[0001] Die Erfindung betrifft Reflektoren zur Verwendung in einer Leuchte, insbesondere
Reflektoren, die eine Grundform mit einer zumindest teilweise gekrümmten Kontur aufweisen.
Die Erfindung findet vor allem bei Reflektoren Anwendung, die bei Scheinwerfern für
Beleuchtungszwecke, z.B. im Außenbereich wie Flutlichtscheinwerfer, eingesetzt werden.
[0002] Bei Anwendungen im Außenbereich ist bei der Beleuchtung größerer Flächen, wie Straßenabschnitten,
Plätzen, Fußballstadien oder Sportplätzen, eine möglichst breitstrahlende Lichtabgabe
sowie gleichzeitig eine möglichst gleichförmige Ausleuchtung des zu beleuchtenden
Bereichs erwünscht. Die hierfür erforderliche Breitstrahlung des Reflektors wurde
nach dem Stand der Technik durch eine besondere Form des gesamten Reflektors bewirkt.
Zur Erzeugung einer Breitstrahlung wurden häufig asymmetrische, langgestreckte Reflektorformen
verwendet, wie sie beispielsweise aus
EP 1 265 025 A2 bekannt ist. Die in dieser Druckschrift offenbarte Leuchte weist einen Reflektor
auf, der zur Erzeugung einer gewissen Lichtstreuung eine wellen- oder dreieckförmige
Struktur besitzt. Bei dieser Leuchte wird die breitstrahlende Eigenschaft durch die
langgestreckte Grundform des Reflektors erreicht.
[0003] Bei rotationssymmetrischen Reflektoren bzw. Reflektoren mit einer nicht viereckigen
Grundfläche, insbesondere Reflektoren, deren Grundfläche die Form eines Kegelschnitts
besitzt, kann in einigen Fällen eine breitstrahlende Lichtabstrahleigenschaft durch
die Verschiebung der Lichtquelle aus dem Brennpunkt des Kegelschnitts, also durch
eine Defokussierung erreicht werden. Es wurde auch vorgeschlagen, die Reflektoroberfläche
mit einer lichtstreuenden Struktur, beispielsweise einer Hammerschlagstruktur, einer
Sandstrahlstruktur oder einer Struktur in Form von kleinen Pyramiden zu versehen oder
den Reflektor mit Facetten unterschiedlicher Größe und Form zu versehen. Auch Mischlösungen
mit einer gleichzeitigen Defokussierung und Facettierung oder Oberflächenstrukturierung
sind vorgeschlagen worden. Bei den erwähnten rotationssymmetrischen Reflektoren ist
es jedoch praktisch unmöglich, die Aufweitung der Ausstrahlung in einer bestimmten
ausgewählten Ebene zu realisieren.
[0004] EP 0 915 287 A2 offenbart einen Reflektor für ein Flutlicht. Die zur Lampe weisende Innenseite des
Reflektors ist mit einem Muster aus Erhebungen oder Vertiefungen versehen, welche
das Licht in einer radialen Richtung von der Lichtquelle streuen soll. Das Muster
umfasst eine Spiralstruktur, die sich symmetrisch um das Leuchtmittel erstreckt oder
eine Facettenstruktur mit konkav oder konvexen Facetten, die in Reihen und Spalten
angeordnet sind. Die Strukturierung des Reflektors verhindert Artefakte in dem Lichtbild,
welche durch die Lage des Glühfadens in dem Leuchtmittel hervorgerufen werden.
[0005] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Leuchte mit einem Reflektor zur Verfügung
zu stellen, bei der eine Aufweitung der Ausstrahlung in einer oder mehreren ausgewählten
Ebenen unabhängig von der Grundform des Reflektors erreicht werden kann.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Leuchte nach Anspruch 1.
[0007] Erfindungsgemäß kann erreicht werden, daß der Reflektor in einer Ebene (nachfolgend
auch "Aufweitungsebene" genannt), die quer, insbesondere senkrecht, zu einer Ebene,
welche eine eine Erhebung der Aufweitungsstruktur definierende Linie enthält und den
Reflektor senkrecht zu dem Reflektormantel selbst oder zu einer Tangente an den Reflektor
schneidet, verläuft und die Lichtaustrittsfläche schneidet, durch die Aufweitungsstruktur
eine breitstrahlende Reflexionscharakteristik erhält, bei der im Vergleich zu einem
unstrukturierten Reflektor gleicher Grundform eine oder beide seitlichen Flanken der
Lichtstärkeverteilungskurve des reflektierten Lichts zu größeren Winkeln, bezogen
auf eine die Lichtaustrittsöffnung schneidende Gerade, welche der Projektion der die
Erhebung definierenden Linien auf die Aufweitungsebene, auf welche sich die Lichtstärkeverteilungskurve
bezieht, entspricht und/oder eine Senkrechte zu der Lichtaustrittsfläche sein kann,
verschoben ist. Erfindungsgemäß kann also erreicht werden, daß in einer Ebene quer,
insbesondere senkrecht, zu den Erhebungen (Aufweitungsebene) die Lichtstärkeverteilungskurve
gegenüber einem Reflektor, der in dem entsprechenden Teilbereich bzw. den entsprechenden
Teilbereichen nicht strukturiert und ansonsten identisch ausgebildet ist, verbreitert
wird. Dies kann insbesondere bedeuten, daß, bezogen auf diese Aufweitungsebene in
den seitlichen Flanken der Lichtstärkeverteilungskurve, in denen die Lichtstärke zu
großen Winkeln hin abfällt, der Punkt, in dem die Lichtstärke auf einen bestimmten
Prozentsatz, beispielsweise auf einen Wert zwischen 5% und 55%, insbesondere auf 50%
oder 10% der Lichtstärke im absoluten Maximum der Lichtstärkeverteilung oder in einem
der Flanke benachbarten Maximum der Lichtstärkeverteilung abgefallen ist, zu größeren
Winkeln verschoben ist, insbesondere um einen Winkel verschoben ist, der in einem
Bereich von 5° bis 60° liegt. Dabei können sich zwei Maxima in der Lichtstärkeverteilung
bei einem Winkel von bis zu ±45° gegenüber der optischen Achse des Reflektors entstehen.
Ein glatter Reflektor hätte hingegen nur ein Maxima in der Lichtstärkeverteilung bei
0°.
[0008] Die Erfindung kann vorsehen, daß in einer Aufweitungsebene quer, insbesondere senkrecht
zu den die Erhebungen definierenden Linien bzw. den sie enthaltenden Ebenen durch
die Aufweitungsstruktur eine Reflexionscharakteristik erzeugt wird, bei der im Vergleich
zu einem unstrukturierten Reflektor gleicher Grundform zumindest ein Maximum des reflektierten
Lichts zu höheren Winkeln bezüglich einer Geraden, welche der Projektion der die Erhebung
definierenden Linien auf die besagte Aufweitungsebene entspricht, verschoben ist.
[0009] Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß sich aufgrund
der Aufweitungsstruktur eine Lichtstärkeverteilungskurve mit zwei Maxima der Lichtstärkeverteilungskurve
ergibt, die durch einen Bereich geringerer Lichtstärke voneinander getrennt sind.
Dabei kann sich insbesondere ein klar definiertes relatives Minimum zwischen den beiden
maximaler Lichtstärke ergeben, wobei die beiden Maxima symmetrisch zueinander bezüglich
des zwischen ihnen liegenden Minimums sein können.
[0010] Die Erfindung findet vor allem Anwendung bei Reflektoren mit einer nicht rechteckigen
Grundfläche, wobei unter der Grundfläche diejenige Seite des Reflektors verstanden
wird, welche die Lichtaustrittsöffnung enthält. Insbesondere findet sie Anwendung
bei Reflektoren, bei denen die Grundfläche und/oder die Lichtaustrittsöffnung durch
einen vollständig oder teilweise gekrümmten Rand begrenzt sind, insbesondere bei Reflektoren
mit einer kreisförmigen oder ovalen Grundfläche und/oder Lichtaustrittsöffnung sowie
Reflektoren, bei denen die Grundfläche und/oder Lichtaustrittsöffnung ähnlich einem
Kreis oder einer Ellipse ist.
[0011] Die Erfindung kann vorsehen, daß ein Schnitt des Reflektormantels mit einer Ebene,
welche die Lichtaustrittsöffnung nicht schneidet, insbesondere mit der Ebene der Lichtaustrittsöffnung
oder einer hierzu parallelen Ebene oder mit einer Ebene parallel zu einer Tangentialebene
zur Lichtaustrittsöffnung, welche den Rand der Lichtaustrittsöffnung an wenigstens
drei Punkten berührt, eine geschlossene und zumindest abschnittsweise gekrümmte, vorzugsweise
eine durchgehend gekrümmte Linie definiert.
[0012] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Lichtaustrittsöffnung zumindest abschnittsweise
einen gekrümmten Rand, vorzugsweise einen durch eine gekrümmte Linie definierten Rand
aufweist.
[0013] Die Erfindung kann allerdings auch bei Reflektoren mit einer rechteckigen Grundform,
insbesondere langgestreckten rechteckigen Reflektoren sowie immer dann eingesetzt
werden, wenn die Symmetrie des Reflektors nicht der gewünschten Abstrahlcharakteristik
entspricht.
[0014] Die Erfindung kann insbesondere vorsehen, daß es sich um einen gewölbten Reflektor
handelt, bei dem der Schnitt einer Ebene durch die Lichtaustrittsöffnung mit dem Reflektormantel
eine gekrümmte Linie ergibt.
[0015] Die Erfindung kann vorsehen, daß der Querschnitt der Erhebungen senkrecht zu der
sie definierenden Linie symmetrisch oder asymmetrisch ist.
[0016] Die Erfindung kann vorsehen, daß der Querschnitt der Erhebungen senkrecht zu der
sie definierenden Linie über den Verlauf der Linie wenigstens abschnittsweise konstant
ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß sich der Querschnitt der Erhebungen senkrecht
zu der sie definierenden Linie entlang der Linie verändert, insbesondere kann der
Querschnitt der Erhebung in Breite und/oder Höhe entlang der Linie in Richtung zur
Lichtaustrittsöffnung des Reflektormantels zunehmen.
[0017] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Erhebung eine Längserstreckung in der Richtung
der Linien besitzen, die größer ist als die Erstreckung in der Richtung senkrecht
zu den Linien.
[0018] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Erhebung eine Kante aufweist, an der die beiden
Flanken aneinanderstoßen. Die Kante kann dabei abgerundet oder gegebenenfalls auch
abgeflacht sein.
[0019] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Flanken eines Teils der Erhebungen
oder aller Erhebungen eben. In alternativen Ausführungsformen können die Flanken auch
gewölbt sein, gegebenenfalls in einer Weise, daß sie stetig ineinander übergehen.
Insbesondere kann der besagte Querschnitt einem Abschnitt einer Wellenform, insbesondere
einer Sinuswellenform, entsprechen.
[0020] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Erhebungen in einem Querschnitt senkrecht zu
der sie definierenden Linie dreieckförmig sind, wobei sie in diesem Querschnitt insbesondere
die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben können.
[0021] Die Erfindung kann auch vorsehen, daß sich zwischen den beiden Flanken des Querschnitts
ein Zwischenbereich, insbesondere ein ebener oder gewölbter Zwischenbereich erstreckt.
Insbesondere können Erhebungen in einem Querschnitt senkrecht zu der sie definierenden
Linie eine Trapezform besitzen. In einer weiteren Ausführungsform können sich eine
oder beide Flanken aus mehreren geraden oder gekrümmten Abschnitten, z.B. nach Art
eines Polygonzuges, zusammensetzen.
[0022] Die Erfindung kann ferner vorsehen, daß Teilbereiche der Erhebungen eine lichtstreuende
Oberfläche aufweisen. Insbesondere kann bei Erhebungen, die im Querschnitt trapezförmig
sind, der obere Bereich zwischen den Schenkeln lichtstreuend ausgebildet sein.
[0023] Es kann vorgesehen sein, daß benachbarte Erhebungen unmittelbar aneinander anschließen
oder durch Zwischenbereiche, insbesondere ebene oder vertiefte Bereiche voneinander
getrennt sind.
[0024] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Teilbereiche die Form von streifenförmigen Segmenten
haben.
[0025] Es kann vorgesehen sein, daß die Linien, welche die Aufweitungsstrukturen in verschiedenen
Teilbereichen definieren, jeweils in zueinander parallelen oder nahezu parallelen
Ebenen liegen, wobei eine Ebene, in welcher eine Linie in einem ersten Teilbereich
liegt, zu einer Ebene, in welcher eine Linie in einem zweiten Teilbereich liegt, parallel
ist oder mit dieser einen Winkel von nicht mehr als 45° einschließt.
[0026] Wenn die Linie, welche die Erhebung definiert, eine gekrümmte Linie im Raum ist,
wie im Fall eines Reflektors mit einem gekrümmten Mantel, ist die sie enthaltende
Ebene eindeutig definiert. Entspricht die Linie einer Geraden im Raum, kann als entsprechende
Ebene diejenige Ebene verwendet werden, welche senkrecht auf der Reflektorwand steht
und die Linie enthält.
[0027] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Erhebungen der Aufweitungsstruktur
bzw. der oder die Teilbereiche, welche Erhebungen der Aufweitungsstruktur aufweisen,
vollständig gerichtet reflektierend ausgebildet. In anderen Ausführungsformen kann
vorgesehen sein, daß die Erhebungen sämtlich oder zum Teil teilweise Licht streuend,
insbesondere diffus reflektierend ausgebildet sind, um durch die Erzeugung von zusätzlichem
Streulicht die Lichtstärkeverteilungskurve, insbesondere in dem Bereich der Maxima
und Minima der Lichtstärkeverteilungskurve, zu vergleichmäßigen.
[0028] Die Erfindung kann vorsehen, daß der Reflektor einen lichtstreuenden Bereich aufweist,
welcher das auf ihn einfallende Licht nicht gerichtet reflektiert und insbesondere
ein diffus streuender Bereich sein kann. Dieser Bereich kann insbesondere mit einer
diffus streuenden Struktur, wie sie beispielsweise durch Sandstrahlen erreicht werden
kann, einer Hammerschlagstruktur, einer Struktur in Pyramidenform, einer Wölbstruktur
oder gegebenenfalls auch mit einer Facettenstruktur versehen sein.
[0029] Die Erfindung kann vorsehen, daß in einem der Lichtaustrittsöffnung gegenüberliegenden
Kopfbereich des Reflektors die Innenseite des Reflektormantels mit einer lichtstreuenden,
insbesondere einer diffus streuenden Struktur versehen ist.
[0030] Es kann auch vorgesehen sein, daß der lichtstreuende Kopfbereich bezüglich eines
Bereichs des Reflektors mit einer Aufweitungsstruktur so angeordnet ist, daß er auf
ihn einfallendes Licht auf den Bereich mit der Aufweitungsstruktur reflektiert.
[0031] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Innenseite des Reflektormantels vollständig
mit Aufweitungsstrukturen, wie sie vorangehend beschrieben wurden, versehen ist, insbesondere,
daß die Innenseite des Reflektors sich vollständig aus Teilbereichen zusammensetzt,
die jeweils eine Aufweitungsstruktur wie vorangehend beschrieben aufweisen, wobei
die Linien, welche jeweils in den verschiedenen Teilbereichen die Aufweitungsstruktur
definieren, parallel oder nahezu parallel zueinander sind. Vorzugsweise sind die Linien,
welche die Erhebungen in den verschiedenen Teilbereichen definieren, ebenfalls parallel
oder nahezu parallel zueinander.
[0032] Es kann vorgesehen sein, daß die Innenseite des Reflektormantels sich vollständig
aus Teilbereichen mit einer Aufweitungsstruktur, wie vorangehend beschrieben, sowie
aus einem oder mehreren Bereichen mit einer lichtstreuenden Struktur zusammensetzt.
[0033] Die Erfindung kann vorsehen, daß sich die Innenseite des Reflektormantels aus mehreren
Teilbereichen, die jeweils eine Aufweitungsstruktur, wie vorangehend beschrieben aufweisen,
und einem der Lichtaustrittfläche gegenüberstehenden Kopfbereich mit einer lichtstreuenden
Struktur zusammensetzt.
[0034] Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Reflektor an
Stelle einer Aufweitungsstruktur mit linienförmigen Erhebungen, wie vorangehend beschrieben,
eine Aufweitungsstruktur besitzt, die konkav oder konvex geformte Kugelabschnitte
aufweist oder aus diesen besteht.
[0035] Die Verwendung eines diffus streuenden Bereiches in dem Reflektor, insbesondere eines
diffus streuenden Kopfbereiches, wie vorangehend beschrieben, kann dabei in einer
Ausführungsform zu einer Lichtstärkeverteilungskurve führen, bei welcher das Minimum
zwischen den zwei vorangehend erwähnten Maxima ausgeglichen oder verringert ist. Je
nach Größe des diffus streuenden Bereiches und der mit der Aufweitungsstruktur versehenen
Bereiche ergibt sich eine Abflachung oder im Extremfall sogar eine Beseitigung des
Zwischenminimums, so daß in der Lichtstärkeverteilungskurve ein flacher Bereich in
Form eines Plateaus gebildet wird.
[0036] Erfindungsgemäß kann die Grundform des Reflektors wenigstens abschnittsweise, insbesondere
vollständig, parabelförmig sein.
[0037] Die Erfindung kann vorsehen, daß die Lichtquelle der Leuchte innerhalb des Reflektors
angeordnet ist. Sie kann jedoch auch gemäß bestimmten Ausführungsformen außerhalb
des Reflektors angeordnet sein.
[0038] Bei einem Reflektor mit parabelförmiger Grundform kann die Lampe insbesondere im
Brennpunkt angeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist die Lampe jedoch
von dem Brennpunkt versetzt angeordnet, insbesondere kann die Lampe in Richtung zur
Lichtaustrittsöffnung beispielsweise entlang der optischen Achse des Reflektors versetzt
angeordnet sein. Bei der erfindungsgemäßen Leuchte kann es sich insbesondere um eine
Leuchte zum Einsatz im Außenbereich, beispielsweise zur Beleuchtung von Straßen, Plätzen,
Sportstätten oder dergleichen handeln. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung
bei Beleuchtungsscheinwerfern, wie sie beispielsweise als Flutlicht zur Beleuchtung
im Außenbereich eingesetzt werden, jedoch nicht bei Scheinwerfern, die an Fahrzeugen
vorgesehen sind. In einer spezifischen Ausführungsform kann der Reflektor beispielsweise
einen Durchmesser von ca. 50 cm haben.
[0039] Die erfindungsgemäße Aufweitungsstruktur kann beispielsweise dadurch hergestellt
werden, daß der Reflektor in oder gegen eine entsprechende Form gedrückt wird. Der
Reflektor kann aus Aluminium bestehen. Er kann aber auch aus einem beschichteten Material,
insbesondere beschichtetem Glas, beschichteter Keramik oder beschichtetem Kunststoff
gebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Reflektor
auf einem Trägermaterial eine Beschichtung aus Feinstaluminium oder Silber aufweist.
Es kann auch vorgesehen sein, daß der Reflektor eine Interferenzbeschichtung mit oder
ohne Transmissions-/Reflexionskante für bestimmte Wellenlängen aufweist.
[0040] Bei einer erfindungsgemäßen Leuchte kann vorgesehen sein, daß die Lichtaustrittsöffnung
des Reflektors mit einer Abdeckung versehen ist, die insbesondere so ausgebildet sein
kann, daß sie den Durchtritt ultravioletter Strahlung verhindert oder verringert.
[0041] Durch das Anbringen von länglichen Erhebungen, die quer zu der gewünschten Aufweitungsebene
der Ausstrahlung verlaufen und insbesondere einen dreieckförmigen oder trapezförmigen
Querschnitt besitzen können und die auf einer Kontur entsprechend der Grundform des
Reflektors oder in der Projektion auf die Ebene der Lichtaustrittsfläche des Reflektors
parallel zueinander angeordnet sind und einen Kantungswinkel aufweisen, kann eine
Aufweitung der Lichtabstrahlung in kontrollierter Weise in einer vorgegebenen Ebene
bewirkt werden. Der Kantungswinkel, d.h. der Winkel zwischen den beiden Flanken der
Erhebung, der im Verlauf der Linie konstant ist oder sich stetig ändern kann, bewirkt
die Ablenkung der Lichtstrahlung aus der Richtung, die das reflektierte Licht hätte,
wenn es an einer unstrukturierten Fläche des Reflektors reflektiert würde. Dabei bewirken
die einen Winkel miteinander einschließenden Flanken, daß das Licht in zwei unterschiedliche
Richtungen abgelenkt wird, die miteinander einen nichtverschwindenden Winkel haben.
Dies kann zu zwei ausgeprägten Maxima mit einem Zwischenminimum führen, die insbesondere
symmetrisch zu einer Symmetrieachse in der Aufweitungsebene sein können. Diese Symmetrieachse
kann eine Senkrechte zu der Lichtaustrittsfläche und/oder eine Projektion der Linien
der Aufweitungsstruktur auf die Aufweitungsebene sein. Ist der Bereich zwischen den
Flanken der Erhebungen abgeflacht, kann eine weitere reflektierte Lichtkomponente
entstehen, welche diese Lichtstärkeerteilung mit zwei ausgeprägten Maxima weiter modifiziert.
[0042] Durch die Auswahl des Winkels zwischen den beiden Flanken kann die Breitstrahlung
in einer ausgewählten Ausweitungsebene gesteuert werden, wobei die gerichtete Reflexion
der hochglänzenden Reflektoroberfläche bei sehr geringen Verlusten genutzt werden
kann.
[0043] Der Einzugsbereich der Lichtstärkeverteilung zwischen den zwei vorangehend erwähnten
Maxima, deren Lage bezüglich der Symmetrieachse in der ausgewählten Aufweitungsebene
der Ausstrahlung durch die Auswahl des Kantungswinkels bzw. des Winkels der Flanken
der auf dem Reflektor verlaufenden Erhebung bestimmt oder beeinflußt wird, kann durch
einen lichtstreuenden Bereich, insbesondere durch Streulicht eines mittleren Reflektorbereichs
(z.B. des Kopfbereichs) mit einer gewünschten Streuintensität modifiziert werden.
Zur Erzeugung dieser Streuintensität, die in einem mittleren Reflektorbereich bzw.
einem Kopfbereich erzeugt werden kann, können unterschiedliche Lichtstreumaßnahmen
(Facettierung, Strukturierung usw.) eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Sandstrahlstruktur,
eine Hammerschlagstruktur oder eine Pyramidenstruktur vorgesehen sein, wie sie eingangs
erwähnt wurden. Es kann auch eine Wölbstruktur vorgesehen sein, wie sie beispielsweise
in
DE 296 20 783 U1,
DE 43 11 978 C1,
DE 44 37 986 A1,
DE 44 01 974 A1,
DE 195 12 533 A1,
DE 196 11 478 A1,
DE 196 34 24 A1,
DE 197 01 686 A1,
DE 197 50 576 A1,
DE 198 47 902 A1,
WO 94/22612 oder
WO 97/35705 offenbart ist.
[0044] Ein Teilbereich des Kopfbereichs des Reflektors kann auch glatt ausgeführt sein.
Insbesondere braucht die Oberflächenstruktur des Kopfbereichs nicht einheitlich zu
sein.
[0045] Die Strukturen zur Erzeugung der Lichtstreuung können, wenn unterschiedliche Streuintensitäten
eingestellt werden, stets in gleicher Form verwendet werden, aber unterschiedlich
große Flächen des Kopfreflektors bedecken. Es kann auch vorgesehen sein, daß sie jeweils
die gleiche Fläche bedecken, aber unterschiedlich groß sind.
[0046] In der Ausführungsform mit einem lichtstreuenden mittleren Bereich des Reflektors
bzw. des lichtstreuenden Kopfbereichs bildet dieser gewissermaßen eine zweite Lichtquelle
für die Aufweitungsstrukturen. So können diese lichtstreuenden Bereiche abhängig von
der Lage im Bezug zu der Aufweitungsstruktur und der Beschaffenheit ihrer eigenenOberfläche
den Aufweitungswinkel der Strahlung beeinflussen.
[0047] Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß für Leuchten mit unterschiedlichen Abstrahleigenschaften
die gleiche Grundform des Reflektors beibehalten werden kann. Dementsprechend können
Reflektoren mit unterschiedlicher Reflexionseigenschaften mit derselben Leuchtenumgebung,
insbesondere mit einem identischen Gehäuse, einer identischen Anordnung der elektrischen
und mechanischen Komponenten und mit denselben optischen Zusatzkomponenten, beispielsweise
mit denselben Abdeckscheiben, verwendet werden. Ebenso können Einrichtungen zum Verbinden
des Reflektors mit anderen Teilen der Leuchte, insbesondere einem Leuchtengehäuse,
gleich bleiben, ebenso wie Einrichtungen zum Anbringen der gesamten Leuchte, z.B.
die Verbindungen mit einem Mast, welcher die Leuchte trägt. Mit anderen Worten ist
zur Herstellung von Leuchten mit unterschiedlichen Abstrahleigenschaften lediglich
erforderlich, für die gewünschten Lichtabstrahleigenschaften einen entsprechenden
erfindungsgemäßen Reflektor herzustellen, während alle anderen Komponenten und auch
die übrige Auslegung der Leuchte identisch bleiben kann, so daß die entsprechenden
Komponenten in größeren Stückzahlen und damit kostengünstiger gefertigt werden können.
Es können auch unterschiedliche Kopfbereiche eingesetzt werden. Die Reflektoren lassen
sich somit modular aus den verschiedenen Komponenten zusammenfügen. Dies erleichtert
insbesondere die Erfüllung von speziellen Kundenwünschen oder Anforderungen individueller
Projekte und ermöglicht eine Fertigung "on demand".
[0048] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Bilder und Zeichnungen mit
weiteren Einzelheiten erläutert.
- Fig. 1
- ist eine Sicht auf die Lichtaustrittsfläche eines erfindungsgemäßen Reflektors,
- Fig. 2
- ist hierzu eine entsprechende schematische Zeichnung,
- Fig. 3a bis 3d
- zeigen verschiedene beispielhafte Querschnittsformen der Erhebungen,
- Fig. 4
- stellt eine Draufsicht auf die Lichtaustrittfläche einer erfindungsgemäßen Leuchte
dar, bei welcher die Lichtaustrittsfläche des Reflektors durch eine Abdeckscheibe
abgedeckt ist,
- Fig. 5
- ist eine Draufsicht auf die Lichtaustrittsfläche einer anderen Ausführungsform eines
Reflektors und
- Fig. 6
- zeigt den Reflektor nach Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht.
[0049] Fig. 1 und 2 zeigen einen Reflektor für eine Außenleuchte, der im konkreten Fall
einen Durchmesser von ca. 50 cm aufweist. Fig. 4 zeigt die gesamte Außenleuchte.
[0050] Der allgemein mit 1 bezeichnete Reflektor hat eine gewölbte Grundform mit einer kreisförmigen
Grundseite, in der eine kreisförmige Lichtaustrittfläche 3 ausgebildet ist. Um die
Lichtaustrittsfläche 3 herum erstreckt sich ein horizontal abstehender Flansch 5,
der zur Befestigung einer Abdeckscheibe 7 (vgl. Fig. 4) verwendet werden kann. Um
den Scheitel des Reflektors herum ist ein lichtstreuender Kopfbereich 9 ausgebildet,
der, in einer Projektion auf die Lichtaustrittsfläche, kreisförmig ist. Der Kopfbereich
9 ist teilweise mit einer lichtstreuenden Struktur, beispielsweise einer Sandstrahlstruktur,
einer Hammerschlagstruktur, einer Wölbstruktur oder einer anderen geeigneten Struktur,
versehen. Der Rest des Kopfbereichs ist unstrukturiert, z.B. hochglänzend ausgebildet.
Die restliche Innenseite des Reflektormantels ist in streifenförmige Teilbereiche
11 unterteilt, die jeweils eine Struktur von parallelen Erhebungen 13 aufweisen, die
unmittelbar aneinander anschließen. Diese Erhebungen weisen eine gerade Kante 15 auf,
welche eine gerade Linie definiert, entlang welcher der Querschnitt der Erhebung translationsinvariant
ist. Mit anderen Worten definiert die Richtung dieser Linie, zusammen mit dem Querschnitt
senkrecht zu dieser Linie, die Form der Erhebung. Die Kanten 15 der Erhebung 13 sind
innerhalb jedes Teilbereichs parallel. Tatsächlich sind bei der dargestellten Ausführungsform
diese Erhebungen, was in der perspektivischen Darstellung der Figuren nicht deutlich
zu sehen ist, in allen streifenförmigen Teilbereichen 11 insofern parallel, als die
sie definierenden Linien in parallelen, die Reflektorwand schneidenden Ebenen liegen,
welche auf der Lichtaustrittsfläche 3 senkrecht stehen bzw. parallel zu solchen Ebenen
sind.
[0051] Der Querschnitt der Erhebungen 13 der Aufweitungsstruktur bei der Ausführungsform
der Fig. 1 ist in Fig. 3 a schematisch dargestellt. Bei der Ausführungsform der Fig.
3a schließen die Erhebungen 13 unmittelbar aneinander an, so daß im Querschnitt dreieckförmige
Vertiefungen zwischen den Erhebungen gebildet werden. Die Spitzen der Erhebungen 13
können dabei aus Herstellungsgründen abgeflacht oder auch abgerundet sein. Die Fig.
3b bis 3c zeigen Varianten einer erfindungsgemäßen Aufweitungsstruktur. Bei der Ausführungsform
der Fig. 3b sind die Erhebungen durch flache Teilbereiche 17 voneinander getrennt.
Bei der Ausführungsform der Figur 3c ist zwischen den Flanken 19a und 19b der Struktur
ein Zwischenbereich 21 vorgesehen, so daß im Querschnitt eine Trapezform entsteht.
Fig. 3d zeigt schließlich eine Erhebung 13 mit einem im wesentlichen sinusförmigen
Verlauf.
[0052] Die Flanken der Erhebungen definieren einen Kantungswinkel α. Bei der Ausführungsform
der Fig. 3a und 3b ist dies der Winkel zwischen den Flanken 19a und 19b des dreieckigen
Querschnitts, bei der Ausführungsform der Fig. 3c ist dies der Winkel zwischen den
Trapezflanken. Bei der Ausführungsform der Fig. 3d kann als Kantungswinkel der Winkel
zwischen den Tangenten an die Wendepunkte der beiden Flanken der Erhebung definiert
werden.
[0053] Der Kantungswinkel α kann im Bereich zwischen 135° bis 175°, bevorzugt im Bereich
zwischen 150° und 170° und insbesondere bevorzugt bei etwa 160° liegen.
[0054] In den Fig. 3a bis 3d ist der einfacheren Darstellung halber die Basisfläche 22,
welche der Grundkontur des Reflektormantels entspricht, eben dargestellt. Bei der
Ausführungsform der Fig. 1, 2 und 4 ist die Basisfläche 22 jedoch entsprechend der
Grundform des Reflektors 1 gekrümmt.
[0055] Die Aufteilung der Bereiche der Innenseite des Reflektors kann im Rahmen der Erfindung
variieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß auf einer Seite des Reflektors,
welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch nach oben weist, beispielsweise weil die Leuchte
insgesamt im bestimmungsgemäßen Gebrauch schräg gestellt ist, wie dies beispielsweise
bei der Beleuchtung von Sportstätten häufig der Fall ist, keine Aufweitungsstruktur
vorgesehen ist und statt dessen eine lichtstreuende Struktur oder eine anders geartete
Struktur, beispielsweise eine Struktur, welche das Licht gezielt nach unten lenkt.
Damit kann verhindert werden, daß Licht ungenutzt nach oben abgegeben wird und zu
effektiven Lichtverlusten bzw. unerwünschten Lichtimissionen auf nicht zu beleuchtende
Bereiche, wie beispielsweise Hausfassaden, führt.
[0056] Fig. 4 zeigt eine komplette erfindungsgemäße Leuchte, welche den vorangehend beschriebenen
Reflektor 1 enthält. Man erkennt, daß auf den Flansch 5 eine Abdeckscheibe 7 aufgesetzt
ist. Fernerhin erkennt man im Inneren der Leuchte im Bereich des Kopfbereichs 9 eine
Lampe 23, die beispielsweise eine Hochdruck-Entladungslampe, z.B. eine Halogen-Metalldampflampe
sein kann.
[0057] Bei der dargestellten Ausführungsform erzeugen die Erhebungen mit dem Kantungswinkel
α (vgl. Fig. 3a bis 3d) eine Aufweitung der Abstrahlung in einer Ebene senkrecht zu
den Kanten und der Lichtaustrittsfläche einer Aufweitung der Austrahlung von 10°.
Dabei führt der lichtstreuende Kopfbereich 9 zu einer Verstärkung der Lichtstärke
bei kleinen Winkeln bezüglich einer Senkrechten zu der Lichtaustrittsfläche und beeinflußt,
da er gewissermaßen als zweite Lichtquelle wirkt, die Lage der Maxima der Lichtstärkeverteilungskurve.
Wird eine Wölbstruktur verwendet, wie sie beispielsweise in den Druckschriften
DE 296 20 783 U1,
DE 43 11 978 C1,
DE 44 37 986 A1 offenbart ist, werden die Eigenschaften des gestreuten Lichts sowohl durch die Flächengröße
als auch durch die Wölbungstiefe der Struktur definiert. Durch unterschiedliche Streustrukturen
des Kopfspiegels können verschiedene Streulichtintensitäten bei gleichbleibender Grundform
des Reflektors und der Leuchte insgesamt generiert werden.
[0058] Die Figuren 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Reflektors, wobei
für einander entsprechende Elemente die gleichen Bezugszeichen, wie vorhergehend verwendet,
benutzt werden. In dieser Ausführungsform sind die linienförmigen Erhebungen 13 in
dem Reflektor derart ausgebildet, daß sie in der Projektion auf die Lichtaustrittsfläche
3, wie beispielsweise in Figur 5 dargestellt, parallel erscheinen. Dazu sind die Linien
an zwei gegenüberliegenden Seiten des Reflektors (in Figur 1 rechts und links außen)
auf der Innenseite des Reflektormantels leicht abgerundet. Die linienförmigen Erhebungen
13 sind bei dieser Ausführungsform daher in der Fläche des Reflektors nicht streng
parallel.
[0059] Die linienförmigen Erhebungen 13 dieser Ausführungsform besitzen im Querschnitt senkrecht
zur Längserstreckung der Linie die Form eines Trapezes, mit ebenen Bereichen zwischen
trapezförmigen Linien. Der trapezförmige Querschnitt (in den Figuren 5 und 6 nicht
dargestellt) ändert sich im Verlauf der jeweiligen Linie geringfügig, wobei keine
scharfen Übergänge, d.h. nur stetige Übergänge, vorgesehen sind. In den Bereichen,
in denen die linienförmigen Erhebungen 13 am stärksten gekrümmt sind, d.h. in Richtung
zur Lichtaustrittsfläche hin, nimmt die Breite der Trapezform zu, indem der Zwischenbereich
21 zwischen den zwei Flanken 19a und 19b (vgl. Figur 3c) in der Breite allmählich
zunimmt.
Bezugszeichenliste
[0060]
- 1
- Reflektor
- 3
- Lichtaustrittsfläche
- 5
- Flansch
- 7
- Abdeckscheibe
- 9
- Kopfbereich
- 11
- Teilbereich
- 13
- Erhebung
- 15
- Kante
- 17
- flacher Teilbereich
- 19a, 19b
- Flanke
- 21
- Zwischenbereich
- 22
- Basisfläche
- 23
- Lampe
1. Leuchte, welche als Flutlichtscheinwerfer zur Beleuchtung im Außenbereich ausgebildet
ist, mit einer oder mehreren Lichtquellen sowie einem Reflektor mit einem auf seiner
Innenseite reflektierend ausgebildeten Reflektormantel, der eine Lichtaustrittöffnung
(3) zur Abgabe von Licht, das an dem Reflektormantel reflektiert worden ist, umschließt,
wobei zumindest ein Teilbereich der Innenseite des Reflektormantels mit einer Aufweitungsstruktur
aus linienförmigen Erhebungen (13) versehen ist, wobei die die Erhebungen (13) definierenden
Linien jeweils in einer Ebene liegen, welche den Reflektormantel und die Lichtaustrittsöffnung
(3) des Reflektors schneidet, und die linienförmigen Erhebungen (13) zumindest teilweise
Licht gerichtet reflektierend ausgebildet sind, gekennzeichnet durch mehrere Teilbereiche (11), welche jeweils eine Aufweitungsstruktur mit linienförmigen
Erhebungen (13) aufweisen, wobei die die Erhebungen (13) definierenden Linien der
jeweiligen Teilbereiche (11) jeweils parallel zueinander verlaufen oder in einer Projektion
auf die Fläche der Lichtaustrittsöffnung (3) parallel zueinander verlaufen.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmigen Erhebungen einen Querschnitt senkrecht zu der sie definierenden
Linie aufweist, der konstant ist oder der sich wenigstens teilweise entlang der Linie
stetig ändert.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien, welche die Aufweitungsstrukturen in verschiedenen Teilbereichen (11)
definieren, jeweils in zueinander parallelen oder nahezu parallelen Ebenen liegen,
wobei eine Ebene, in welcher eine Linie in einem ersten Teilbereich (11) liegt, zu
einer Ebene, in welcher eine Linie in einem zweiten Teilbereich (11) liegt, parallel
ist oder mit dieser einen Winkel von nicht mehr als 45° einschließt.
4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Lichtaustrittsöffnung gegenüberliegenden Kopfbereich (9) des Reflektors
die Innenseite des Reflektormantels wenigstens teilweise mit einer lichtstreuenden
Struktur versehen ist.
5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens teilweise lichtstreuende Kopfbereich (9) bezüglich eines Bereichs
des Reflektors mit einer Aufweitungsstruktur (11) so angeordnet ist, daß er das auf
ihn einfallende Licht wenigstens teilweise auf den Bereich mit der Aufweitungsstruktur
reflektiert.
6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Mantels sich aus Teilbereichen (11) mit einer Aufweitungsstruktur
sowie aus einem oder mehreren Bereichen (9) mit einer lichtstreuenden Struktur zusammensetzt,
insbesondere vollständig aus den Teilbereichen (11) zusammensetzt.
7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenseite des Reflektormantels aus mehreren Teilbereichen (11), die jeweils
eine Aufweitungsstruktur aufweisen, und einem der Lichtaustrittfläche gegenüberstehenden
Kopfbereich (9) mit einer lichtstreuenden Struktur zusammensetzt.
1. Luminaire conçu comme un projecteur pour un éclairage d'extérieur, avec une ou plusieurs
sources de lumière ainsi qu'un réflecteur avec une enveloppe réflectrice réalisée
de manière réfléchissante sur son côté interne, qui inclut une ouverture de sortie
de lumière (3) pour l'émission de la lumière qui a été réfléchie au niveau de l'enveloppe
réflectrice,
au moins une zone partielle du côté interne de l'enveloppe réflectrice étant munie
d'une structure d'élargissement à partir de bossages linéaires (13), les lignes définissant
les bossages (13) se trouvant chacune dans un plan qui coupe l'enveloppe réflectrice
et l'ouverture de sortie de lumière (3) du réflecteur et les bossages linéaires (13)
étant conçus de façon à réfléchir au moins partiellement la lumière de manière orientée,
caractérisé par plusieurs zones partielles (11) qui présentent chacune une structure d'élargissement
avec des bossages linéaires (13), les lignes définissant les bossages (13) des zones
partielles (11) correspondantes s'étendant parallèlement entre elles ou s'étendant
parallèlement entre elles dans une projection sur la surface de l'ouverture de sortie
de lumière (3).
2. Luminaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bossages linéaires présentent une section transversale, perpendiculairement à
la ligne qui les définit, qui est constante ou qui varie de manière continue au moins
partiellement le long de la ligne.
3. Luminaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les lignes qui définissent les structures d'élargissement dans différentes zones
partielles (11), se trouvent chacun dans des plans parallèles ou presque parallèles,
un plan dans lequel se trouve une ligne dans une première zone partielle (11) étant
parallèle à un plan dans lequel se trouve une ligne dans une deuxième zone partielle
(11) ou formant avec celui-ci un angle non supérieur à 45°.
4. Luminaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans une zone de tête (9), qui fait face à l'ouverture de sortie de lumière, du
réflecteur, le côté interne de l'enveloppe réflectrice est munie au moins partiellement
d'une structure de diffusion de lumière.
5. Luminaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone de tête (9) diffusant au moins partiellement la lumière est disposée, par
rapport à une zone du réflecteur avec une structure d'élargissement (11) de façon
à réfléchir au moins partiellement la lumière incidente sur la zone avec la structure
d'élargissement.
6. Luminaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le côté interne de l'enveloppe est constituée de zones partielles (11) avec une structure
d'élargissement ainsi que d'une ou plusieurs zones (9) avec une structure de diffusion
de la lumière, plus particulièrement est constituée entièrement des zones partielles
(11).
7. Luminaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que le côté interne de l'enveloppe réflectrice est constitué de plusieurs zones partielles
(11), qui comprennent chacun une structure d'élargissement, et d'une zone de tête
(9), qui fait face à la surface de sortie de lumière, avec une structure de diffusion
de la lumière.