[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausleuchten mehrerer, voneinander
abgegrenzter Flächen mit einem für wenigstens eine Hauptausleuchtungsfläche berechneten
Reflektor und einem auf einem Leuchtmittelträger fest gegenüber dem Reflektor in der
berechneten Hauptleuchtmittelposition angeordneten Hauptleuchtmittel sowie einem außerhalb
der Hauptleuchtmittelposition angeordneten Nebenleuchtmittel für eine Nebenausleuchtungsfläche.
[0002] Aus der
EP2492585A2 ist eine Bodenleuchte zum Ausleuchten von möglichst nah an der Bodenleuchte angeordneten
Flächen vorbekannt. Die Bodenleuchte weist einen Reflektor und einen gegenüber dem
Reflektor angeordneten Leuchtmittelträger auf. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung der
Fläche zu erzielen, sind zwei Gruppen von jeweils voneinander beabstandeten, punktförmigen
Einzelleuchtmitteln vorgesehen, die übereinander in zwei Zeilen am Leuchtmittelträger
angeordnet sind. Das von den somit jeweils übereinanderliegenden Leuchtmitteln beider
Gruppen emittierte Licht wird vom Reflektor an die zu beleuchtenden Fläche umgelenkt.
Der Reflektor ist dabei so ausgelegt, dass die zwei gruppenweise angeordneten Leuchtmittel
jeweils einen vorbestimmten Bereich der Fläche möglichst gleichmäßig ausleuchten,
was eine Abstimmung des Reflektors auf die vorgesehenen Leuchtmittel beider Gruppen
erforderlich macht.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Freiformflächenreflektoren bekannt,
die eine exakte Ausleuchtung beliebiger Hauptausleuchtungsflächen ermöglichen. Die
Reflektorgeometrie solcher Freiformflächenreflektoren muss allerdings mittels eines
rechenintensiven Verfahrens berechnet werden. Insbesondere bei mehreren punkförmigen
Leuchtmittelquellen ergeben sich dabei Reflektorgeometrien, die nicht oder nur mit
hohem Aufwand industriell gefertigt werden können.
[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Vorrichtung mit
einem für eine Hauptausleuchtungsfläche berechneten Reflektor zum Ausleuchten einer
Hauptausleuchtungsfläche die Ausleuchtung von gegenüber der Hauptausleuchtungsfläche
abgegrenzten Nebenausleuchtungsflächen zu ermöglichen, ohne den Reflektor eigens hierfür
berechnen und auslegen zu müssen.
[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass je Hauptleuchtmittel mehrere,
gruppenweise in Richtung einer Hauptachse unmittelbar nebeneinander angeordnete Nebenleuchtmittel
außerhalb der Hauptleuchtmittelposition gekrümmten Freiformreflektors angeordnet sind.
Dadurch, dass der Reflektor als ein- oder mehrachsig gekrümmter Freiformreflektor
ausschließlich für das Hauptleuchtmittel in seiner Hauptleuchtmittelposition ausgelegt
ist, ergibt sich eine verhältnismäßig einfach fertigbare Reflektorgeometrie, mit der
wenigstens eine Hauptausleuchtungsfläche in einem vorgegebenen Abstand vom und in
einem vorgegebenen Winkel zum Reflektor exakt ausgeleuchtet werden kann. Um dennoch
von der Hauptausleuchtungsfläche abgegrenzte, entweder innerhalb oder außerhalb von
der Hauptausleuchtungsfläche liegende Nebenausleuchtungsflächen mit konstruktiv einfachen
Mitteln ausleuchten zu können, werden erfindungsgemäß mehrere, gruppenweise in Richtung
der Hauptachse unmittelbar nebeneinander angeordnete Nebenleuchtmittel außerhalb der
Hauptleuchtmittelposition angeordnet. Aufgrund dessen bilden die Gruppen von Nebenleuchtmitteln
flächige Lichtquellen, die die sich aus der Anordnung der Nebenleuchtmittel außerhalb
der berechneten Hauptleuchtmittelposition ergebende Abweichung vom berechneten Strahlengang
kompensieren. Die Gesamtlichtleistung einer Gruppe kann dabei im Bereich der Lichtleistung
des Hauptleuchtmittels oder aber darunter liegen. Die relative Position der Gruppen
von Nebenleuchtmitteln zum Hauptleuchtmittel definiert die relative Lage der Nebenausleuchtungsflächen
in Bezug auf die Hauptausleuchtungsfläche, wobei unter einer abgegrenzten Ausleuchtungsfläche
eine Fläche abweichender Beleuchtungsintensität oder Beleuchtungsfarbtemperatur verstanden
wird. Es ist auch möglich, zwei Ausleuchtungsflächen über einen zwischenliegenden,
nicht ausgeleuchteten Bereich voneinander abzugrenzen. In diesem Fall kann die Beleuchtungsintensität
und/oder die Beleuchtungsfarbtemperatur der Nebenausleuchtungsfläche ident, oder ähnlich
zur Hauptausleuchtungsfläche sein, sodass die Hauptausleuchtungsfläche und die Nebenausleuchtungsflächen
als gleichwertig anzusehen sind. Grundsätzlich sind jedoch alle anderen für den Fachmann
naheliegenden Kombinationen, wie beispielsweise eine Abgrenzung der Ausleuchtungsflächen
durch eine tatsächliche Beabstandung in Kombination mit variierender Beleuchtungsintensität
und/oder Beleuchtungsfarbtemperatur, der möglichen Abgrenzungen denkbar. In einer
konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltungform der Erfindung können die Gruppen
von Nebenleuchtmitteln auf dem Leuchtmittelträger des Hauptleuchtmittels angebracht
sein. Zur Erzielung komplexer Ausleuchtungskonzepte können die Nebenleuchtmittel auch
auf separaten Leuchtmittelträgern angeordnet sein. Unter einem Hauptleuchtmittel kann
beispielsweise eine Chip-On-Board-LED hoher Leistung oder aber eine leistungsstarke
SMD-LED Komponente verstanden werden, während Nebenleuchtmittel beispielsweise einfache
SMD-LED Komponenten oder ebenfalls COB-LEDs geringerer Leistung sein können, die im
Sinne der Erfindung unmittelbar nebeneinander angeordnet Gruppen bilden. Grundsätzlich
ist jedoch auch der Einsatz anderer LED-Bautypen oder für den Fachmann naheliegender
Lichtquellen sowohl als Haupt- als auch als Nebenleuchtmittel denkbar. Aufgrund der
geometrischen Anordnung mehrerer Nebenleuchtmittel unmittelbar aneinander ist es für
vorteilhaftes Ausleuchtungsergebnis zweckmäßig, wenn die Nebenleuchtmittel jeweils
eine geringere Leistung als das Hauptleuchtmittel aufweisen. Um den Einsatz einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung als beispielsweise Gangzonenstrahler zu ermöglichen,
können mehrere, in Richtung der Hauptachse nebeneinander angeordnete Vorrichtungen
in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sein. Hierbei kann zur Feinjustierung der
Beleuchtungsrichtung der Gangzonenstrahler selbst, der Leuchtmittelträger und/oder
aber die einzelnen Haupt-/Nebenleuchtmittel schwenkbar ausgeführt sein.
[0006] Um die Ausleuchtung von Nebenflächen frei von der Reflektorgeometrie in zwei Raumrichtungen
zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass je Hauptleuchtmittel mehrere, gruppenweise
quer zur Hauptachse unmittelbar nebeneinander angeordnete Nebenleuchtmittel geringerer
Leistung außerhalb der Hauptleuchtmittelposition angeordnet sind. Auf diese Weise
können Gruppen von Nebenleuchtmitteln eine Leuchtmittelmatrix und somit eine in zwei
Raumrichtungen ausgedehnte flächige Lichtquelle ausbilden.
[0007] Damit weitgehend unabhängig von der Reflektorgeometrie unterschiedliche Beleuchtungssituationen
mit voneinander abgegrenzten Ausleuchtungsflächen erreicht werden können, empfiehlt
es sich, dass die Nebenleuchtmittel einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind. Die
einzelnen Gruppen entsprechen dabei den unmittelbar nebeneinanderliegenden Nebenleuchtmitteln,
sodass einzelne, aufgrund der relativen Lage der angesteuerten Gruppe in Bezug auf
das Hauptleuchtmittel vorgegebene Nebenausleuchtungsflächen gezielt aktiviert, deaktiviert
oder gedimmt werden können. Darüber hinaus können auch einzelne Nebenleuchtmittel
unabhängig von ihrer Gruppenzugehörigkeit angesteuert werden, sodass Nebenausleuchtungsflächen
grundsätzlich unabhängig von der geometrischen Anordnung der Nebenleuchtmittelgruppen
frei gebildet werden können. In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann der
Leuchtmittelträger eine Speichereinheit umfassen, die durch eine vorprogrammierbare
Ansteuerung der Haupt- und/oder Nebenleuchtmittel eine Ausführung verschiedener Beleuchtungskonfigurationen
ermöglicht. Wird die Vorrichtung beispielsweise zur Ausleuchtung von Verkaufsregalen
eingesetzt, so können bei entsprechender zeitabhängiger Programmierung der Beleuchtungskonfigurationen,
je nach Tageszeit unterschiedliche Produkte hervorgehoben werden.
[0008] Soll die Lichtintensität vor allem an den Randzonen der auszuleuchtenden Flächen
verstärkt werden, können je Hauptleuchtmittel wenigstens zwei Gruppen von Nebenleuchtmitteln
vorgesehen sein, die auf zwei quer zur Hauptachse einander gegenüberliegenden Seiten
des Hauptleuchtmittels am Leuchtmittelträger angeordnet sind. Dabei ist es unwesentlich,
ob die Gruppen von Nebenleuchtmitteln in einer Linie mit dem Hauptleuchtmittel oder
beliebig versetzt zu diesem angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
kann eine Gruppe von Nebenleuchtmitteln zur Ausleuchtung einer Nebenausleuchtungsfläche
innerhalb der Hauptausleuchtungsfläche und eine Gruppe von Nebenleuchtmitteln zur
Ausleuchtung einer außerhalb der Hauptausleuchtungsfläche angeordneten und von dieser
beanstandeten Nebenausleuchtungsfläche auf dem Leuchtmittelträger angeordnet sein.
Auf diese Weise kann eine Abgrenzung zwischen der Hauptausleuchtungsfläche und zwischen
einer Nebenausleuchtungsfläche nicht nur durch unterschiedliche Beleuchtungsintensitäten,
oder Beleuchtungsfarbtemperaturen, beispielsweise 4000 K für die Hauptausleuchtungsfläche
und 3000 K für eine Nebenausleuchtungsfläche, sondern auch durch einen nicht oder
durch Streulicht nur gering beleuchteten Schattenbereich zwischen den Ausleuchtungsflächen
erzeugt werden. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass sich bei normgerechten
Installationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine ausreichend große als blendfreie
Zone wirkende Beabstandung einer Nebenausleuchtungsfläche von der Hauptausleuchtungsfläche
ergibt, wenn der Abstand des Hauptleuchtmittelzentrums zum Zentrum von Nebenleuchtmitteln
zur Ausleuchtung einer außerhalb der Hauptausleuchtungsfläche angeordneten und von
dieser beanstandeten Nebenausleuchtungsfläche größer als 10 mm ist. Dadurch kann eine
exakte und gleichzeitige Ausleuchtung von Überkopfzeichen und Bodenabschnitten erzielt
werden, ohne dabei das Sichtfeld etwaiger Beteiligter zu irritieren.
[0009] Vor allem zur Erfüllung von sicherheitstechnischen Aspekten ist es erforderlich,
dass Bodenabschnitte dauerhaft und deutlich ausgeleuchtet sind. Um daher die erfindungsgemäße
Vorrichtung dahingehend auszugestalten, dass diese sicherheitstechnischen Anforderungen
ohne übermäßigen Stromverbrauch eingehalten werden können, wird vorgeschlagen, dass
eine von einer ersten Gruppe von Nebenleuchtmitteln ausgeleuchtete Nebenausleuchtungsfläche
orthogonal zu einer von einer zweiten Gruppe von Nebenausleuchtungsmitteln ausgeleuchteten
Nebenausleuchtungsfläche verläuft. Die von der ersten Gruppe von Nebenleuchtmitteln
ausgeleuchtete Nebenausleuchtungsflächen kann dabei einem einen Notausgang bildenden
Bodenabschnitt zugeordnet sein, sodass auch bei Deaktivierung des Hauptleuchtmittels
und der auf beispielsweise Verkaufsprodukte ausgerichteten Gruppe von Nebenleuchtmitteln
eine unabhängige und ausreichende Ausleuchtung eines Notausgangs ermöglicht wird.
[0010] Um eine adaptierbare Lichtverteilung auch in Richtung der Hauptachse zu ermöglichen,
empfiehlt es sich, dass je Hauptleuchtmittel wenigstens zwei Gruppen von Nebenleuchtmitteln
vorgesehen sind, die auf zwei in Richtung der Hauptachse einander gegenüberliegenden
Seiten des Hauptleuchtmittels am Leuchtmittelträger angeordnet sind.
[0011] Damit unerwünschtes Streulicht verhindert wird, wird vorgeschlagen, dass zwischen
dem Hauptleuchtmittel und/oder wenigstens einer Gruppe von Nebenleuchtmitteln und
dem Reflektor eine Lenkungsoptik vorgesehen ist. Dadurch ist eine zusätzliche gezielte
Lenkung des Strahlengangs möglich. Als Lenkungsoptik kann beispielsweise eine Linse,
ein Linsensystem, eine reflektierende Fläche oder ein eigenständiger Reflektor vorgesehen
sein.
[0012] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1
- einen schematischen Schnitt durch einen Gangzonenstrahler mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht des Leuchtmittelträgers dieser Vorrichtung in einem größeren
Maßstab und
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung des von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten
Strahlenganges in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung in kleinerem Maßstab.
[0013] Die Vorrichtung zum Ausleuchten mehrerer, voneinander abgegrenzter Flächen umfasst
einen Reflektor 1 der gegenüber einem ein Hauptleuchtmittel 2 und mehrere Nebenleuchtmittel
3 umfassenden Leuchtmittelträger 4 angeordnet ist, wodurch der Reflektor 1 das vom
Hauptleuchtmittel 2 und von den Nebenleuchtmitteln 3 emittierte Licht auf dem Reflektor
1 gegenüberliegende Flächen umlenkt. Während das Hauptleuchtmittel 2 in dem in der
Fig.1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine COB-LED bildet, sind die Nebenleuchtmittel
3 als SMD-LEDs ausgebildet. Der Reflektor 1 ist dabei so ausgelegt, dass dieser eine
durch computergestützte Simulationen vorbestimmbare Hauptausleuchtungsfläche 5 bestrahlt,
wenn das Hauptleuchtmittel 2 an einer festgelegten Hauptleuchtmittelposition 6 angeordnet
ist. Auf Grund der Tatsache, dass die vorbestimmbare, errechnete Hauptausleuchtungsfläche
5 nur von einem einzigen Hauptleuchtmittel 2 abhängig ist, ergeben sich einfach fertigbare
Reflektorgeometrien, wodurch auch komplexe Lichtverteilungen durch einen beispielsweise
nur um eine Hauptachse A gekrümmten Reflektor 1 geschaffen werden können.
[0014] Der in der Fig. 1 teilweise dargestellte Gangzonenstrahler weist zwei bezüglich einer
Symmetrieebene 7 gegenüberliegende, jeweils in Richtung der Hauptachse A nebeneinandergereihte
erfindungsgemäße Vorrichtungen auf. Um auch beim Montagevorgang eine Feinjustierung
der Ausleuchtung zu ermöglichen, können die Reflektoren 1 gemeinsam mit den Leuchtmittelträgern
4 innerhalb eines Gangzonenstrahlergehäuses schwenkbar ausgeführt sein.
[0015] Wie insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann, sind die Nebenleuchtmittel 3 in
Richtung der Hauptachse A unmittelbar nebeneinander in Gruppen 8, 9, 10, 11 außerhalb
der Hauptleuchtmittelposition 6 angeordnet, sodass trotz einer nicht eigens für die
Nebenleuchtmittel 3 ausgelegter Geometrie des Reflektors 1 eine von der Hauptausleuchtungsfläche
5 abgegrenzte Nebenausleuchtungsfläche 12, 13 ausgeleuchtet werden kann. Eine Abgrenzung
kann sich dabei beispielsweise durch variierende Beleuchtungsintensitäten oder Beleuchtungsfarbtemperaturen
ergeben. Durch die aus einzelnen punktförmigen Nebenleuchtmitteln 3 gebildeten flächigen
Lichtquellen können etwaige durch den Reflektor 1 induzierte, fehlgeleitete Strahlengänge
kompensiert werden.
[0016] Zur Erweiterung der Nebenausleuchtfläche 13 in eine zweite Raumrichtung sind Nebenleuchtmittel
3 in einer Gruppe 8 quer zur Hauptachse A unmittelbar nebeneinander angeordnet, sodass
eine Nebenleuchtmittelmatrix ausgebildet wird. Die Nebenleuchtmittel 3 sind dabei
von einer Steuereinheit einzeln oder gruppiert ansteuerbar. Als Gruppe 8, 9, 10, 11
kann beispielsweise eine Nebenleuchtmittelmatrix, eine Nebenleuchtmittelzeile und/oder
eine individuell programmierbare Anordnung einzelner nicht zwingend nebeneinander
angeordnete Nebenleuchtmittel 3 angesehen werden, wodurch auch asymmetrische Ausleuchtungen
ausgestaltbar sind. Wie in der Fig. 2 zu sehen ist, sind bezüglich des Hauptleuchtmittels
2 zwei Gruppen 8, 9 von Nebenleuchtmittel 3 quer zur Hauptachse A gegenüberliegend
und zwei Gruppen 10, 11 von Nebenleuchtmitteln 3 in Richtung der Hauptachse A gegenüberliegenden
angeordnet, wodurch auch eine Beleuchtungsvariation an den Randzonen der auszuleuchtenden
Flächen vorgenommen werden kann.
[0017] Fig. 3 stellt einen beispielhaften Strahlengang einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
dar. Wie daraus ersichtlich ist, sind die Gruppen 8, 9 der Nebenleuchtmittel 3 so
am Leuchtmittelträger 4 angeordnet, dass die der Gruppe 9 zugeordnete Nebenausleuchtungsfläche
12 die Hauptausleuchtungsfläche 5 wenigstens teilweise überlagert und dass die der
Gruppe 8 zugeordnete Nebenausleuchtungsfläche 13 zur Erzeugung einer verdunkelten,
blendfreien Zone 14 von der Hauptausleuchtungsfläche 5 beabstandet ist. Um eine dauerhafte
Ausleuchtung eines als Notausgang wirkenden Bodenabschnitts zu gewährleisten, ist
die Nebenausleuchtungsfläche 12 orthogonal zur Nebenausleuchtungsfläche 13 ausgerichtet,
wodurch auch nach Abschalten des Hauptleuchtmittels 2 und der Gruppe 8 von Nebenleuchtmitteln
3 eine eventuell vorgeschriebene dauerhafte Ausleuchtung eines Bodenabschnitts erreicht
wird.
1. Vorrichtung zum Ausleuchten mehrerer, voneinander abgegrenzter Flächen mit einem für
wenigstens eine Hauptausleuchtungsfläche (5) berechneten Reflektor (1) und einem auf
einem Leuchtmittelträger (4) fest gegenüber dem Reflektor (1) in der berechneten Hauptleuchtmittelposition
(6) angeordneten Hauptleuchtmittel (2) sowie einem außerhalb der Hauptleuchtmittelposition
(6) angeordneten Nebenleuchtmittel (3) für eine Nebenausleuchtungsfläche (12, 13),
dadurch gekennzeichnet, dass je Hauptleuchtmittel (2) mehrere, gruppenweise in Richtung einer Hauptachse (A) unmittelbar
nebeneinander angeordnete Nebenleuchtmittel (3) außerhalb der Hauptleuchtmittelposition
(6) des gekrümmten Freiformreflektors angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Hauptleuchtmittel (2) mehrere, gruppenweise quer zur Hauptachse (A) unmittelbar
nebeneinander angeordnete Nebenleuchtmittel (3) außerhalb der Hauptleuchtmittelposition
(6) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleuchtmittel (3) einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass je Hauptleuchtmittel (2) wenigstens zwei Gruppen (8, 9) von Nebenleuchtmitteln (3)
vorgesehen sind, die auf zwei quer zur Hauptachse (A) einander gegenüberliegenden
Seiten des Hauptleuchtmittels (2) am Leuchtmittelträger (4) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (9) von Nebenleuchtmitteln (3) zur Ausleuchtung einer Nebenausleuchtungsfläche
(12) innerhalb der Hauptausleuchtungsfläche (5) und eine Gruppe (8) von Nebenleuchtmitteln
(3) zur Ausleuchtung einer außerhalb der Hauptausleuchtungsfläche (5) angeordneten
und von dieser beanstandeten Nebenausleuchtungsfläche (13) auf dem Leuchtmittelträger
(4) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Hauptleuchtmittelzentrums zum Zentrum von Nebenleuchtmitteln (3)
zur Ausleuchtung einer außerhalb der Hauptausleuchtungsfläche (5) angeordneten und
von dieser beanstandeten Nebenausleuchtungsfläche (13) größer als 10 mm ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einer ersten Gruppe (9) von Nebenleuchtmitteln (3) ausgeleuchtete Nebenausleuchtungsfläche
(12) orthogonal zu einer von einer zweiten Gruppe (8) von Nebenausleuchtungsmitteln
(3) ausgeleuchteten Nebenausleuchtungsfläche (13) verläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten Gruppe (9) von Nebenleuchtmitteln (3) ausgeleuchtete Nebenausleuchtungsfläche
(12) einem einen Notausgang bildenden Bodenabschnitt zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass je Hauptleuchtmittel (2) wenigstens zwei Gruppen (10, 11) von Nebenleuchtmitteln
(3) vorgesehen sind, die auf zwei in Richtung der Hauptachse (A) einander gegenüberliegenden
Seiten des Hauptleuchtmittels (2) am Leuchtmittelträger (4) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptleuchtmittel (2) und/oder wenigstens einer Gruppe (8, 9, 10, 11)
von Nebenleuchtmitteln (3) und dem Reflektor (1) eine Lenkungsoptik vorgesehen ist.