[0001] Die Erfindung betrifft eine Optik und eine Beleuchtungsvorrichtung, wie sie beispielsweise
bei Dekorleuchten eingesetzt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Optik
und eine Beleuchtungsvorrichtung für Pilzleuchten, die vorgesehen werden, um Plätze,
Promenaden oder Straßen auszuleuchten.
[0002] Bekannt sind refraktive Optiken und Beleuchtungsvorrichtungen mit derartigen Optiken,
bei denen das Licht von einer Mehrzahl von Lichtquellen über eine Stirnseite in einen
im Wesentlichen ringförmigen Körper eingekoppelt wird. Zur Einkopplung sind an der
Stirnseite Lichteinkoppelelemente vorgesehen. Die Lichteinkoppelelemente bündeln das
von den Lichtquellen abgestrahlte Licht so, dass es im Wesentlichen parallel auf eine
als Lichtauskoppelfläche ausgebildete Umlenkfläche trifft. Die Umlenkfläche, welche
durch einen Bezug zu einer Längsmittelachse des Optikkörpers als kegelstumpfartig
angestellte Innenmantelfläche ausgebildet ist, lenkt das Licht dann in Richtung einer
zylindrischen Außenmantelfläche des Optikkörpers. Die Außenmantelfläche des Optikkörpers
definiert eine Lichtaustrittsfläche. Die Umlenkung des Lichts an der Lichtauskoppelfläche
erfolgt um einen Winkel von 90°, wobei das Licht im Wesentlichen parallel zur Mantelfläche
auf die Auskoppelelemente trifft und dann unter einem Winkel von 90° zur Längsmittelachse
abgestrahlt wird. Derartige Optiken finden beispielsweise bei Signalleuchten Verwendung.
[0003] Gattungsgemäße Optiken sind aus der
DE 20 2006 019 347 U1 und der
FR 2 936 297 A1 bekannt. Jeweils ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von gleichartig ausgebildeten
Lichteinkoppelelementen regelmäßig verteilt am Umfang einer Stirnseite der Optik angeordnet
sind.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine refraktive Optik für eine Beleuchtungsvorrichtung
sowie die Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, welche zu Beleuchtungszwecken verwendet
werden kann. Insbesondere soll eine vorgegebene Fläche möglichst homogen ausgeleuchtet
werden. Um eine Anpassung der Beleuchtungssituation an das jeweilige Anwendungsszenario
zu gewährleisten, sollen darüber hinaus mit einer einzigen Optik eine erste homogene
Lichtverteilung und eine zweite Lichtverteilung bereitgestellt werden.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Optik die Merkmale des Patentanspruchs
1 auf.
[0006] Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Formen eines Abstrahlkegels
eine hohe Homogenität in der Lichtverteilung bereitgestellt wird. Insbesondere gelingt
es, mit einer begrenzten Anzahl von am Umfang beispielsweise regelmäßig verteilten
beziehungsweise beabstandeten Lichtquellen eine die Homogenität der Lichtverteilung
fördernde Durchmischung der gebündelten Strahlen zu bewirken. Der Lichtstrom der Lichtquellen
wird somit in der Optik verteilt und die zu beleuchtende Fläche kann im Wesentlichen
homogen ausgeleuchtet werden.
[0007] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lichteinkoppelelemente an der ersten
Stirnseite ringförmig am Umfang verteilt und benachbart zu der als Lichtaustrittsfläche
dienenden Mantelseite vorgesehen sind. Beispielsweise können an den Lichteinkoppelelementen
muldenförmige Ausnehmungen vorgesehen sein, wobei die muldenförmige Ausnehmung eine
als eine Lichteinkoppelfläche dienende, optisch wirksame erste Begrenzungsfläche definiert.
Die Lichtquellen können nach Art von Leuchtdioden ausgebildet sein und jedenfalls
abschnittsweise im Bereich der muldenförmigen Ausnehmung vorgesehen sein. Die erste
Begrenzungsfläche kann eine Mehrzahl von Teilfläche aufweisen, wobei die Lichteinkoppelfläche
beziehungsweise jede einzelne Teilfläche jedenfalls abschnittsweise stetig gekrümmt
ausgebildet sein kann. Insbesondere kann die Lichteinkoppelfläche jedenfalls abschnittsweise
konvex gekrümmt sein. Beispielsweise können die Lichteinkoppelelemente separat ausgeformt
und insbesondere tropfenförmig gebildet sein. Die Lichteinkoppelelemente können insofern
senkrecht zu der optischen Achse einen jedenfalls näherungsweise elliptischen Querschnitt
aufweisen.
[0008] Eine mantelseitige Begrenzungsfläche der Optikelemente kann hierbei als eine zweite
optisch wirksame Begrenzungsfläche ausgebildet sein. Insbesondere kann die zweite
optische Begrenzungsfläche nach Art einer Totalreflexionsfläche ausgebildet sein derart,
dass wenigstens ein Teil des über die Lichteinkoppelfläche eingekoppelten Lichts beim
Auftreffen auf die zweite Begrenzungsfläche totalreflektiert wird. Bevorzugt wird
das auf die zweite Begrenzungsfläche treffende Licht in Richtung der Lichtauskoppelfläche
totalreflektiert.
[0009] Die an der Lichtauskoppelfläche vorgesehenen Lichtauskoppelelemente können beispielsweise
nach Art einer umlaufenden beziehungsweise ringförmigen Prismenstruktur realisiert
sein. Ein Flankenwinkel der Prismenstruktur kann bezogen auf die Längsmittelachse
der Optik derart bestimmt sein, dass über die Lichteinkoppelelemente eingekoppeltes
Licht beim Auftreffen auf die Prismenstruktur in Richtung der Lichtaustrittsfläche
totalreflektiert wird.
[0010] Die Lichteinkoppelelemente können relativ zur Lichtauskoppelfläche beziehungsweise
den hieran vorgesehenen Lichtauskoppelelementen derart vorgesehen sein, dass in die
Optik eingekoppeltes Licht jedenfalls zu einem überwiegenden Teil unmittelbar beziehungsweise
nach der Totalreflexion an der zweiten Begrenzungsfläche der Lichteinkoppelelemente
auf die Lichtauskoppelfläche trifft, und dass nur ein geringer Teil des eingekoppelten
Lichts unmittelbar beziehungsweise nach der Totalreflexion an der zweiten Begrenzungsfläche
auf die Lichtaustrittsfläche trifft, ohne an der Lichtauskoppelfläche umgelenkt worden
zu sein.
[0011] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden wenigstens zwei hinsichtlich
ihrer Formgebung unterschiedliche Lichteinkoppelelemente vorgesehen. Insbesondere
unterscheiden sich die Lichteinkoppelelemente hinsichtlich der Gestaltung der ersten
optisch wirksamen Begrenzungsfläche beziehungsweise der zweiten optisch wirksamen
Begrenzungsfläche. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen von unterschiedlichen Lichteinkoppelelementen
eine große Vielzahl verschiedener Lichtverteilungen bereitgestellt werden. Beispielsweise
kann eine quadratische beziehungsweise rechteckige Fläche homogen ausgeleuchtet werden.
Hierbei wird besonders viel Licht in Richtung der Ecken der Beleuchtungsfläche gelenkt.
[0012] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein eng abstrahlendes Lichteinkoppelelement
vorgesehen, welches einen engen Abstrahlkegel mit einem Öffnungswinkel von 40° +/-
5° bildet. Weiter ist mindestens ein breit abstrahlendes Lichteinkoppelelement mit
einem breiten Abstrahlkegel und einem Öffnungswinkel von 70° +/- 5° bezogen auf die
optische Achse des Lichteinkoppelelements vorgesehen. Vorteilhaft kann über ein eng
abstrahlendes Lichteinkoppelelement in die Optik eingekoppeltes Licht die Ecken einer
quadratischen beziehungsweise rechteckigen Beleuchtungsfläche ausleuchten, während
die breit abstrahlenden Lichteinkoppelelemente das Licht weniger weit, aber dafür
breit umlenken.
[0013] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ausnehmung jedenfalls abschnittsweise
schalenförmig ausgebildet. Insbesondere ist die als Lichtauskoppelfläche wirkende
Begrenzungsfläche der Ausnehmung gebogen geformt. Vorteilhaft verbessert sich die
Homogenität der Ausleuchtung durch das Vorsehen der gebogenen Lichtaustrittsfläche.
Es wird insofern eine Lichtverteilung hoher Güte bereitgestellt, wobei das Licht so
umgelenkt wird, dass es in einer Montageposition der Optik seitlich und nach unten
abgestrahlt wird.
[0014] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Flankenwinkel der
Prismenstruktur ortsvariabel gestaltet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass
die Prismenstruktur vor den eng abstrahlenden Lichteinkoppelelementen weniger steil
angestellt ist als die gleiche Prismenstruktur vor den breit abstrahlenden Lichteinkoppelelementen.
Vor den breit abstrahlenden Lichteinkoppelelementen ist insofern der zwischen der
Prismenstruktur und der Mittelachse gebildete Flankenwinkel spitzer ausgebildet beziehungsweise
kleiner als vor den eng abstrahlenden Lichteinkoppelelementen. Der Übergang von dem
steilen Flankenwinkel zu dem weniger steilen Flankenwinkel kann dabei insbesondere
kontinuierlich erfolgen. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen unterschiedlicher Flankenwinkel
eine Abstrahlweite der Optik variiert werden. Es ist insofern so, dass über die Lichtauskoppelelemente
mit dem ortsvariablen Flankenwinkel die Lichtverteilung beeinflusst werden kann. Die
kontinuierliche Veränderung des Flankenwinkels begünstigt zum einen eine homogene
Ausleuchtung und vermeidet zum anderen Stufen beziehungsweise Sprünge, welche als
helle beziehungsweise dunkle Bereiche in der Lichtverteilung wahrgenommen werden können.
[0015] Zur Lösung der Aufgabe umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Optik nach einem
der Ansprüche 1 bis 8 sowie eine Mehrzahl von Leuchtdioden als Lichtquellen, wobei
jeder Leuchtdiode ein Lichteinkoppelelement zugeordnet ist und wobei eine Anzahl der
Leuchtdioden geringer ist als eine Anzahl der Lichteinkoppelelemente der Optik. Beispielsweise
können achtundzwanzig Lichteinkoppelelemente und vierzehn Leuchtdioden vorgesehen
werden, wobei in einer ersten Betriebskonfiguration der Beleuchtungsvorrichtung an
jedem zweiten Lichteinkoppelelement eine Leuchtdiode vorgesehen ist und wobei in einer
zweiten Betriebskonfiguration die Lichtquellen ungleichförmig an den Lichteinkoppelelementen
vorgesehen sind.
[0016] Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Vorsehen einer
Vielzahl von Lichteinkoppelelementen eine variable Bestückung derselben mit Lichtquellen
möglich ist. Durch das variable Bestücken der Optik mit Lichtquellen können bei Verwendung
der gleichen Optik unterschiedliche Lichtverteilungen bereitgestellt werden. Beispielsweise
kann in der ersten Betriebskonfiguration eine symmetrische Lichtverteilung bereitgestellt
werden, welche vorteilhaft Verwendung findet bei Dekorleuchten, die vorgesehen sind,
um einen Parkplatz flächig auszuleuchten. Demgegenüber kann durch das ungleichförmige
Anordnen der Lichtquellen eine asymmetrische Lichtverteilung, insbesondere eine einseitige
Lichtverteilung bereitgestellt werden. Diese Lichtverteilung ist vorteilhaft bei der
Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung zur Ausleuchtung von Straßenzügen, Promenaden
oder dergleichen. Insgesamt reduziert sich so der Design- und Montageaufwand, da Dekorleuchten
für unterschiedliche Anwendungen mit dem gleichen Optikkörper ausgestattet werden
können und der Optikkörper demzufolge in großer Stückzahl gefertigt wird. Veränderlich
ist allein die Anordnung der Lichtquellen. Beispielsweise kann für beide Betriebskonfigurationen
ein gleicher Schaltungsträger verwendet werden, welcher jedoch in unterschiedlicher
Weise mit Lichtquellen bestückt wird.
[0017] Den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile,
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte
[0018] Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich
sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details der Optik gelten selbstverständlich
auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung und umgekehrt.
So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig
Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung
der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
[0019] Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Optik,
- Fig. 2
- eine Aufsicht auf die Optik nach Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Schnittdarstellung der Optik nach dem Schnitt A-A gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Teilschnitt der Optik nach Fig. 3 mit Darstellung des Strahlengangs,
- Fig. 5
- eine Schnittdarstellung nach dem Schnitt B-B gemäß Fig. 2 mit dargestelltem Strahlengang,
- Fig. 6
- eine Schnittdarstellung nach dem Schnitt C-C gemäß Fig. 2 mit Darstellung des Strahlengangs,
- Fig. 7
- eine Schnittdarstellung nach dem Schnitt D-D nach Fig. 2,
- Fig. 8
- eine Schnittdarstellung nach dem Schnitt E-E nach Fig. 2,
- Fig. 9
- eine Gegenüberstellung der Details X und Y nach den Fig. 7 und 8,
- Fig. 10
- eine erste Betriebskonfiguration einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit
einer regelmäßigen Anordnung einer Mehrzahl von Lichtquellen,
- Fig. 11
- eine Prinzipdarstellung der Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung in
der ersten Betriebskonfiguration nach Fig. 10,
- Fig. 12
- eine Lichtverteilung der Beleuchtungsvorrichtung in der ersten Betriebskonfiguration
nach Fig. 10,
- Fig. 13
- eine Lichtstärkeverteilungskurve der Beleuchtungsvorrichtung nach Fig. 10 in einer
Polar-Koordinatendarstellung,
- Fig. 14
- eine zweite Betriebskonfiguration einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
mit einer regelmäßigen Anordnung der Mehrzahl von Lichtquellen,
- Fig. 15
- eine Prinzipdarstellung der Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung in
der zweiten Betriebskonfiguration nach Fig. 14,
- Fig. 16
- eine Lichtverteilung der Beleuchtungsvorrichtung in der zweiten Betriebskonfiguration
nach Fig. 14 und
- Fig. 17
- eine Lichtstärkeverteilungskurve der Beleuchtungsvorrichtung nach Fig. 14 in einer
Polar-Koordinatendarstellung.
[0020] Eine erfindungsgemäße Optik 1 nach den Fig. 1 bis 3 weist eine zylinderförmige Grundform
auf, wobei eine erste Stirnseite 2 und eine der ersten Stirnseite 2 gegenüberliegenden
Stirnseite 7 über eine Mantelseite 8 verbunden sind. Die Mantelseite 8 definiert eine
Lichtaustrittsfläche 8 der Optik 1. Die Lichtaustrittsfläche 8 ist koaxial zu einer
Mittelachse 9 der Optik 1 ausgebildet, welche insbesondere als Symmetrieachse der
Optik 1 ausgeführt sein kann. Die Optik 1 ist als refraktive beziehungsweise lichtleitende
Optik 1 beispielsweise aus einem transparenten Kunststoffmaterial, insbesondere aus
PMMA, PC oder PMMI hergestellt.
[0021] Im Bereich der ersten Stirnseite 2 ist eine Mehrzahl von Lichteinkoppelelementen
3 vorgesehen. Die Lichteinkoppelelemente 3 sind einzeln ausgeformt, erhaben und tropfenförmig.
An jedem Lichteinkoppelelement 3 ist eine muldenförmige Ausnehmung 4 vorgesehen. Die
muldenförmige Ausnehmung 4 weist eine optisch wirksame, erste Begrenzungsfläche 5
auf, welche als eine Lichteinkoppelfläche 5 des Lichteinkoppelelements 3 dient. Die
Lichteinkoppelfläche 5 weist eine Mehrzahl von Teilflächen 5.1, 5.2, 5.3 auf. Die
Teilflächen 5.1, 5.2, 5.3 sind jedenfalls abschnittsweise stetig gekrümmt und konvex
geformt. Die Tropfenform der Lichteinkoppelelemente 3 ergibt sich durch die mantelseitige,
optisch wirksam zweite Begrenzungsfläche 6.
[0022] Die Lichteinkoppelelemente 3 besitzen eine optische Achse 10, welche sich parallel
zur Mantelseite 8 beziehungsweise zur Mittelachse 9 erstreckt. Die Lichteinkoppelelemente
3 besitzen senkrecht zu der optischen Achse 10 einen jedenfalls näherungsweise elliptischen
Querschnitt. Die zweiten Begrenzungsflächen 6 sind konvex gekrümmt ausgebildet. Die
Lichteinkoppelelemente 3 sind gleichmäßig beabstandet umfangmäßig verteilt und benachbart
zu der Mantelseite 8 vorgesehen.
[0023] Im Bereich der zweiten Stirnseite 7 ist eine Ausnehmung 11 gebildet. Eine Begrenzungsfläche
12 der Ausnehmung 11 definiert eine Lichtauskoppelfläche 12 mit einer Mehrzahl von
Lichtauskoppelelementen 13. Die Lichtauskoppelelemente 13 sind vorliegend nach Art
einer ringförmig erstreckten Prismenstruktur ausgebildet. Die Prismenstruktur definiert
eine Stufenkontur, bei der sich optisch wirksame Teilflächen 13.1 und optisch nicht
wirksame Teilflächen 13.2 abwechseln. Jeweils sind die optisch wirksamen Teilflächen
13.1 und die optisch nicht wirksamen Teilflächen 13.2 ringförmig gebildet, wobei die
optisch nicht wirksamen Teilflächen 13.2 im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse
9 orientiert sind und wobei zwischen der Mittelachse 9 und den optisch wirksamen Teilflächen
13.1 ein Flankenwinkel 14 der Prismenstruktur gebildet ist.
[0024] Eine an einer Mantelseite 8 vorgesehene umlaufende Nut 15 trennt einen die Lichteinkoppelelemente
3 aufweisenden ersten Bereich 16 der Optik 1 von einem zweiten Bereich 17, der die
Ausnehmung 11 mit der Lichtauskoppelfläche 12 aufweist. Im ersten Bereich 16 ist koaxial
zu der Mittelachse 9 ein mantelseitig umlaufender, ringförmiger Steg 25 gebildet,
welche die Lichteinkoppelelemente 3 von außen umfasst.
[0025] Die Fig. 4 bis 9 zeigen die lichttechnischen Details der Optik 1 sowie ausgewählte
Strahlenverläufe für verschiedene Lichteinkoppelelemente 3. Von einer als Leuchtdiode
ausgebildeten Lichtquelle 22 abgestrahltes Licht wird über die Lichteinkoppelfläche
5 in die Optik 1 eingekoppelt. Eine zentrale erste Teilfläche 5.1 der Lichteinkoppelfläche
5 ist so geformt, dass das über die erste Teilfläche 5.1 eingekoppelte Licht gebündelt
in Richtung der Lichtauskoppelfläche 12 gelenkt wird. Über die seitlichen Teilflächen
5.2, 5.3 in die Optik 1 eingekoppeltes Licht wird gebündelt und trifft auf die mantelseitige
zweite Begrenzungsfläche 6 der Lichteinkoppelelemente 3. Die zweite Begrenzungsfläche
6 der Lichteinkoppelelemente 3 ist nach Art einer Totalreflexionsfläche derart ausgebildet,
dass jedenfalls ein überwiegende Teil des über die Teilfläche 5.2, 5.3 eingekoppelten
Lichts beim Auftreffen auf die Begrenzungsfläche 6 in Richtung der Lichtaustrittsfläche
12 umgelenkt wird.
[0026] Die Lichteinkoppelelemente 3 der Optik 1 sind unterschiedlich ausgebildet. Sie unterscheiden
sich insbesondere hinsichtlich der Form der ersten optisch wirksamen Begrenzungsfläche
5 sowie der mantelseitigen zweiten optisch wirksamen Begrenzungsfläche 6. Eine erste
Art von Lichteinkoppelelementen 3.1 nach Fig. 5 ist als eng abstrahlende Lichteinkoppelelemente
3.1 so ausgebildet, dass das über die Lichteinkoppelfläche 5 eingekoppelte Licht in
einem engen ersten Abstrahlkegel 18 mit einem Öffnungswinkel 19 von 40° +/- 5° bezogen
auf die optische Achse 10 in Richtung der Lichtauskoppelfläche 12 abgestrahlt wird.
Das so abgestrahlte Licht trifft vollständig auf die Lichtauskoppelfläche 12. Ein
breit abstrahlendes Lichteinkoppelelement 3.2 nach Fig. 6 weist einen breiten zweiten
Abstrahlkegel 20 mit einem zweiten Öffnungswinkel 21 von 70° +/- 5° bezogen auf die
optische Achse 10 auf. Hierbei ist die Lichtauskoppelfläche 12 bezogen auf die optische
Achse 10 der Lichteinkoppelelemente 3 derart vor den Lichteinkoppelelementen 3 vorgesehen,
dass ein überwiegender Teil des eingekoppelten Lichts unmittelbar beziehungsweise
nach der Totalreflexion an der zweiten Begrenzungsfläche 6 der Lichteinkoppelelemente
3 auf die Lichtauskoppelfläche 12 trifft und dass nur ein geringer Teil des eingekoppelten
Lichts unmittelbar beziehungsweise nach der Totalreflexion an der Begrenzungsfläche
6 der Lichteinkoppelelemente 3 auf die Lichtaustrittsfläche 8 trifft, ohne zuvor an
der Lichtauskoppelfläche 12 umgelenkt zu werden.
[0027] Die Fig. 7 bis 9 zeigen, dass der Flankenwinkel 14 der Lichtauskoppelelemente 13
ortsvariabel geschaltet ist. Im Bereich des eng abstrahlenden Lichteinkoppelelements
3.1 ist die Prismenstruktur weniger steil angestellt als im Bereich eines breit abstrahlenden
Lichteinkoppelelements 3.2. Der Flankenwinkel 14, welcher zwischen der optisch wirksamen
Teilfläche 13.1 der Prismenstruktur und der Mittelachse 9 gebildet ist, ist insofern
vor den breit abstrahlenden Lichteinkoppelelementen 3.2 spitzer beziehungsweise kleiner
als vor den eng abstrahlenden Lichteinkoppelelementen 3.1. Ein Übergang zwischen dem
steiler angestellten Flankenwinkel 14 und dem weniger steil angestellten Flankenwinkel
14 ist dabei kontinuierlich und stufenlos gestaltet.
[0028] Neben den eng abstrahlenden Lichteinkoppelelementen 3.1 und den breit abstrahlenden
Lichteinkoppelelementen 3.2 sind asymmetrisch abstrahlende Lichteinkoppelelemente
3.3 vorgesehen. Die asymmetrisch abstrahlenden Lichteinkoppelelemente 3.3 sind derart
ausgeführt, dass ein Abstrahlwinkel in eine erste Halbsphäre größer ist als ein Abstrahlwinkel
in eine zweite Halbsphäre. Insofern ergibt sich eine asymmetrische Abstrahlcharakteristik
für die mittelbreiten Lichteinkoppelelemente 3.3.
[0029] Konkret ist die vorliegende Optik 1 mit achtundzwanzig am Umfang gleichmäßig verteilt
angeordneten Lichteinkoppelelementen 3 vorgesehen. Die Lichteinkoppelelemente 3 sind
unter einem Winkel von näherungsweise 12,86° zueinander vorgesehen. In Umfangsrichtung
gesehen sind ein erstes Lichteinkoppelelement 3, ein sechstes Lichteinkoppelelement
3, ein siebtes Lichteinkoppelelement 3, ein achtes Lichteinkoppelelement 3, ein neuntes
Lichteinkoppelelement 3, ein zehntes Lichteinkoppelelement 3, ein fünfzehntes Lichteinkoppelelement
3, ein zwanzigstes Lichteinkoppelelement 3, ein einundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
3, ein zweiundzwanzigstes Lichteinkoppelelement 3, ein dreiundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
3 und ein vierundzwanzigstes Lichteinkoppelelement 3 nach Art des breit abstrahlenden
Lichteinkoppelelements 3.2 ausgebildet. Ein drittes Lichteinkoppelelement 3, ein viertes
Lichteinkoppelelement 3, ein fünftes Lichteinkoppelelement 3, ein elftes Lichteinkoppelelement
3, ein zwölftes Lichteinkoppelelement 3, ein dreizehntes Lichteinkoppelelement 3,
ein siebzehntes Lichteinkoppelelement 3, ein achtzehntes Lichteinkoppelelement 3,
ein neunzehntes Lichteinkoppelelement 3, ein fünfundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
3, ein sechsundzwanzigstes Lichteinkoppelelement 3 und ein siebenundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
3 sind nach Art des eng abstrahlenden Lichteinkoppelelements 3.1 ausgebildet sind.
Ein zweites Lichteinkoppelelement 3, ein vierzehntes Lichteinkoppelelement 3, ein
sechzehntes Lichteinkoppelelement 3 und ein achtundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
3 sind nach Art des dritten Lichteinkoppelelements 3.3 ausgebildet und stellen eine
asymmetrische Lichtverteilung bereit. Das auf drei Uhr vorgesehene Lichteinkoppelelement
3 ist hierbei als erstes Lichteinkoppelelement 3 gezählt. Die weitere Zählung erfolgt
im Uhrzeigersinn.
[0030] Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Optik 1 sowie eine Mehrzahl
von Leuchtdioden 22 als Lichtquellen. Jeder einzelnen Lichtquellen 22 ist ein Lichteinkoppelelement
3 zugeordnet. Insgesamt ist die Anzahl der Lichtquellen 22 geringer als die Anzahl
der Lichteinkoppelelemente 3 der Optik 1. Nach einer ersten Konfiguration der Beleuchtungsvorrichtung
gemäß Fig. 10 ist vorgesehen, dass insgesamt vierzehn Lichtquellen 22 vorgesehen werden,
wobei beginnend mit dem ersten Lichteinkoppelelement 3 regelmäßig jedes zweite Lichteinkoppelelement
3 eine Lichtquellen 22 vorsieht. Es ergibt sich hierdurch eine Konfiguration, in der
eine symmetrische Bestückung in Bezug auf eine erste Quermittelachse 23 und eine zweite
Quermittelachse 24, welche senkrecht zur ersten Quermittelachse 23 vorgesehen ist,
realisiert ist. Infolge der symmetrischen Bestückung und der Zuordnung der Lichtquellen
22 zu den verschiedenen eng abstrahlenden Lichteinkoppelelementen 3.1 beziehungsweise
den verschiedenen breit abstrahlenden Lichteinkoppelelementen 3.2 ergibt sich eine
symmetrische, im Wesentlichen rechteckige Lichtverteilung, welche dem Prinzip nach
in Fig. 11 dargestellt ist. Fig. 12 zeigt die symmetrische Lichtverteilung exemplarisch
für eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem Nettolichtstrom von 2000 Im, wobei die
Beleuchtungsvorrichtung in einer Höhe von zirka 4 m montiert ist. Eine korrespondierende
Lichtstärkeverteilungskurve in Polar-Koordinatendarstellung für die symmetrische Lichtverteilung
ist in Fig. 13 wiedergegeben.
[0031] Die Beleuchtungsvorrichtung mit symmetrischer Bestückung wird beispielsweise verwendet
für Dekorleuchten, welche auf Parkplätzen oder in Parks vorgesehen werden und dazu
dienen, eine im Wesentlichen rechteckige Beleuchtungsfläche möglichst homogen auszuleuchten.
Hierbei wird durch die spezielle Verteilung der eng abstrahlenden Lichteinkoppelelemente
3.1 und der breit abstrahlenden Lichteinkoppelelemente 3.2 neben der homogenen Ausleuchtung
der Fläche insbesondere auch eine Ausleuchtung der Ecken gewährleistet.
[0032] In einer zweiten Betriebskonfiguration nach der Figur 14 erfolgt die Zuordnung der
Lichtquellen 22 zu der Optik 1 asymmetrisch. Grundsätzlich sind neuerlich vierzehn
Lichtquellen 22 vorgesehen, wobei einem ersten Lichteinkoppelelement 3.2, einem zweiten
Lichteinkoppelelement 3.3, einem vierzehnten Lichteinkoppelelement 3.3, dem fünfzehnten
Lichteinkoppelelement 3.3, dem sechzehnten Lichteinkoppelelement 3.1, dem siebzehnten
Lichteinkoppelelement 3.1, dem achtzehnten Lichteinkoppelelement 3.1, dem neunzehnten
Lichteinkoppelelement 3.1, dem einundzwanzigstens Lichteinkoppelelement 3.2, dem dreiundzwanzigsten
Lichteinkoppelelement 3.2, dem fünfundzwanzigsten Lichteinkoppelelement 3.1, dem sechsundzwanzigsten
Lichteinkoppelelement 3.1, dem siebenundzwanzigsten Lichteinkoppelelement 3.1 und
dem achtundzwanzigsten Lichteinkoppelelement 3.3 jeweils eine Lichtquellen 22 zugeordnet
ist.
[0033] Die Prinzipdarstellung der Lichtverteilung für die asymmetrische Beleuchtungsvorrichtung
nach Fig. 15 zeigt, dass das Licht vorwiegend in eine erste Halbebene abgestrahlt
wird. Entsprechend zeigt Fig. 16 eine asymmetrische Lichtverteilung. Die Asymmetrie
findet sich auch in der korrespondierenden Lichtstärkeverteilungskurve nach Fig. 17,
wobei die Zuordnung der Lichtquellen 22 zu den Lichteinkoppelelementen 3 so erfolgt,
dass die Halbebene im Wesentlichen homogen ausgeleuchtet wird. Asymmetrisch bestückte
Beleuchtungsvorrichtungen werden beispielsweise für Straßenleuchten vorgesehen, wobei
die Straßenleuchte der Straße seitlich zugeordnet ist und das Licht insbesondere in
Richtung der Straße abgestrahlt werden soll.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 1
- Optik
- 2
- erste Stirnseite
- 3
- Lichteinkoppelelement
- 3.1
- eng abstrahlendes Lichteinkoppelelement
- 3.2
- breit abstrahlendes Lichteinkoppelelement
- 3.3
- asymmetrisch abstrahlendes Lichteinkoppelelement
- 4
- muldenförmige Ausnehmung
- 5
- Lichteinkoppelfläche
- 5.1
- zentrale Teilfläche
- 5.2
- seitliche Teilfläche
- 5.3
- seitliche Teilfläche
- 6
- zweite Begrenzungsfläche
- 7
- zweite Stirnseite
- 8
- Lichtaustrittsfläche
- 9
- Mittelachse
- 10
- optische Achse
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Lichtauskoppelfläche
- 13
- Lichtauskoppelelement
- 13.1
- optisch wirksame Teilfläche
- 13.2
- optisch nicht wirksame Teilfläche
- 14
- Flankenwinkel
- 15
- umlaufende Nut
- 16
- erster Bereich
- 17
- zweiter Bereich
- 18
- Abstrahlkegel
- 19
- Öffnungswinkel
- 20
- Abstrahlkegel
- 21
- Öffnungswinkel
- 22
- Lichtquelle
- 23
- Quermittelachse
- 24
- Quermittelachse
- 25
- Steg
1. Optik (1) für eine Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Lichtquellen (22) umfassend
- einen ersten Bereich (16), der für jede Lichtquelle (22) ein Lichteinkoppelelement
(3, 3.1, 3.2, 3.3) aufweist, welches Licht von der Lichtquelle (22) in gebündelte
Stahlen zusammenfasst,
- einen zweiten Bereich (17), in dem die gebündelten Strahlen auf eine als Lichtauskoppelfläche
(12) dienenden Begrenzungsfläche der Optik (1) mit Lichtauskoppelelementen (13) treffen
und durch Totalreflexion nach außen gelenkt werden,
wobei die Lichteinkoppelelemente (3, 3.1, 3.2, 3.3) in einem Umfangsbereich der Optik
(1) angeordnet sind und wobei die Lichtauskoppelelemente (13) eine Prismenstruktur
aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenstruktur vor einem eng abstrahlenden Lichteinkoppelelement (3, 3.1) weniger
steil angestellt ist als die gleiche Prismenstruktur vor einem breit abstrahlenden
Lichteinkoppelelement (3, 3.2) und/oder dass ein zwischen der Mittelachse (9) und
der Prismenstruktur gebildeter Flankenwinkel (14) vor dem eng abstrahlenden Lichteinkoppelelement
(3, 3.1) weniger spitz ausgebildet ist als der Flankenwinkel (14) der gleichen Prismenstruktur
vor dem breit abstrahlenden Lichteinkoppelelement (3, 3.2) .
2. Optik (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Lichteinkoppelelementen (3, 3.1, 3.2, 3.3) wenigstens eine optisch wirksame
Begrenzungsfläche (3, 3.1, 3.2, 3.3) vorgesehen ist und/oder dass durch die Lichteinkoppelelemente
(3, 3.1, 3.2, 3.3) gebündelte Strahlen geformt werden, welche bezogen auf eine optische
Achse (10) der Lichteinkoppelelemente (3, 3.1, 3.2, 3.3) einen Abstrahlkegel (18,
20) mit einem definierten Öffnungswinkel (19, 21) bilden, und/oder dass die gebündelten
Strahlen in Richtung einer Lichtaustrittsfläche (8) totalreflektiert werden, wobei
die Lichtaustrittsfläche (8) eine Mantelseite (8) der Optik (1) definiert.
3. Optik (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unterschiedliche Lichteinkoppelelemente (3, 3.1, 3.2, 3.3) vorgesehen
sind, welche sich hinsichtlich einer Formgebung
- einer als eine erste optisch wirksame Begrenzungsfläche (5) gebildeten Lichteinkoppelfläche
(5) und/oder
- einer mantelseitigen zweiten optisch wirksamen Begrenzungsfläche (6) unterscheiden.
4. Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine eng abstrahlende Lichteinkoppelelement (3, 3.1) Licht in einem
engen ersten Abstrahlkegel (18) mit einem ersten Öffnungswinkel (19) von 40° +/- 5°
bezogen auf die optische Achse (10) des Lichteinkoppelelements (3, 3.1) abstrahlt,
und/oder dass das mindestens eine breit abstrahlende Lichteinkoppelelement (3, 3.2)
Licht in einem breiten zweiten Abstrahlkegel (20) mit einem zweiten Öffnungswinkel
(21) von 70° +/- 5° bezogen auf die optische Achse (10) des Lichteinkoppelelements
(3, 3.2) abstrahlt.
5. Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11), die im Bereich der zweiten Stirnseite (7) der Optik gebildet
ist, jedenfalls abschnittsweise schalenförmig ausgebildet ist und/oder dass die Lichtauskoppelfläche
(12) mindestens abschnittsweise gebogen ausgebildet ist und/oder dass die Lichtauskoppelelemente
(13) ringförmig ausgebildet sind.
6. Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenwinkel (14) der Prismenstruktur ortsvariabel gestaltet ist.
7. Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Art von Lichteinkoppelelementen (3, 3.3) vorgesehen ist, welche eine
asymmetrische Abstrahlcharakteristik aufweist, und dass die dritte Art von Lichteinkoppelelementen
(3, 3.3) derart geformt ist, dass ein Abstrahlwinkel in eine erste Halbsphäre größer
ist als der Abstrahlwinkel in eine zweite Halbsphäre.
8. Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Stirnseite (2) am Umfang gleichmäßig verteilt insgesamt achtundzwanzig
Lichteinkoppelelemente (3, 3.1, 3.2, 3.3) vorgesehen sind, welche unter einem Winkel
von näherungsweise 12,86° gleichmäßig verteilt angeordnet sind, und/oder
- dass in Umfangsrichtung gesehen ein erstes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein sechstes
Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein siebtes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein achtes
Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein neuntes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein zehntes
Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein fünfzehntes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein
zwanzigstes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein einundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
(3, 3.1), ein zweiundzwanzigstes Lichteinkoppelelement (3, 3.1), ein dreiundzwanzigstes
Lichteinkoppeleiement (3, 3.1) und ein vierundzwanzigstes Lichteinkoppelelement (3,
3.1) nach Art des breit abstrahlendes Lichteinkoppelelements (3, 3.1) ausgebildet
sind und/oder
- dass ein drittes Lichteinkoppelelement (3, 3.2), ein viertes Lichteinkoppelelement
(3, 3.2), ein fünftes Lichteinkoppelelement (3, 3.2), ein elftes Lichteinkoppelelement
(3, 3.2), ein zwölftes Lichteinkoppeielement (3, 3.2), ein dreizehntes Lichteinkoppelelement
(3, 3.2), ein siebzehntes Lichteinkoppelelement (3, 3.2), ein achtzehntes Lichteinkoppelelement
(3, 3.2) ein neunzehntes Lichteinkoppelelement (3, 3.2),ein fünfundzwanzigstes Lichteinkoppelelement
(3, 3.2), ein sechsundzwanzigstes Lichteinkoppelelement (3, 3.2),ein siebenundzwanzigstes
Lichteinkoppelelement (3, 3.2) nach Art des eng abstrahlendend Lichteinkoppelelements
(3, 3.2) ausgebildet sind und/oder
- dass ein zweites Lichteinkoppelelement (3, 3.3),ein vierzehntes Lichteinkoppelelement
(3, 3.3), ein sechszehntes Lichteinkoppelelement (3, 3.3), und ein achtundzwanzigstes
Lichteinkoppelelement (3, 3.3.) nach Art eines dritten Lichteinkoppelelements (3,
3.3.) ausgebildet sind und eine asymmetrische Lichtverteilung bereitstellen.
9. Beleuchtungsvorrichtung umfassen eine Optik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und
umfassend eine Mehrzahl von Leuchtdioden (22) als Lichtquelle, wobei jeder Leuchtdiode
(22) ein Lichteinkoppelelement (3, 3.1, 3.2, 3.3) zugeordnet ist und/oder eine Anzahl
der Leuchtdioden (22) geringer ist als die Anzahl der Lichteinkoppelelemente (3, 3.1,
3.2, 3.3) der Optik (1).
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vierzehn Leuchtdioden (22) vorgesehen sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
- dass in einer ersten Betriebskonfiguration beginnend mit dem ersten Lichteinkoppelelement
(3, 3.2) jedem zweiten Lichteinkoppelelement (3, 3.1, 3.2) eine Leuchtdiode (22) zugeordnet
ist, und/oder
- dass in einer zweiten Betriebskonfiguration dem ersten Lichteinkoppelelement (3, 3.2)
und dem zweiten Lichteinkoppelelement (3, 3.3) und dem vierzehnten Lichteinkoppelelement
(3, 3.3) und dem fünfzehnten Lichteinkoppelelement (3, 3.2) und dem sechszehnten Lichteinkoppelelement
(3, 3.3) und dem siebzehnten Lichteinkoppelelement (3, 3.1) und dem achtzehnten Lichteinkoppelelement
(3, 3.1) und dem neunzehnten Lichteinkoppelelement (3, 3.1) und dem einundzwanzigsten
Lichteinkoppelelement (3, 3.2) und dem dreiundzwanzigsten Lichteinkoppelelement (3,
3.2) und dem fünfundzwanzigsten Lichteinkoppelelement (3, 3.1) und dem sechsundzwanzigsten
Lichteinkoppelelement (3, 3.1) und dem siebenundzwanzigsten Lichteinkoppelelement
(3, 3.1) und dem achtundzwanzigsten Lichteinkoppelelement (3, 3.3) eine Leuchtdiode
(22) zugeordnet ist.
1. Optics (1) for a illumination device having multiple light sources (22) comprising:
- a first region (16) having a light coupling element (3, 3.1, 3.2, 3.3) for each
light source (22), which light coupling element bundles light from the light source
(22) into bundled beams,
- a second region (17) in which region the bundled beams are directed on a boundary
surface of the optics (1) serving as a light decoupling surface (12) with light decoupling
elements (13), and are directed to the outside by total reflection,
wherein the light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) are arranged in a circumferential
region of the optics (1) and wherein the light decoupling elements (13) have a prism
structure,
characterized in that the prism structure in front of a closely emitting light coupling element (3, 3.1)
is set less steep than the same prism structure in front of the widely emitting light
coupling element (3, 3.2), and/or a flank angle (14) formed between the central axis
(9) and the prism structure is formed less acute in front of the closely emitting
light coupling element (3, 3.1) than the flank angle (14) of the same prism structure
in front of the widely radiating light coupling element (3, 3.2).
2. Optics (1) according to claim 1, characterized in that at least one optically effective boundary surface (3, 3.1, 3.2, 3.3) is provided
at the light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) and/or that bundled beams are formed
by the light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3), which form an emission cone (18,
20) with a defined opening angle (19, 21) with relation to an optical axis (10) of
the light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) and/or that the bundled beams are totally
reflected toward a light exit surface (8), wherein the light exit surface (8) defines
a shell side (8) of the optics (1).
3. Optics (1) according to claim 1 or 2,
characterized in that at least two different light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) are provided, which
differ with respect to their shape in
- a light coupling surface (5) formed as a first optically effective boundary surface
(5)
- a shell-side second optically effective boundary surface (6).
4. Optics (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one closely emitting light coupling element (3, 3.1) emits light in a close
first emission cone (18) with a first opening angle (19) of 40° +/- 5° with respect
to the optical axis (10) of the light coupling element (3, 3.1), and/or that the at
least one widely emitting light coupling element (3, 3.2) emits light in a wide second
emission cone (20) with a second opening angle (21) of 70° +/- 5° with respect to
the optical axis (10) of the light coupling element (3, 3.2).
5. Optics (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recess (11) being formed in the region of the second front side (7) of the optics,
is at least section-wise formed cup-shaped, and/or that the light decoupling surface
(12) is at least section-wise formed curved, and/or that the light decoupling elements
(13) are formed ring-shaped.
6. Optics (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flank angle (14) of the prism structure is designed in a locally variable manner.
7. Optics (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a third kind of light coupling elements (3, 3.3) is provided, which has an asymmetric
emission characteristic, and that the third kind of light coupling elements (3, 3.3)
is formed such that an emission angle in a first hemisphere is greater than the emission
angle in a second hemisphere.
8. Optics (1) according to one of claims 1 to 7,
characterized in that in total twenty-eight light coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) are provided in
an evenly distributed manner at the circumference of the first front side (2), which
light coupling elements are arranged in an evenly distributed manner at an angle of
approximately 12,86°, and/or
- that, when seen in circumferential direction, a first light coupling element (3,
3.1), a sixth light coupling element (3, 3.1), a seventh light coupling element (3,
3.1), an eighth light coupling element (3, 3.1), a ninth light coupling element (3,
3.1), a tenth light coupling element (3, 3.1), a fifteenth light coupling element
(3, 3.1), a twentieth light coupling element (3, 3.1), a twenty-first light coupling
element (3, 3.1), a twenty-second light coupling element (3, 3.1), a twenty-third
light coupling element (3, 3.1), and a twenty-fourth light coupling element (3, 3.1)
are formed in the manner of the widely emitting light coupling element (3, 3.1), and/or
- that a third light coupling element (3, 3.2), a fourth light coupling element (3,
3.2), a fifth light coupling element (3, 3.2), an eleventh light coupling element
(3, 3.2), a twelfth light coupling element (3, 3.2), a thirteenth light input (3,
3.2), a seventeenth light coupling element (3, 3.2), an eighteenth light coupling
element (3, 3.2), a nineteenth light coupling element (3, 3.2), a twenty-fifth light
coupling element (3, 3.2), a twenty-sixth light coupling element (3, 3.2), and a twenty-seventh
light coupling element (3, 3.2) are formed in the manner of the closely emitting light
coupling element (3, 3.2), and/or
- that a second light coupling element (3, 3.3), a fourteenth light coupling element
(3, 3.3), a sixteenth light coupling element (3, 3.3), and a twenty-eighth light coupling
element (3, 3.3) are formed in the manner of the third light coupling element and
provide an asymmetrical light distribution.
9. Illumination device comprising an optics (1) according to one of claims 1 to 8, and
comprising a plurality of light-emitting diodes (22) as light sources, wherein a light
coupling element (3, 3.1, 3.2, 3.3) is assigned to each light-emitting diode (22),
and/or wherein a number of light-emitting diodes (22) is less than the number of light
coupling elements (3, 3.1, 3.2, 3.3) of the optics (1).
10. Illumination device according to claim 9, characterized in that a total of fourteen light-emitting diodes (22) is provided.
11. Illumination device according to claim 9 or 10,
characterized in
- that in a first operating configuration starting with the first light coupling element
(3, 3.2), a light-emitting diode (22) is assigned to each second light coupling element
(3, 3.1, 3.2), and/or
- that in a second operating configuration starting a light-emitting diode (22) is assigned
to the first light coupling element (3, 3.2) and the second light coupling element
(3, 3.3) and the fourteenth light coupling element (3, 3.3) and the fifteenth light
coupling element (3, 3.2) and the sixteenth light coupling element (3, 3.3) and the
seventeenth light coupling element (3, 3.1) and the eighteenth light coupling element
(3, 3.1) and the nineteenth light coupling element (3, 3.1) and the twenty-first light
coupling element (3, 3.2) and the twenty-third light coupling element (3, 3.2) and
the twenty-fifth light input (3, 3.1) and the twenty-sixth light coupling element
(3, 3.1) and the twenty-seventh light coupling element (3, 3.1) and the twenty-eighth
light coupling element (3, 3.3).
1. Optique (1) pour un dispositif d'éclairage avec plusieurs sources lumineuses (22)
comprenant :
- une première zone (16) qui comporte pour chaque source lumineuse (22) un élément
d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2, 3.3) qui concentre la lumière provenant de la
source lumineuse (22) en faisceaux,
- une deuxième zone (17) dans laquelle les faisceaux rencontrent une surface délimitant
l'optique (1) et servant de surface de sortie de la lumière (12) avec des éléments
de sortie de la lumière (13) et sont guidés vers l'extérieur par réflexion totale,
dans laquelle les éléments d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2, 3.3) sont disposés
dans une zone périphérique de l'optique (1) et dans laquelle les éléments de sortie
de la lumière (13) présentent une structure prismatique,
caractérisée en ce que la pente de la structure prismatique est moins forte devant un élément d'entrée de
la lumière (3, 3.1) émettant un rayonnement étroit que celle de la même structure
prismatique devant un élément d'entrée de la lumière (3, 3.2) émettant un rayonnement
large et/ou
en ce qu'un angle de flanc (14) formé entre l'axe médian (9) et la structure prismatique est
moins aigu devant l'élément d'entrée de la lumière (3, 3.1) émettant un rayonnement
étroit que l'angle de flanc (14) de la même structure prismatique devant l'élément
d'entrée de la lumière (3, 3.2) émettant un rayonnement large.
2. Optique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu au niveau des éléments d'entrée de la lumière (3,3.1, 3.2,3.3) au moins
une surface de délimitation (3, 3.1, 3.2,3.3) produisant un effet optique et/ou en ce que les éléments d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2, 3.3) forment aussi des faisceaux
qui forment par rapport à un axe optique (10) des éléments d'entrée de la lumière
(3, 3.1, 3.2, 3.3) un cône de rayonnement (18, 20) ayant un angle d'ouverture (19,
21) défini, et/ou en ce que les faisceaux sont totalement réfléchis en direction d'une surface de sortie de la
lumière (8), laquelle surface de sortie de la lumière (8) définit un côté d'enveloppe
(8) de l'optique (1).
3. Optique (1) selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que ils sont prévus au moins deux éléments d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2, 3.3)
différents qui diffèrent en ce qui concerne la forme
- d'une surface d'entrée de la lumière (5) conformée comme une première surface de
délimitation (5) ayant un effet optique et/ou
- d'une deuxième surface de délimitation (6) ayant un effet optique du côté de l'enveloppe.
4. Optique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'au moins un élément d'entrée de la lumière (3, 3.1) émettant un rayonnement étroit
émet de la lumière dans un premier cône de rayonnement étroit (18) ayant un premier
angle d'ouverture (19) de 40° +/-5° par rapport à l'axe optique (10) de l'élément
d'entrée de la lumière (3, 3.1) et/ou en ce que l'au moins un élément d'entrée de la lumière (3, 3.2) émettant un rayonnement large
émet de la lumière dans un deuxième cône de rayonnement large (20) ayant un deuxième
angle d'ouverture (21) de 70° +/- 5° par rapport à l'axe optique (10) de l'élément
d'entrée de la lumière (3, 3.2).
5. Optique (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le creux (11) formé dans la zone de la deuxième face d'extrémité (7) est dans tous
les cas en forme de coque par endroits et/ou en ce que la surface de sortie de la lumière (12) est courbée au moins par endroits et/ou en ce que les éléments de sortie de la lumière (13) sont en forme d'anneau.
6. Optique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'angle de flanc (14) de la structure prismatique est variable selon l'emplacement.
7. Optique (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu un troisième type d'éléments d'entrée de la lumière (3, 3.3) qui présente
une caractéristique de rayonnement asymétrique et en ce que le troisième type d'éléments d'entrée de la lumière (3, 3.3) est conformé de telle
manière que l'angle de rayonnement est plus grand dans un premier hémisphère que l'angle
de rayonnement dans un deuxième hémisphère.
8. Optique (1) selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisée en ce qu'il est prévu sur la première face d'extrémité (2) un total de vingt-huit éléments
d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2,3.3) répartis régulièrement sur la surface, qui
sont répartis régulièrement selon un angle d'approximativement 12,86°, et/ou
- en ce que, vus dans le sens de la circonférence, un premier élément d'entrée de la lumière
(3, 3.1), un sixième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), un septième élément
d'entrée de la lumière (3, 3.1), un huitième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1),
un neuvième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), un dixième élément d'entrée de
la lumière (3, 3.1), un quinzième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), un vingtième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), un vingt-et-unième élément d'entrée de la
lumière (3, 3.1), un vingt-deuxième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), un vingt-troisième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.1) et un vingt-quatrième élément d'entrée de
la lumière (3, 3.1) sont conformés comme l'élément d'entrée de la lumière (3,3.1)
émettant un rayonnement large et/ou
- en ce qu'un troisième élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un quatrième élément d'entrée
de la lumière (3, 3.2), un cinquième élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un onzième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un douzième élément d'entrée de la lumière
(3, 3.2), un treizième élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un dix-septième élément
d'entrée de la lumière (3, 3.2), un dix-huitième élément d'entrée de la lumière (3,
3.2), un dix-neuvième élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un vingt-cinquième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), un vingt-sixième élément d'entrée de la lumière
(3, 3.2) et un vingt-septième élément d'entrée de la lumière (3, 3.2) sont conformés
comme l'élément d'entrée de la lumière (3, 3.2) ayant un rayonnement étroit ou
- en ce qu'un deuxième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3), un quatorzième élément d'entrée
de la lumière (3, 3.3), un seizième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3) et un
vingt-huitième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3) sont conformés comme le troisième
élément d'entrée de la lumière et produisent une répartition asymétrique de la lumière.
9. Dispositif d'éclairage comprenant une optique (1) selon l'une des revendications 1
à 8 et comprenant plusieurs diodes électroluminescentes (22) servant de sources lumineuses,
dans lequel chaque diode électroluminescente (22) est associée à un élément d'entrée
de la lumière (3, 3.1, 3.2, 3.3) et/ou dans lequel le nombre des diodes électroluminescentes
(22) est inférieur au nombre des éléments d'entrée de la lumière (3,3.1, 3.2,3.3)
de l'optique (1).
10. Dispositif d'éclairage selon la revendication 9, caractérisé en ce que quatorze diodes électroluminescentes (22) sont prévues en tout.
11. Dispositif d'éclairage selon la revendication 9 ou 10,
caractérisé en ce que
- dans une première configuration de fonctionnement, en partant du premier élément
d'entrée de la lumière (3, 3.2), un élément d'entrée de la lumière (3, 3.1, 3.2) sur
deux est associé à une diode électroluminescente (22) et/ou
- en ce que dans une deuxième configuration de fonctionnement, le premier élément d'entrée de
la lumière (3, 3.2), le deuxième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3), le quatorzième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.3), le quinzième élément d'entrée de la lumière
(3, 3.2), le seizième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3), le dix-septième élément
d'entrée de la lumière (3, 3.1), le dix-huitième élément d'entrée de la lumière (3,
3.1), le dix-neuvième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), le vingt-et-unième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.2), le vingt-troisième élément d'entrée de la
lumière (3, 3.2), le vingt-cinquième élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), le vingt-sixième
élément d'entrée de la lumière (3, 3.1), le vingt-septième élément d'entrée de la
lumière (3, 3.1) et le vingt-huitième élément d'entrée de la lumière (3, 3.3) sont
associés chacun à une diode électroluminescente (22).