DE102013213870A1

DE102013213870A1 - Anordnung zur Lichtabgabe

Info

Publication number: DE102013213870A1
Application number: DE102013213870.9A
Authority: DE
Inventors: Elmar Dünschede; Burkhard von Kloeden
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2015-01-22
Also published as: EP3042120A1; EP3042120B1; WO2015007719A1

Abstract

Eine Anordnung zur Lichtabgabe (1) ist dazu ausgebildet, an einem sich in einer ersten Ebene ersteckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke (102), befestigt zur werden und eine Fläche (110), welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrechte zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten. Sie weist eine Lichtquelle (10), welche Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche (110) abgewandte Richtung emittiert, sowie einen Reflektor (20) auf, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle (10) auftreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche (110) reflektiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche dazu ausgebildet ist, an einem sich in einer ersten Ebene erstreckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke, befestigt zu werden und eine Fläche, welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen sogenannten Wallwasher, der eine derartige Anordnung zur Lichtabgabe aufweist.
Als Wallwasher werden Leuchten bezeichnet, die entsprechend ihrem Namen dazu dienen, Bereiche einer Wand zu beleuchten. Es handelt sich in der Regel um Deckeneinbauleuchten, welche derart ausgebildet sind, dass sie ihr Licht – im Gegensatz zu herkömmlichen Leuchten der Raumbeleuchtung – nicht primär nach unten abgeben sondern stattdessen stark asymmetrisch bzw. seitlich Licht abstrahlen, um einen schräg unterhalb der Leuchte befindlichen Bereich einer Wand zu beleuchten. Üblicherweise werden deshalb derartige Wallwasher im Deckenbereich in der Nähe einer Wand positioniert.
Zum Erzeugen der stark asymmetrischen Lichtabgabe weisen Wallwasher, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, üblicherweise sogenannte Rinnenreflektoren auf. Diese Reflektoren sind derart ausgestaltet, dass sie das Licht in Richtung der zu beleuchtenden Wand werfen, wobei sich allerdings gezeigt hat, das die Helligkeitsverteilungen, die mit derartigen Rinnenreflektoren erzielt werden, ein starkes Maximum im zentralen Bereich der zu beleuchtenden Fläche aufweisen. Ausgehend von diesem Maximum tritt ein starker Helligkeitsabfall seitlich bzw. ober- und unterhalb hiervon auf, wobei nur verhältnismäßig wenig Spielraum besteht, Einfluss auf die Verteilung zu nehmen.
Da allerdings üblicherweise eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung eines zu beleuchtenden Bereichs gewünscht ist, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zu Grunde, eine neuartige Anordnung zur Lichtabgabe anzugeben, welche zur Verwendung in einem Wallwasher geeignet ist und die Möglichkeit eröffnet, effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung nehmen zu können. Dabei soll insbesondere die Möglichkeit eröffnet werden, eine leuchtende Fläche möglichst gleichmäßig zu beleuchten.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Lichtquelle aufweist, welche zunächst Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche abgewandte Richtung emittiert. Darüber hinaus ist ein Reflektor vorgesehen, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle stammenden und auf den Reflektor auftretenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche zurückreflektiert werden.
Erfindungsgemäß wird also eine Anordnung zur Lichtabgabe vorgeschlagen, welche dazu ausgebildet ist, an einem sich in einer ersten Ebene erstreckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke, befestigt zu werden und eine Fläche, welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten, wobei die Anordnung aufweist:

• eine Lichtquelle, welche Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche abgewandte Richtung emittiert, sowie
• einen Reflektor, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle auftreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche reflektiert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist also vorgesehen, dass sämtliches von der Lichtquelle emittierte Licht nur im Rahmen einer Rückreflektion auf die zu beleuchtende Fläche gerichtet wird. Es hat sich gezeigt, dass hierbei deutlich effizienter Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden kann und insbesondere die Möglichkeit eröffnet wird, im Falle der Nutzung der Anordnung in einem Wallwasher einen Wandbereich sehr gleichmäßig auszuleuchten.
Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Lichtquelle eine einzelne leuchtende Fläche bildet, wobei insbesondere die Lichtquelle durch eine oder mehrere LEDs gebildet sein kann. Diese eine oder mehrere LEDs sind dann vorzugsweise von einem Farbkonversionsmaterial überdeckt, sodass einerseits sichergestellt ist, dass Licht in der gewünschten Farbe abgegeben wird, andererseits keine individuellen, einzelnen leuchtenden Lichtpunkte erkennbar sind, die zu lokalen Helligkeitsmaxima auf der zu beleuchtenden Fläche führen könnten. Die Lichtquelle ist dabei vorzugsweise in einer Ebene ausgerichtet, welche im Wesentlichen parallel zu der zweiten Ebene, also zu der zu beleuchtenden Fläche ausgerichtet ist. Sie ist allerdings aufgrund des Prinzips der Rückreflektion von der zu beleuchtenden Fläche abgewandt.
Der Reflektor selbst ist wie bereits erwähnt derart ausgebildet, dass die zu beleuchtende Fläche mit einer gleichmäßigen Helligkeit ausgeleuchtet wird. Es handelt sich dabei insbesondere um einen sogenannten Freiformreflektor, der die entsprechenden lichttechnischen Eigenschaften aufweist. Ferner ist der Reflektor zumindest in einer Richtung, vorzugsweise in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen gekrümmt, so dass tatsächlich in beiden Richtungen effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden kann.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe kommt wie bereits erwähnt insbesondere in sogenannten Wallwashern zum Einsatz. Dabei kann ein entsprechend ausgebildeter Wallwasher vorzugsweise als sogenannte Deckeneinbauleuchte ausgeführt sein, welche also im Bereich einer Decke montiert wird, wobei dann lediglich Teile des Reflektors im monierten Zustand der Leuchte über die Unterseite der Decke überstehen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.
Die einzige 1 zeigt hierbei schematisch den Aufbau eines Wallwashers mit einer erfindungsgemäßen ausgestalteten Anordnung zur Lichtabgabe.
Die Schnittdarstellung von 1 verdeutlicht sowohl den Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung als auch die Beleuchtungsaufgabe, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung gelöst werden soll. Dargestellt ist der seitliche Bereich eines Raums 100, der durch ein Wand 101 sowie eine Decke 102 an dessen Oberseite begrenzt wird. In diesem seitlichen Bereich der Decke 102 befindet sich ein sogenannter Wallwasher 50 mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anordnung zur Lichtabgabe, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Das von der Anordnung 1 abgegebene Licht soll dabei einen bestimmten festgelegten Bereich 110 der Wand 101 beleuchten, wobei der Bereich 110 vorzugsweise über seine gesamte Höhe hinweg möglichst in gleicher Helligkeit erscheinen soll. Gleiches gilt vorzugsweise auch in horizontaler Richtung bzw. in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene, so dass letztendlich der zu beleuchtende Bereich 110 insgesamt gesehen beispielsweise rechteckig oder ellipsenförmig ausgebildet ist und gleichmäßig hell erscheinen soll.
Um diese angestrebte Helligkeitsverteilung auf der Wand 101 erzielen zu können, ist die erfindungsgemäße Anordnung in spezieller Weise aufgebaut und weist hierzu als wesentliche Komponenten eine möglichst großflächige Lichtquelle 10 sowie der Lichtquelle 10 gegenüberliegen einen Reflektor 20 auf.
Bei der Lichtquelle 10 handelt es sich insbesondere um eine Lichtquelle auf LED-Basis, wobei vorzugsweise eine einzige zusammenhängende Lichtemissionsfläche gebildet wird. Das heißt, es kommen eine oder mehrere LEDs zum Einsatz wobei bei der Verwendung mehrerer LEDs diese möglichst eng aneinander liegend angeordnet sein sollten und ferner vorzugsweise von einem Farbkonversionsmaterial gemeinsam überdeckt sind. Dieses Farbkonversionsmaterial, welches auch bei der Nutzung einer einzigen LED zum Einsatz kommt, dient einerseits dazu, die spektrale Verteilung des von der bzw. den LEDs abgegebenen Lichts in gewünschter Weise zu beeinflussen, um beispielsweise Weißlicht einer vorgegebenen Farbtemperatur zu erzielen, andererseits wird verhindert, dass im Falle mehrerer LEDs diese individuelle, im Wesentlichen punktförmige Lichtquellen darstellen, welche ggf. zu Variationen in der Helligkeit des zu beleuchtenden Bereichs 110 führen könnten.
Die Anordnung der Lichtquelle 10 ist dabei derart, dass diese im Wesentlichen parallel zur Wand 101 bzw. zu dem zu beleuchtenden Bereich 110 ausgerichtet und von der Wand 101 abgewandt ist, wobei zum Erzielen einer möglichst flachen Bauweise die LED-Chips ferner vorzugsweise in der sogenannten Chip-on-Board Technologie ausgeführt bzw. montiert sind. Die Lichtquelle 10 ist ferner mit einem nicht näher dargestellten Kühlkörper gekoppelt, um die während des Betriebs auftretende Wärme effizient abführen zu können.
Die Anordnung und Ausrichtung der Lichtquelle 10 führt dazu, dass die abgegebenen Lichtstrahlen zunächst nicht auf die Wand 101 treffen. Stattdessen werden diese erst durch den Reflektor 20 derart rückreflektiert, dass sie letztendlich den zu beleuchtenden Bereich 110 beleuchten. Durch dieses Prinzip der indirekten Beleuchtung ist gewährleistet, dass die Lichtverteilung auf der zu beleuchtenden Wand 110 in erster Linie durch den Reflektor 20 bestimmt wird, was wiederum bedeutet, dass durch die entsprechende Gestaltung des Reflektors 20 die Helligkeitsverteilung in nahezu beliebiger Weise verändert werden kann. Insbesondere kann die Form des Reflektors 20 derart gewählt werden, dass die oben erwähnte angestrebte gleichmäßige Helligkeit des zu beleuchtenden Bereichs 110 erzielt wird.
Der Reflektor 20 ist dabei vorzugsweise in Form eines sogenannten Freiformreflektors ausgebildet, das heißt, seine Form beruht nicht auf einer einzelnen, die gesamte Form des Reflektors beschreibenden mathematischen Gleichung sondern wurde durch Modellierung einzelner Flächenabschnitte derart optimiert, dass die Beleuchtungsaufgabe gelöst wird. Grundsätzlich weist hierbei der Reflektor 20 wie dargestellt eine Krümmung auf, wobei für den Fall, dass die zu beleuchtende Fläche 110 auch in horizontaler Richtung begrenzt sein soll bzw. auch in horizontaler Richtung Einfluss auf die Verteilung genommen werden soll, vorzugsweise auch in dieser Richtung eine entsprechende Krümmung des Reflektors 20 vorliegt. Letztendlich kann also mit dem dargestellten, verhältnismäßig einfachem Aufbau sehr effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden.
Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Anordnung 1 besteht auch darin, dass im Falle der Nutzung als Wallwasher 50 wie dargestellt die Komponenten der Leuchte im Wesentlichen versenkt in der Decke 102 des Raums 100 angeordnet werden können. Lediglich der untere Abschnitt des Reflektors 20 steht hierbei über die Deckenunterseite 102 über, was der Leuchte im montierten Zustand darüber hinaus auch ein interessantes Erscheinungsbild verleiht. Der Durchmesser des Reflektors 20 kann dabei entsprechend der Beleuchtungsaufgabe gewählt werden, wobei ein typischer Wert hierfür im Bereich von etwa 115 mm liegt. Damit weist die erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe also äußerst kompakte Bauweise auf, wodurch das Erscheinungsbild zusätzlich verbessert wird.

Claims

Anordnung zur Lichtabgabe (1) welche dazu ausgebildet ist, an einem sich in einer ersten Ebene ersteckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke (102), befestigt zur werden und eine Fläche (110), welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrechte zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten, wobei die Anordnung (1) aufweist: • eine Lichtquelle (10), welche Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche (110) abgewandte Richtung emittiert, sowie • einen Reflektor (20), der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle (10) auftreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche (110) reflektiert werden.
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) eine einzige leuchtende Fläche bildet.
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) durch eine oder mehrere LEDs gebildet ist.
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere LEDs von einem Farbkonversionsmaterial überdeckt sind.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (20) in einer Ebene, welche im Wesentlichen parallel zur zweiten Ebene ist, ausgerichtet ist.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (20) als Freiformreflektor ausgebildet ist.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (20) in zumindest einer Richtung, vorzugsweise in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen eine Krümmung aufweist.
Wallwasher (50) mit einer Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche.
Wallwasher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Deckeneinbauleuchte ausgeführt ist, wobei lediglich Teile des Reflektors (20) im montierten Zustand über die Unterseite der Decke überstehen.