verstellweg, der von der Verstelleinrichtung 20 für die Änderung des Abstandes 32
zwischen den Linsenplatten 18, 19 bereitgestellt wird, demgegenüber geringfügig oder
deutlich größer oder geringfügig oder deutlich kleiner ist.
[0150] Für den Fall, dass die Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte 18 unterschiedliche
Brennweiten 25 bereitstellen, kann sich der an der Verstelleinrichtung 20 bereitzustellende
Verfahrweg an der Brennweite oder der doppelten Brennweite 25 einer der Facetten 22a,
22b, 22c orientieren.
[0151] Vorteilhaft wird der von der Verstelleinrichtung 20 bereitzustellende Verfahrweg
derart bemessen, dass eine Abstandsänderung zwischen den Linsenplatten 18, 19 zwischen
einem ersten optimierten Abstand bereitgestellt wird, in der ein minimaler Abstrahlwinkel,
also nahezu parallel gerichtetes Licht, generiert wird, und einer zweiten Abstandsposition,
die einen maximalen Abstrahlwinkel, vorgegeben durch die Krümmung der Linsenelemente,
generiert.
[0152] Diese beiden unterschiedlichen Abstandspositionen zwischen den Linsenelementen 18,
19, die entsprechend einen maximalen Abstrahlwinkel und einen minimalen Abstrahlwinkel
bereitstellen, können auch durch Anschläge, die die Verstelleinrichtung 20 bereitstellt,
vorgegeben oder vorherbestimmt sein, und entsprechend eine Verlagerungsbewegung der
zweiten Linsenplatte 19 relativ zu der ersten Linsenplatte 18 begrenzen.
[0153] Für den Fall, dass die Abstandsänderung zwischen den Linsenplatten 18, 19 in diskreten
Stufen erfolgen soll, um vorgegebene Abstandsstellungen zwischen den Linsenplatten
18, 19 zu gewährleisten (beispielsweise, um bestimmte optimierte, z. B. besonders
homogene Lichtverteilungen zu ermöglichen), können entlang dem Verfahrweg auch Rastpositionen
vorgegeben sein, also Positionen, in denen die Abstandsstellung zwischen den beiden
Linsenplatten 18, 19 von einer Bedienperson oder von einem elektronischen oder mechanischen
Sensor oder einer Steuereinheit erkannt werden, oder bestimmt werden kann. Hierdurch
kann beispielsweise ausgeschlossen werden, dass bestimmte Zwischenstellungen zwischen
vorgegebenen Raststellungen nicht erreicht werden.
[0154] Gemäß der Ausführungsbeispiele der Erfindung können herkömmliche LEDs 12, 12a, 12b,
12c, und herkömmliche Kollimatoroptiken 15, 15a, 15b, 15c verwendet werden. Dabei
können Linsenelemente 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c Anwendung finden, die asphärisch
ausgebildet sind, aber durch eine Sphäre näherungsweise beschrieben werden können,
wobei die Sphäre z. B. Krümmungsdurchmesser zwischen 1 und 50 mm aufweisen kann.
[0155] Als typische, von der Verstelleinrichtung 20 bereitzustellende Verstellwege, entlang
derer eine Abstandsänderung zwischen den beiden Linsenplatten 18, 19 erfolgen kann,
sind beispielsweise Verstellwege zwischen 2 und 40 mm vorgesehen, vorzugsweise Verstellwege
in einer Größenordnung von etwa 4 bis 6 mm.
[0156] Um eine Auflösung der Strukturen der LED 12 und der Kollimatoroptik 15 zu verhindern,
um eine möglichst homogene Beleuchtungsstärkeverteilung oder Lichtverteilung auf der
Gebäudefläche 17 zu generieren, sind pro Kollimatoroptik 15, 15a, 15b, 15c und/oder
pro LED 12, 12a, 12b, 12c und/oder LED-Gruppe - z. B. im Falle der Verwendung einer
Multichip-LED - etwa 10 bis 50 Linsenelemente 22a, 22b, 22c an der Linsenplatte 18
vorgesehen. Hierdurch kann eine besonders optimierte Homogenisierung des auf den beiden
Linsenplatten 18, 19 einstrahlenden, bzw. von den Linsenplatten 18, 19 emittierten
Lichtes erfolgen.
[0157] Ausweislich der Ausführungsbeispiele weist die Kollimatoroptik 15 eine Höhlung 57,
Totalreflektionsflächen 58 und einen Deckenbereich 59, also zentral mittig an der
Kollimatoroptik 15 eine herkömmliche Linse auf. Es sind auch anders ausgebildete,
geeignete Kollimatoroptiken, die das von der entsprechenden Lichtquelle emittierte
Licht bündeln, von der Erfindung umfasst.
[0158] Gemäß der Erfindung kann zur Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Leuchte 10 auf
herkömmliche Linsenplatten 18, 19 zurückgegriffen werden, die von der Anmelderin seit
geraumer Zeit z. B. als Tertiäroptiken in Leuchten Anwendung finden. Dabei besteht
auch die Möglichkeit, durch Anordnung einer zweiten zusätzlichen Linsenplatte an einer
Leuchte, die bereits eine Linsenplatte aufweist, im Rahmen eines Nachrüstbausatzes
die Leuchte nachzurüsten, und mit einer Verstelleinrichtung 20 zur Änderung der Lichtcharakteristik
auszustatten.
[0159] Ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 28 wird noch kurz auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel hingewiesen, das in seiner Darstellung gemäß Fig. 28 der Darstellung
der Fig. 1 entspricht. Hier ist eine Bündelungsoptik 66 vorgesehen, die die Bündelungsoptik
66 der Fig. 1 ersetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 28 ist als Bündelungsoptik
66 ein Reflektor 68 vorgesehen, der mit einer Anordnung einer Chip on Board LED 67
zusammenwirkt, die innerhalb des Reflektors 68 angeordnet ist, oder der ein Reflektor
68 zugeordnet ist. Der Reflektor 68 emittiert gemeinsam mit der Chip on Board LED
67 ebenfalls ein Lichtstrahlenbündel 27 von parallelem oder näherungsweise parallelem
Licht.
[0160] Die Anordnung der beiden Linsenplatten 18, 19 kann bei dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 28 gleichermaßen getroffen sein, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
Die Lichtverteilung der Leuchte 10 entspricht bei unterschiedlichen Abständen 32 den
geänderten Lichtverteilungen, die sich aus den Figuren 4 bis 9 ergeben.
[0161] Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte 10 gemäß Fig. 29
sieht eine Bündelungsoptik 66 vor, die eine Kollimatoroptik 15d mit unmittelbar daran
angeordneten Linsenelementen 70a, 70b, 70c aufweist. Die Linsenelemente 70a, 70b,
70c sind also an der Lichtaustrittsseite 56 der Kollimatoroptik 15d angeordnet, die
- anders, als bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 - nicht glatt gehalten ist, sondern
die Vielzahl der Linsenelemente 70a, 70b, 70c aufweist.
[0162] Anhand eines beispielhaften Lichtstrahlenbündels 71 kann der Fig. 29 entnommen werden,
dass das Lichtabstrahlverhalten dieser Leuchte dem des Ausführungsbeispiels der Fig.
1 entspricht.
[0163] Die zweite Linsenplatte 19b des Ausführungsbeispiels der Fig. 29 entspricht der zweiten
Linsenplatte 19 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1. Der Umstand, dass hier die Linsenelemente
23a, 23b, 23c auf der Lichtaustrittsseite 31 der zweiten Linsenplatte 19b angeordnet
sind, und die Lichteintrittsseite 30 flachgehalten ist, ist unmaßgeblich. Die Orientierung
der zweiten Linsenplatte 19b könnte bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 29 auch umgekehrt
getroffen sein.
[0164] Bei unterschiedlichen Abstandsstellungen der Linsenplatte 19b zu der Kollimatoroptik
15d des Ausführungsbeispiels der Fig. 29 ergeben sich exakt die gleichen Änderungen
der Abstrahlcharakteristik der Leuchte, wie in den Fig. 4 bis 9 am Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 gezeigt.
[0165] Wiederum ist deutlich, dass die Linsenplatte 19b auch eine Vielzahl entsprechender
Kollimatoroptiken 15d überdecken kann.
[0166] Ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 30 sei eine weitere Linsenplatte 18
vorgestellt. Die Darstellung der Fig. 30 entspricht dabei der Darstellung der Fig.
2.
[0167] Anstelle facettenartiger Linsenelemente 22a, 22b, 22c gemäß den Ausführungsbeispielen
der Figuren 2 bis 3 und anstelle lentikularförmiger Linsenelemente 49a, 49b, 49c gemäß
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 sind hier kreisringförmige, konzentrisch angeordnete
Lentikularlinsenelemente 69a, 69b, 69c vorgesehen.
[0168] Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel einer Leuchte gemäß der Erfindung
werden zwei Linsenplatten 18, 19 verwendet, wie sie in Fig. 30 dargestellt sind. Es
ergibt sich dabei beispielsweise die gleiche Querschnittsdarstellung, wie sie in Fig.
1 schematisch nicht maßstäblich angedeutet ist.
[0169] Werden die beiden Linsenplatten 18, 19 gemäß Fig. 30 mit unterschiedlichen Abstandsstellungen
angeordnet, ergeben sich entsprechend der Figuren 4 bis 9 zu dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 identische Lichtverteilungen. Der Vorteil einer Anordnung von zwei Linsenplatten
18, 19 gemäß Fig. 30 bei einer Leuchte gemäß den Figuren 4 bis 6 besteht darin, dass
hier bei einer Verlagerung des zweiten Linsenplattenelementes 19 relativ zu dem ersten
Linsenplattenelement 18 diese relative Umfangsposition nicht beibehalten werden muss,
sondern dass sich diese infolge der Rotationssymmetrie dieses Elementes 18, 19 bei
einer Axialverlagerungsbewegung auch ändern kann, ohne die Lichtverteilung zu beeinflussen.
[0170] Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind eine
oder mehrere der Linsenplatten 18, 19, 19b, anders, als bei den unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen der Patentanmeldung dargestellt, gekrümmt oder gewölbt ausgebildet.
[0171] Alternativ können die Linsenplatten 18, 19 - wie in den Zeichnungen dargestellt -
entlang einer Ebene ausgerichtet sein.
[0172] Ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 31 können die Linsenelemente auch voneinander
abgewandt angeordnet sein, so dass die Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte
18 der Kollimatoroptik 15 zugewandt sind und die Linsenelemente 23a, 23b, 23b der
zweiten Linsenplatte 19 auf der Seite der zweiten Linsenplatte 19 angeordnet sind,
die der Kollimatoroptik 15 abgewandt ist.
[0173] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 32 greift schließlich die grundsätzliche Struktur
des Ausführungsbeispiels der Fig. 31 auf: Hier sind allerdings, im Unterschied zu
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 31, die Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte
18 mit einem ersten Radius ausgestattet, so dass den entsprechenden Linsenelementen
22a, 22b, 22c eine erste Brennweite 25 zugeordnet werden kann.
[0174] Die Linsenelemente 23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte 19 weisen demgegenüber
eine kleineren Radius auf, so dass jedem Linsenelement 23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte
19 eine Brennweite 26 zugeordnet werden kann, die kleiner ist als die Brennweite 25.
Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform.
[0175] Die Merkmalsgruppe, wonach die Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte
18 sämtlich, oder in der Mehrzahl, oder jedenfalls im Mittel, einen größeren Radius
und/oder eine größere Brennweite aufweisen als die Linsenelemente 23a, 23b, 23c der
zweiten Linsenplatte 19, kann gemäß der Erfindung bei sämtlichen Ausführungsformen
vorteilhaft Anwendung finden.
[0176] Der Vorteil dieser besonderen Geometrie liegt unter anderem darin, dass das von einem
bestimmten Linsenelement (z. B. 22b) der ersten Linsenplatte 18 emittierte Lichtstrahlenbündel
tatsächlich mit großer Sicherheit auch nur auf ein entsprechendes gegenüberliegendes
Linsenelement 23 der zweiten Linsenplatte 19 trifft.
[0177] Angemerkt sei, dass die Unterschiede in den Brennweiten bzw. die Unterschiede in
mittleren oder durchschnittlichen Brennweiten zwischen den Linsenelementen 22a, 22b,
22c der ersten Linsenplatte 18 und den Linsenelementen 23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte
19 mehrere Millimeter betragen können. So kann beispielsweise die Brennweite der Linsenelemente
22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte 18 zwischen 3 mm und 10 mm betragen, und die
Brennweite 26 der Linsenelemente 23a, 23b, 23c der zweiten Linsenplatte 19 zwischen
0,5 mm und 2,9 mm betragen.
[0178] Ausweislich des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 soll nun noch schematisch erläutert
werden, dass ein einzelnes Linsenelement, z. B. das Linsenelement 23e, nicht unbedingt
von einer Sphäre, sondern auch von einem Rotationsparaboloid gebildet sein kann. Der
Kappenbereich 72 eines jeden rotationsparabolischen Linsenelementes 23e kann aber
näherungsweise durch eine Kreisform 73 beschrieben werden. Dieser Kreisform 73 kann
ein Radius R zugeordnet werden.
[0179] Die innerhalb dieses Kappenbereiches 22 eintretenden Lichtstrahlen (siehe Fig. 33)
werden im Kappenbereich - etwa - auf einen gemeinsamen Brennpunkt 61 hin fokussiert.
[0180] Tatsächlich kann infolge der Abweichung der Kappenform 72 bzw. der Kontur des Rotationsparaboliden
von einer Sphäre die Situation eintreten, dass sich kein exakter Brennpunkt 61, sondern
vielmehr ein Brennpunktbereich ergibt. Auch einem solchen Brennpunktbereich kann allerdings
eine mittlere Brennweite f
M zugeordnet werden. Diese Darstellung berücksichtigt, dass bei Betrachtung sämtlicher
durch den Kappenbereich 72 bzw. durch den Rotationsparaboloid dieses Linsenelementes
23e hindurchgehender Strahlen eine gemittelte Brennweite f
M errechnet oder ermittelt werden kann.
[0181] Unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 34 ist festzustellen, dass
die Brennweite 25 der Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte 18 auch
eine gemittelte Brennweite 25 sein kann. Bei weiteren, in den Zeichnungen nicht dargestellten
Ausführungsbeispielen, die von der Erfindung umfasst sind, kann vorgesehen sein, dass
die mittlere Brennweite 25 der Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten Linsenplatte
18 größer ist als die mittlere Brennweite 26 der Linsenelemente 23a, 23b, 23c der
zweiten Linsenplatte 19.
[0182] Bei weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist hingegen
vorgesehen, dass die mittlere Brennweite 25 der Linsenelemente 22a, 22b, 22c der ersten
Linsenplatte 18 kleiner ist als die mittlere Brennweite 26 der Linsenelemente 23a,
23b, 23c der zweiten Linsenplatte19.
[0183] Fig. 34 zeigt schließlich - in Anlehnung und in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 32 - ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem sämtliche Linsenelemente 22a,
22b, 22c, 23a, 23b, 23c an den beiden Linsenplatten 18, 19 jeweils auf der Seite derjenigen
Linsenplatte 18, 19 angeordnet sind, die der Kollimatoroptik 15 abgewandt ist.
1. Leuchte (10) zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen (17) oder Gebäudeteilflächen, umfassend
ein Gehäuse (11), wenigstens eine Lichtquelle, insbesondere eine LED (12, 12a, 12b,
12c), und wenigstens eine Bündelungsoptik, insbesondere Kollimatoroptik (15, 15a,
15b, 15c) zur Bündelung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes, dadurch gekennzeichnet, dass im Lichtpfad hinter der Bündelungsoptik wenigstens zwei Linsenplatten (18, 19) vorgesehen
sind, auf denen jeweils eine Vielzahl von Linsenelementen (22a, 22b, 22c, 23a, 23b,
23c, 69a, 69b, 69c, 70a, 70b, 70c), insbesondere gruppiert, angeordnet ist, wobei
der Abstand (32) zwischen den beiden Linsenplatten mittels einer Verstelleinrichtung
(20) änderbar ist, und wobei die Leuchte in unterschiedlichen Abstandsstellungen der
Linsenplatten unterschiedliche Lichtverteilungen (37, 38, 39, 50a, 50b, 50c) bereitstellt.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (20) zur Änderung des Abstands (32) einen motorischen, insbesondere
elektromotorischen, Antrieb umfasst.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (20) zu Änderung des Abstands (32) ein manuell betätigbares
Stellelement (47) umfasst.
4. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung (20) eine Positioniereinrichtung (42a, 42b, 42c) zugeordnet
ist, die bei Durchführung einer Abstandsänderung zwischen den beiden Linsenplatten
(18, 19) für eine Beibehaltung der relativen Drehposition zwischen den beiden Linsenplatten
sorgt.
5. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Lichtverteilungen unterschiedliche Abstrahlwinkel (37, 38,
39) der Leuchte umfassen.
6. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte in unterschiedlichen Abstandsstellungen der Linsenplatten (18, 19) unterschiedliche
Abstrahlwinkel (37, 38, 39), insbesondere entsprechend etwa Lichtverteilungen zwischen
Spot und Wideflood, bereitstellt.
7. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (32) zwischen den Linsenplatten (18, 19) kontinuierlich änderbar ist.
8. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Linsenplatten (18) fest relativ zu dem Gehäuse (11) angeordnet ist
und die andere Linsenplatte (19) mittels der Verstelleinrichtung (20) relativ zu dem
Gehäuse (11) verlagerbar ist.
9. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenelemente (22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c) an wenigstens einer der Linsenplatten
(18, 19), vorzugsweise an beiden Linsenplatten, Facetten, insbesondere gewölbte Facetten,
umfassen.
10. Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder sämtliche Facetten (22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c) jeweils eine Wölbung
aufweisen, die sphärisch oder einer Sphäre angenähert ist, und beispielsweise von
einem Rotationsparaboloid bereitgestellt ist.
11. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Linsenelement (22b) einer Linsenplatte (18) einem Linsenelement (23b)
der anderen Linsenplatte (19) zugeordnet ist.
12. Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung derart getroffen ist, dass Lichtanteile, die von der Bündelungsoptik
(15) ausgehend auf ein Linsenelement (22b) der ersten Linsenplatte (18) treffen, von
diesem nur zu einem Linsenelement (23b) der zweiten Linsenplatte (19) hin gerichtet
werden.
13. Leuchte nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung bei einer Änderung des Abstandes (32) zwischen den Linsenplatten (18,
19) beibehalten wird.
14. Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenelemente an wenigstens einer der Linsenplatten (18, 19) Lentikularlinsen
(49a, 49b, 49c) umfassen.
15. Verfahren zur Änderung einer Lichtabstrahlcharakteristik einer Leuchte (10) zur Ausleuchtung
von Gebäudeflächen (17) oder Gebäudeteilflächen, insbesondere einer Leuchte nach einem
der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellen einer Leuchte (10), umfassend ein Gehäuse (11), wenigstens eine Lichtquelle
(12), wenigstens eine Bündelungsoptik, insbesondere eine Kollimatoroptik (15), und
wenigstens zwei im Lichtweg hinter der Bündelungsoptik vorgesehene Linsenplatten (18,
19), mit jeweils einer Vielzahl von Linsenelementen (22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c),
b) Bereitstellen einer Verstelleinrichtung (20), mit der die relative Position einer
der beiden Linsenplatten (19) relativ zu der anderen Linsenplatte (18) änderbar ist,
c) Ändern der Abstrahlcharakteristik (37, 38, 39) der Leuchte (10) durch Verlagern
der einen Linsenplatte (19) relativ zu der anderen Linsenplatte (20).
16. Leuchte (10) zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen (17) oder Gebäudeteilflächen, umfassend
ein Gehäuse (11), wenigstens eine Lichtquelle, insbesondere LED (12, 12a, 12b, 12c)
und wenigstens eine Kollimatoroptik (15d) zur Bündelung des von der Lichtquelle emittierten
Lichtes, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kollimatoroptik (15d) eine Vielzahl von Linsenelementen (70a, 70b, 70c) angeordnet
ist, und dass im Lichtpfad hinter den Linsenelementen wenigstens eine Linsenplatte
(19b) vorgesehen ist, auf der jeweils eine Vielzahl von Linsenelementen (23a, 23b,
23c) angeordnet ist, wobei der Abstand (32) zwischen der Linsenplatte (19b) und der
Kollimatoroptik (15d) mittels einer Verstelleinrichtung (20) änderbar ist, und wobei
die Leuchte (10) in unterschiedlichen Abstandsstellungen der Linsenplatte (19d) von
der Kollimatoroptik (15d) unterschiedliche Lichtverteilungen bereitstellt.