DE20116092U1 - Luminaire with a luminaire body made of light-conducting material - Google Patents
Luminaire with a luminaire body made of light-conducting materialInfo
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Description
1
Leuchte mit einem Leuchtenkörper aus lichtleitendem Material 1
Luminaire with a luminaire body made of light-conducting material
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte mit einem aus lichtleitendem Material bestehenden Leuchtenkörper der eine Lichteintrittsfläche zur Einstrahlung des von einer Lichtquelle erzeugten Lichtes und zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen aufweist, von denen mindestens eine über einen Abschnitt derart oberflächenbehandelt ist, daß dadurch ein Lichtaustritt bewirkt wird.The invention relates to a luminaire with a luminaire body made of light-conducting material which has a light entry surface for irradiating the light generated by a light source and two opposing side surfaces, of which at least one is surface-treated over a section in such a way that light is thereby emitted.
Eine bekannte Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Leuchte weist zwei parallele Seitenflächen auf. Eine der beiden Seitenflächen ist durch Aufbringen einer Farbschicht oberflächenbehandelt. Die Farbschicht symbolisiert Rettungs-Piktogramme. Bei dieser bekannten Rettungsleuchte ist festzustellen, daß die Leuchtdichte des aus der oberflächenbehandelten Seitenfläche austretenden Lichtes mit Abstand von derA known embodiment of the lamp described above has two parallel side surfaces. One of the two side surfaces is surface-treated by applying a layer of paint. The layer of paint symbolizes rescue pictograms. In this known rescue lamp, it can be seen that the luminance of the light emerging from the surface-treated side surface increases with distance from the
Lichteintrittsfläche abnimmt.
15Light entry area decreases.
15
Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, den letztgenannten Nachteil zu reduzieren.The invention is primarily based on the task of reducing the latter disadvantage.
Die Lösung besteht darin, die Leuchte so zu gestalten, daß die Seitenflächen des Leuchtenkörpers von der Lichteintrittsfläche aus konvergierend aufeinander zulaufen.The solution is to design the luminaire in such a way that the side surfaces of the luminaire body converge towards each other from the light entry surface.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es auch, die Oberflächenbehandlung für beide Seitenflächen vorzusehen, so daß mit dem gleichen vorteilhaften Effekt eine Lichtabstrahlung nach beiden Seiten erfolgen kann.
25The solution according to the invention also allows the surface treatment to be provided for both side surfaces, so that light can be emitted to both sides with the same advantageous effect.
25
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.
Es zeigen:
30Show it:
30
Fig. 1 eine Leuchte nach dem Stand der Technik mit einseitiger Beschichtung,Fig. 1 a luminaire according to the state of the art with one-sided coating,
Fig. 2 eine Leuchte nach dem Stand der Technik, mit einseitiger Beschichtung,Fig. 2 a luminaire according to the state of the art, with one-sided coating,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße keilförmige Leuchte mit konvex gekrümmten Seitenflächen, die beide beschichtet sind,Fig. 3 a wedge-shaped luminaire according to the invention with convexly curved side surfaces, both of which are coated,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung von Fig. 3, die die Aufspaltung des eintretenden Lichtstromes demonstriert,Fig. 4 is an enlarged view of Fig. 3 demonstrating the splitting of the incoming light flux,
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Fig.5 eine vergrößerte Darstellung von Fig. 3, die die Aufteilung des Lichtstromes innerhalb des Leuchtenkörpers zeigt, wenn diese von innen auf eine beschichtete Oberfläche trifft.
5Fig.5 is an enlarged view of Fig.3 showing the distribution of the luminous flux within the luminaire body when it hits a coated surface from the inside.
5
Zunächst werden die den Stand der Technik repräsentierenden Leuchten gemäß Fig. 1 und 2 betrachtet.First, the luminaires representing the state of the art according to Fig. 1 and 2 are considered.
Die Leuchte 1 besteht aus einem quader- oder plattenförmigen Körper mit einer Lichteintrittsfläche 9, zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen 3 und 4 an den Breitseiten sowie einer Endfläche 10. Zur Erklärung der Funktion soll der Verlauf von drei Lichtstrahlen 6, 7 und 8 betrachtet werden, die von der Lichtquelle 2 ausgehen und in den Leuchtenkörper 1 eingestrahlt werden. Der Lichtstrahl 8 trifft direkt auf eine Oberflächenbeschichtung 5 der Seitenfläche 4 und regt - unabhängig von der Reflexion - die Farbpigmente der Beschichtung zur Abstrahlung an.The lamp 1 consists of a cuboid or plate-shaped body with a light entry surface 9, two opposite side surfaces 3 and 4 on the broad sides and an end surface 10. To explain the function, the course of three light rays 6, 7 and 8 should be considered, which emanate from the light source 2 and are radiated into the lamp body 1. The light beam 8 strikes a surface coating 5 of the side surface 4 directly and stimulates - independently of the reflection - the color pigments of the coating to emit light.
Die Seitenflächen 3,4 haben einen so geringen Abstand, daß auf die Seitenfläche 3 auftreffende Lichtstrahlen total reflektiert werden. Aus dem eintretenden Lichtstrahl 6 wird nach Reflexion der Reflexionsstrahl 6'. Dieser trifft gerade noch am unteren Ende auf die Beschichtung 5 der Seitenfläche 4 und bewirkt dort ebenfalls eine Anregung der Farbpigmente mit der Folge, daß diese Licht aussenden.The side surfaces 3, 4 are so close together that light rays striking the side surface 3 are totally reflected. The incoming light ray 6 becomes the reflection ray 6' after reflection. This just hits the coating 5 of the side surface 4 at the lower end and also causes the color pigments to be excited there, with the result that they emit light.
Der Lichtstrahl 7 wird als reflektierter Strahl T gegen die Unterseite 10 bzw. Endfläche geworfen und tritt aus dieser als Strahl 7" aus.The light beam 7 is thrown as a reflected beam T against the underside 10 or end surface and exits therefrom as beam 7".
Wenn man nun gemäß Fig. 2 die Seitenfläche 3 keilförmig gegen die Seitenfläche 4 laufen läßt, so führt dies dazu, daß der reflektierte Strahl T ebenfalls noch auf die Beschichtung 5 der Seitenfläche 4 trifft und eine Abstrahlung bewirkt. Man erkennt daraus, daß die Leuchtdichte noch mit Abstand von der Lichteintrittsfläche 9 abnimmt, aber nicht mehr in so starkem Maße, wie bei der bekannten Ausführungsform nach Fig. 1.If the side surface 3 is now allowed to run in a wedge shape against the side surface 4 as shown in Fig. 2, this leads to the reflected beam T also hitting the coating 5 of the side surface 4 and causing radiation. It can be seen from this that the luminance still decreases with distance from the light entry surface 9, but not to such a great extent as in the known embodiment according to Fig. 1.
Es ist auch bereits bekannt geworden zwei Leuchtenkörper 1 in Form von Platten nach Fig. 2 spiegelverkehrt aneinanderzusetzen. Dies führt zu einer großen Bauform und zu hohen Herstellungskosten. Außerdem ist eine solche Bauweise aus ästhetischen Gründen nachteilig.It has also already become known to place two lamp bodies 1 in the form of plates as shown in Fig. 2 next to one another in a mirror image. This leads to a large construction and high manufacturing costs. In addition, such a construction is disadvantageous for aesthetic reasons.
Der erfindungsgemäße Effekt wird noch verbessert, wenn die Seitenfläche 3 nicht nur gegen die Seitenfläche 4 läuft, dabei aber eben ist, sondern wenn die Seitenfläche 3The effect according to the invention is further improved if the side surface 3 not only runs against the side surface 4, but is flat, but if the side surface 3
• ··
I* ·I* ·
gegen die Seitenfläche 4 hin - von außen gesehen - konvex gekrümmt ist. Dies ist in Fig. 3 dargestellt.towards the side surface 4 - seen from the outside - is convexly curved. This is shown in Fig. 3.
In Fig. 3 ist zusätzlich noch die Seitenfläche 4 gekrümmt. Femer ist zusätzlich die Seitenfläche 3 beschichtet. Auf diese Weise ist es möglich, von beiden Seiten Licht abzustrahlen. Durch die Wahl der Krümmung ist es außerdem noch möglich, zu gewährleisten, daß der Lichtstrom über die Seitenflächen - unabhängig vom Abstand der Lichteintrittsfläche 9 - gleichmäßig oder nahezu gleichmäßig ist.In Fig. 3, the side surface 4 is also curved. Furthermore, the side surface 3 is also coated. In this way, it is possible to emit light from both sides. By choosing the curvature, it is also possible to ensure that the luminous flux across the side surfaces is uniform or almost uniform - regardless of the distance from the light entry surface 9.
Im Rahmen der Erfindung kann die Konvergenz der Seitenflächen 3, 4 direkt an der Lichteintrittsfläche 9 beginnen oder sie kann in einem in die Licht-Durchgangsrichtung gerichteten Abstand von der Lichteintrittsfläche 9 beginnen. Zwischen dem Beginn der Konvergenz der Seitenflächen 3,4 und der Lichteintrittsfläche 9 können die Seitenflächen z.B. parallel zueinander und parallel zur Mittelebene des Leuchtenkörpers 1 verlaufen.Within the scope of the invention, the convergence of the side surfaces 3, 4 can begin directly at the light entry surface 9 or it can begin at a distance from the light entry surface 9 in the direction of light passage. Between the beginning of the convergence of the side surfaces 3, 4 and the light entry surface 9, the side surfaces can, for example, run parallel to one another and parallel to the center plane of the lamp body 1.
Dabei können die Seitenflächen 3, 4 nur in der Lichtdurchgangsrichtung gekrümmt sein. Diese Krümmung ist bei einer Blickrichtung auf die schmalseitigen Seitenflächen des Leuchtenkörpers 1 sichtbar. Bei einer Blickrichtung in die Lichtdurchgangsrichtung können die Seitenflächen 3, 4 sich gerade erstrecken. Bei einer zylinderabschnittsförmigen Krümmung verläuft die Krümmungsachse zwischen den Seitenflächen 3, 4 und quer zur Lichtdurchgangsrichtung, vorzugsweise parallel zur Lichteintrittsfläche 9.The side surfaces 3, 4 can only be curved in the direction of light passage. This curvature is visible when looking at the narrow side surfaces of the lamp body 1. When looking in the direction of light passage, the side surfaces 3, 4 can extend straight. In the case of a cylindrical segment-shaped curvature, the axis of curvature runs between the side surfaces 3, 4 and transversely to the direction of light passage, preferably parallel to the light entry surface 9.
Zu den Figuren 4 und 5 dienen die folgenden Erläuterungen:The following explanations serve to illustrate Figures 4 and 5:
Der an einer Stelle des Keils von innen auftreffende Lichtstrom ist (Fig. 4)The luminous flux incident on a point on the wedge from the inside is (Fig. 4)
Odirekt Lichtstrom, der direkt von der Lampe kommt O direct luminous flux coming directly from the lamp
Φ ^1 Lichtstrom, der von der gegenüberliegenden Seite diffus reflektiert wurdeΦ ^ 1 luminous flux diffusely reflected from the opposite side
Φ,&ogr;,&agr;1 Lichtstrom, der von der gegenüberliegenden Seite total reflektiert wurde Φ , γ , α1 Luminous flux totally reflected from the opposite side
Dieser Lichtstrom wird an der Stelle, an der er die Flanke des Keils trifft in drei Komponenten ausgespalten (Fig. 5):This light flux is split into three components at the point where it hits the flank of the wedge (Fig. 5):
Φ a™ - PauÄ£)'®em Lichtstrom, der diffus aus der Platte gestreut wird Φa™ - P a uÄ £ )'®em luminous flux that is diffusely scattered from the plate
'&phgr; ein Lichtstrom, der diffus reflektiert wird' φ a luminous flux that is diffusely reflected
4
.Lichtstrom, der total reflektiert wird4
.Luminous flux that is totally reflected
Die Wahrscheinlichkeiten PaUs{^\pdiffitfi{e\ptal^{e) müssen für die jeweilige Beschichtung messtechnisch bestimmt werden. Sie können z.B durch die Wahl der Farbpigmente, durch die Dichte der Farbpigmente und durch die Methode zur Aufbringung der Beschichtung bestimmt werden. Die Wahrscheinlichkeit sind Funktionen des Einfallswinkels &egr; und müssen daher auch für alle möglichen Einfallswinkel bestimmt werden.The probabilities P aU s{^\p diffitfi {e\p tal ^{e) must be determined by measurement for the respective coating. They can be determined, for example, by the choice of color pigments, the density of the color pigments and the method of applying the coating. The probabilities are functions of the angle of incidence ε and must therefore be determined for all possible angles of incidence.
Da die direkte Messung (z.B. auf einer optischen Bank) äußerst schwierig ist, können auch angenommene Werte durch Vergleich zwischen Experimenten und optischer Simulation optimiert werden.Since direct measurement (e.g. on an optical bench) is extremely difficult, assumed values can also be optimized by comparing experiments with optical simulation.
Für einen gegebenen Satz von Wahrscheinlichkeiten (entspricht einer speziellen Beschichtung) muß nun der Verlauf der Keilflanke so berechnet werden, daßFor a given set of probabilities (corresponding to a specific coating), the course of the wedge flank must now be calculated so that
&phgr;™ = const ϕ ™ = const
entlang der ganzen Flanke.
20along the entire flank.
20
In der Praxis wird die Kurvenform durch Näherungsrechnungen oder durch optische Simulation bestimmt.In practice, the curve shape is determined by approximate calculations or by optical simulation.
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