DE102017213462A1 - Light mixed conductor - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtmischleiter (1) mit einer Längsachse (L), aufweisend einen Lichtmischleiterkörper (2), welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite (3) mit einer ersten polygonen Form und einer Lichtausgangsseite (4) mit einer zweiten polygonen Form erstreckt, wobei sich die erste polygone Form von der zweiten polygonen Form unterscheidet, und wobei jede Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) verbunden ist und umgekehrt jede Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) verbunden ist, so dass die Längskanten (6) sich nicht schneiden, und wobei die zwischen zwei benachbarten Längskanten (6) aufgespannten Sektoroberflächen (8, 80, 81) des Lichtmischleiterkörpers (2) sich jeweils in einer Erstreckungsebene flächig erstrecken. Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchte (10) mit dem erfindungsgemäßen Lichtmischleiter (1) sowie einer Lichtquelle (12). The present invention relates to a light mixing conductor (1) having a longitudinal axis (L) comprising a light mixing conductor body (2) extending axially between a light input side (3) having a first polygonal shape and a light output side (4) having a second polygonal shape, wherein the first polygonal shape differs from the second polygonal shape, and each corner (5) of the first polygonal shape of the light input side (3) is rectilinear in the form of a longitudinal edge (6) of the light mixing conductor body (2) with a corner (7) of the second polygonal shape of the light output side (4) and, conversely, each corner (7) of the second polygonal shape of the light output side (4) is rectilinear in the form of a longitudinal edge (6) of the light mixing conductor body (2) with a corner (5) of the first polygonal shape of the light input side (3) is connected, so that the longitudinal edges (6) do not intersect, and wherein the between two adjacent longitudinal edges (6) spanned Sektoroberflä Chen (8, 80, 81) of the light mixing conductor body (2) each extend flat in an extension plane. The invention further relates to a luminaire (10) with the light mixing conductor (1) according to the invention and a light source (12).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtmischleiter mit einer Längsachse aufweisend einen Lichtmischleiterkörper, welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite und einer Lichtausgangsseite erstreckt.The present invention relates to a light mixing conductor having a longitudinal axis comprising a light mixing conductor body which extends axially between a light input side and a light output side.
Lichtmischleiter der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Klassischerweise weist ein solcher Lichtmischleiter eine definierte Form an seiner Lichteingangsseite auf, welche im Grunde der definierten geometrischen Form an der Lichtausgangsseite entspricht. Meist sind solche Lichtmischleiter translationsinvariant entlang deren Längsachse ausgebildet. Ein solcher Lichtmischleiter
Solche Lichtmischleiter können beispielsweise als Vollkörper bereitgestellt sein. Bei der Verwendung von LEDs als Leuchtmittel, welches den Lichtmischleiter als optisches Element zur Lichtmischung und Lichtabgabe nutzt, findet meist keine optimale Durchmischung des Lichtes statt. Dies insbesondere dann, wenn die einzelnen LEDs bzw. deren unterschiedliche Lichtfarben asymmetrisch auf einem LED-Modul als Leuchtmittel platziert sind.Such light mixing conductors can be provided, for example, as a solid body. When using LEDs as a light source, which uses the light mixing conductor as an optical element for light mixing and light output, usually no optimal mixing of the light takes place. This is especially true if the individual LEDs or their different light colors are placed asymmetrically on an LED module as a light source.
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Lichtmischleiter als Hohlkörper bekannt. Diese sind in der Regel aus einem hochreflektierenden aber in einem weiten Winkelbereich streuenden Material, wie z.B. MCPET, hergestellt. Nachteilig an solchen Lichtmischleitern ist deren geringere Effizienz gegenüber den erstgenannten Lichtmischleitern als Vollkörper, die das Licht mittels Totalreflexion durch den Lichtmischleiter lenken, da bei diesen verhältnismäßig viel Licht zurückgestreut wird.Furthermore, light mixing conductors are known as hollow bodies from the prior art. These are typically of a highly reflective but widely scattered material such as e.g. MCPET, manufactured. A disadvantage of such light-mixing conductors is their lower efficiency compared to the former light-mixing conductors as a solid body, which direct the light by total reflection through the light mixing conductor, since in this relatively much light is scattered back.
Des Weiteren sind sogenannte chaotische Mischstäbe mit zum Teil gekrümmten Flächen in regelmäßiger oder unregelmäßiger Anordnung bekannt. Bei derartigen Lichtmischleitern funktioniert die interne Totalreflexion nur noch teilweise, da der Grenzwinkel stellenweise nicht mehr eingehalten wird. Dadurch kommt es zu Auskoppelverlusten. Als Hohlmischstäbe sind solche Geometrien quasi nicht herstellbar; insbesondere nicht aus einem Hochglanzmaterial mit einem hohen Reflexionsgrad (> 96%) und nur sehr geringer Streuung.Furthermore, so-called chaotic mixing rods with partly curved surfaces in a regular or irregular arrangement are known. In such Lichtmischleitern the total internal reflection works only partially because the critical angle is not respected in places. This leads to Auskoppelverlusten. As a hollow mixing rods such geometries are virtually impossible to produce; in particular not of a high-gloss material with a high degree of reflection (> 96%) and very little scattering.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtmischleiter sowie eine damit ausgestattetet Leuchte bereitzustellen, welche sowohl eine gute Lichtdurchmischung als auch eine hohe Leuchteneffizienz ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a light mixing conductor and a light equipped therewith, which allow both a good light mixing and high luminous efficiency.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher einen Lichtmischleiter mit einer Längsachse aufweisend einen Lichtmischleiterkörper, welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite mit einer ersten polygonen Form zum Einkoppeln von Licht einer Lichtquelle in den Lichtmischleiter und einer Lichtausgangsseite mit einer zweiten polygonen Form zur Abgabe des über die Lichteingangsseite eingekoppelten Lichts erstreckt. Die erste polygone Form unterscheidet sich dabei von der zweiten polygonen Form. Jede Ecke der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite ist geradlinig in Form einer Längskante des Lichtmischleiters mit einer Ecke der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite verbunden und umgekehrt ist jede Ecke der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite geradlinig in Form einer Längskante des Lichtmischleiterkörpers mit einer Ecke der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite verbunden, sodass die Längskanten sich nicht schneiden. Die zwischen zwei benachbarten Längskanten aufgespannten Sektoroberflächen des Lichtmischleiterkörpers erstrecken sich jeweils in eine Erstreckungsebene flächig.According to a first aspect, therefore, the present invention relates to a light mixing conductor having a longitudinal axis comprising a light mixing conductor body which extends axially between a light input side with a first polygon shape for coupling light from a light source into the light mixing conductor and a light output side with a second polygonal shape for discharging the light input side of coupled light extends. The first polygonal form differs from the second polygonal form. Each corner of the first polygon shape of the light input side is connected linearly in the form of a longitudinal edge of the light mixing conductor to a corner of the second polygon shape of the light output side, and conversely, each corner of the second polygon shape of the light output side is rectilinear in the form of a longitudinal edge of the light mixing conductor body having a corner of the first polygon Form of the light input side connected so that the longitudinal edges do not intersect. The sector surfaces of the light-mixing conductor body spanned between two adjacent longitudinal edges each extend over an area in an extent plane.
Indem, anders als im Stand der Technik, nicht nur die Dimensionen, sondern insbesondere die Form der Lichteingangsseite sich von der Lichtausgangsseite unterscheidet, während darüber hinaus die Sektoroberflächen als flächige Ebenen ausgebildet sind, ändert sich der Querschnitt des Lichmischleiters in axialer Richtung gesehen ständig, so dass sich unterschiedliche Flächengeometrien bzw. Flächenformen in axialer Richtung gesehen abwechseln. Folglich kann das Licht in einer unregelmäßigeren und fast schon chaotischen Bahn durch den Lichtmischleiter gelenkt und somit im Vergleich zu bekannten Lichtmischleitern deutlich besser durchmischt werden. Somit wird sowohl eine gute Durchmischung des Lichtes als auch eine effiziente Weiterleitung desselben ermöglicht.By not only the dimensions, but in particular the shape of the light input side differs from the light output side, while the sector surfaces are formed as flat planes, the cross section of the mixed mixer conductor changes constantly in the axial direction, as in the prior art that alternate surface geometries or surface shapes alternate in the axial direction. Consequently, the light can be directed in a more irregular and almost chaotic path through the light mixing conductor and thus be mixed much better compared to known light mixing conductors. Thus, both a good mixing of the light and an efficient forwarding of the same is made possible.
Im Rahmen der Erfindung wird unter „Form“ im Wesentlichen die sich durch die Kontur umgebende Form unabhängig von deren Größenverhältnis verstanden. Insbesondere in Ausgestaltung einer „polygonen Form“ wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass sich zwei polygone Formen (also diejenige der Lichteingangsseite im Vergleich zur Lichtausgangsseite) voneinander unterscheiden, wenn sie sich unabhängig von ihrem Größenverhältnis geometrisch unterscheiden, also beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl an Ecken und Seiten aufweisen und/oder wenn wenigstens eine von deren Seiten eine andere Länge aufweist als eine entsprechende Seite der anderen polygonen Form und/oder wenn sich insgesamt die Kantenlänge von wenigstens zweien miteinander in Verbindung stehenden Seiten unterscheiden, sodass sich insgesamt eine andere Form ergibt.In the context of the invention, "shape" is essentially understood to mean the shape surrounding the contour, regardless of its size ratio. In particular, in the embodiment of a "polygonal shape" is understood within the scope of the invention that two polygonal shapes (ie that of the light input side compared to the light output side) differ from each other if they differ geometrically regardless of their size ratio, so for example, a different number of corners and / or if at least one of its sides has a different length than a corresponding side of the other polygonal shape and / or if the total edge length of distinguish at least two sides connected to each other, so that overall results in a different shape.
Die erste polygone Form kann im Wesentlichen eine rechteckige oder quadratische Vieleckform oder Grundform aufweisen. Diese Ausgestaltung wird insbesondere den üblicherweise bereitgestellten Leuchtmitteln gerecht. LEDs, CSP-LEDs oder auch nur LED-Chips selbst weisen typischerweise eine rechteckige oder quadratische Grundform auf. Dadurch weisen auch die kompaktesten Arrays, die aus solchen Lichtquellen bestehen, eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform auf. Da die Lichteingangsseite des Lichtleiters in dieser speziellen Ausgestaltungsform ebenso eine rechteckige bzw. quadratische Grundform aufweist, sind speziell mit solchen Lichtquellenarrays sehr kompakte optische System möglich, was speziell für den Öffnungswinkel von Spot- oder Superspotoptiken ein entscheidender Vorteil ist. In solchen Systemen zählt vor allem, je kleiner die Lichtquelle bzw. die virtuelle Lichtquelle (also der Lichtleiterausgang) ist, desto kleiner kann auch das optische System sein und/oder desto kleinere Öffnungswinkel der Abstrahlcharakteristik können realisiert werden.The first polygonal shape may have a substantially rectangular or square polygonal shape or basic shape. This embodiment is in particular the usually provided bulbs justice. LEDs, CSP LEDs or even only LED chips themselves typically have a rectangular or square basic shape. As a result, even the most compact arrays, which consist of such light sources, have a substantially rectangular or square basic shape. Since the light input side of the light guide in this particular embodiment also has a rectangular or square basic shape, very compact optical system are possible especially with such light source arrays, which is a decisive advantage especially for the opening angle of spot or superspot optics. In such systems, above all, the smaller the light source or the virtual light source (ie the light guide output), the smaller the optical system can be and / or the smaller the opening angle of the radiation characteristic can be realized.
Als Vieleckform wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung definitionsgemäß eine Form mit einer definierten Anzahl an Ecken verstanden; also eine (ebene) geometrische Figur, die durch einen geschlossenen Streckenzug gebildet und/oder begrenzt wird. Als Grundform wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verstanden, dass die Form im Wesentlichen einem Vieleck entspricht - also bspw. rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist - jedoch einige der Ecken beispielsweise durch mehrere kurze, geradlinige Seitenkanten wie quasi abgerundet ausgebildet sind, sodass sich im Großen und Ganzen eine im Wesentlichen vieleckige Grundform ergibt, welche faktisch eine der Anzahl der Ecken der Grundform übersteigende Anzahl an Ecken aufweist.In the context of the present application, a polygonal shape is defined as a shape having a defined number of corners; So a (plane) geometric figure, which is formed by a closed path train and / or limited. As a basic form is understood in the context of the present application that the shape substantially corresponds to a polygon - that is, for example, rectangular or square formed - but some of the corners, for example, by a plurality of short, straight side edges are formed as quasi rounded, so that on a large scale Whole gives a substantially polygonal basic shape, which in fact has a number of corners exceeding the number of corners of the basic shape.
Die zweite polygone Form kann im Wesentlichen eine quasi runde Vieleckform oder Grundform aufweisen. Die spezielle Geometrie eines solchen Lichtmischleiters überführt somit die polygone Form der Lichteingangsseite in eine quasi runde Vieleckform (typischerweise ein Zwölfeck oder mehr). Der quasi runde Lichtausgang des Lichtmischleiters eignet sich daher für Beleuchtungsoptiken, die abbildungsnah funktionieren. Das Licht an der Lichtausgangsseite des Lichtmischleiters ist aufgrund der Geometrie des Lichtmischleiters gut durchmischt und kommt somit aus einer quasi runden Lichtausgangsfläche bzw. Lichtausgangsseite. Das Abbild des Lichtleiterausgangs weist dann dementsprechend ähnliche Eigenschaften auf und ist somit quasi rund und besonders homogen in der Farbverteilung.The second polygonal shape may have substantially a quasi-round polygonal shape or basic shape. The special geometry of such a light mixing conductor thus converts the polygonal shape of the light input side into a quasi-round polygonal shape (typically a dodecagon or more). The quasi-round light output of the light mixing conductor is therefore suitable for illumination optics that function close to the image. The light at the light output side of the light mixing conductor is well mixed due to the geometry of the light mixing conductor and thus comes from a quasi-round light output surface or light output side. The image of the light guide output then has correspondingly similar properties and is thus virtually round and particularly homogeneous in the color distribution.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform weist die polygone Form weniger Ecken auf als die zweite polygone Form. So kann beispielsweise die erste polygone Form eine rechteckige bzw. quadratische Grundgeometrie aufweisen, während die zweite polygone Form beispielsweise die vorbeschriebene quasi runde Vieleckform oder auch eine andere Form aufweist. Somit kann einerseits den Anforderungen auf der Lichteingangsseite (beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Geometrie des Leuchtmittels) entsprochen und andererseits eine davon unabhängig optimierte Lichtabgabecharakteristik auf der Lichtausgangsseite ermöglicht werden, welche beispielsweise der Lichtausgangsseite eines klassischen Lichtmischleiters entspricht.According to a preferred embodiment, the polygonal shape has fewer corners than the second polygonal shape. Thus, for example, the first polygonal shape may have a rectangular or square basic geometry, while the second polygonal shape has, for example, the above-described quasi-round polygonal shape or another shape. Thus, on the one hand, the requirements on the light input side (for example, due to a corresponding geometry of the bulb) met and on the other hand, one independently optimized light output characteristic are made possible on the light output side, which corresponds for example to the light output side of a classic Lichtmischleiters.
Die erste und/oder zweite polygone Form kann zyklisch symmetrisch ausgebildet sein; also insbesondere als gleichförmiges Polygon (wie beispielsweise ein gleichförmiges Zwölfeck). Die erste und/oder zweite polygone Form kann des Weiteren ein einfaches und bevorzugt konvexes Polygon sein. Ebenso kann die erste und/oder zweite polygone Form ein planares Polygon sein, dessen Erstreckungsebene sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse erstreckt. Die erste und/oder zweite polygone Form kann darüber hinaus ein gleichseitiges, gleichwinkliges oder regelmäßiges Polygon sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Lichteingangsseite und die Lichtausgangsseite unabhängig voneinander in beliebiger Weise auszugestalten, um den Lichteinkopplungsanforderungen einerseits sowie den Lichtauskopplungsanforderungen bzw. der Lichtabgabecharakteristik andererseits durch individuelle Einstellung gerecht zu werden.The first and / or second polygonal shape may be cyclically symmetrical; ie in particular as a uniform polygon (such as a uniform dodecagon). The first and / or second polygonal shape may further be a simple and preferably convex polygon. Likewise, the first and / or second polygonal shape may be a planar polygon whose plane of extent preferably extends perpendicular to the longitudinal axis. The first and / or second polygonal shape may also be an equilateral, equiangular, or regular polygon. In this way, it is possible to configure the light input side and the light output side independently of each other in an arbitrary manner to meet the light input requirements on the one hand and the light extraction requirements and the light output characteristic on the other hand by individual adjustment.
Die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen können sich parallel zu der Längsachse erstrecken. In Verbindung mit den sich unterscheidenden polygonen Formen auf der Lichteingangsseite und der Lichtausgangsseite und der sich so ergebenden unterscheidenden Sektoroberflächen kann eine besonders gute Lichtdurchmischung ermöglicht werden.The planes of extent of at least a portion of the sector surfaces may extend parallel to the longitudinal axis. In conjunction with the differing polygon shapes on the light input side and the light output side and the resulting discriminating sector surfaces, a particularly good light mixing can be made possible.
Des Weiteren ist es möglich, das die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teil der Sektoroberflächen zu der Längsachse geneigt sind, vorzugweise mit zunehmenden Abstand zur Längsachse von der Lichteingangsseite zu der Lichtausgangsseite hin. Somit ergeben sich teils konisch angeordnete Sektoroberflächen, die das Licht schneller durch den Lichtmischleiter lenken. Auf diese Weise kommt es zu weniger, aber weiterhin unregelmäßigen Interaktionen mit den Sektoroberflächen des Lichtmischleiters. Dies führt insbesondere bei hohlen Lichtmischleitern aus einem hochreflektiven Material zur Reduzierung möglicher materialbedingter Absorptionsverluste einerseits sowie zur Steigerung der Effizienz des Systems andererseits.Furthermore, it is possible that the extension planes of at least part of the sector surfaces are inclined to the longitudinal axis, preferably with increasing distance to the longitudinal axis from the light input side to the light output side. This results in part conically arranged sector surfaces, which direct the light through the light mixing conductor faster. In this way, fewer, but still irregular interactions with the sector surfaces of the light mixing ladder occur. This results in particular in hollow light mixing ladders of a highly reflective material to reduce possible material-related absorption losses on the one hand and to increase the efficiency of the system on the other.
Wie zuvor bereits beschrieben kann der Lichtmischleiter aus einem Vollkörper bereitgestellt sein, sodass der Lichtmischleiterkörper durch eine die Längsachse umgebende Außenoberfläche begrenzt ist. Bei Lichteinkopplung auf der Lichteingangsseite kann somit beispielsweise das Licht durch Totalreflexion durch den Lichtmischleiter gelenkt werden und aufgrund der speziellen Geometrie des Lichtmischleiters eine besonders gute Durchmischung des Lichts und insgesamt eine hohe Effizienz des Systems erzielt werden. As already described above, the light mixing conductor can be provided from a solid body, so that the light mixing conductor body is delimited by an outer surface surrounding the longitudinal axis. With light coupling on the light input side, for example, the light can be directed by total reflection through the light mixing conductor and due to the special geometry of the light mixing conductor a particularly good mixing of the light and overall high efficiency of the system can be achieved.
In einer alternativen Ausgestaltungsform ist es denkbar, dass der Lichtmischleiter aus einem Hohlkörper bereitgestellt ist, sodass der Lichtmischleiterkörper durch eine die Längsachse umgebende Innenoberfläche sowie eine die Längsachse und die Innenoberfläche umgebende Außenoberfläche begrenzt ist. Der Lichtmischleiter ist folglich quasi rohrförmig ausgebildet.In an alternative embodiment, it is conceivable that the light mixing conductor is provided from a hollow body, so that the light mixing conductor body is bounded by an inner surface surrounding the longitudinal axis and an outer surface surrounding the longitudinal axis and the inner surface. The light mixing conductor is thus formed quasi tubular.
Die Sektoroberflächen sowohl des als Vollkörper als auch des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters können sich auf der Außenoberfläche des Lichtmischleiterkörpers erstrecken. Im Falle des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters ist es alternativ oder ergänzend denkbar, dass sich die Sektoroberflächen auf der Innenoberfläche des Lichtmischleiters erstrecken. Im letztgenannten Fall kann die Innenoberfläche reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet sein, vorzugweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Insbesondere in dem Fall des Lichtmischleiters als Vollkörper oder auch als Hohlkörper, bei dem sich die Sektoroberflächen insbesondere auf der Außenoberfläche des Lichtmischleiterkörpers erstrecken, kann die Außenoberfläche reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet sein, vorzugweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Durch den als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiter kann somit eine gewünschte Reflexion des Lichtes und somit eine gute Durchmischung des Lichtes in dem Lichtmischleiter erzielt werden. Im Fall eines Vollkörpers können durch die reflektierend ausgebildete Außenoberfläche Streueffekte aufgrund nicht optimaler Totalreflexion des Lichtmischleiters vermieden werden, indem eventuelles Streulicht in den Lichtmischleiter zurückgeführt wird. Auch kann die Außenoberfläche beim Vollkörper-Lichtmischleiter gänzlich als Reflektor ausgebildet sein, sollte die Geometrie der Sektoroberflächen nicht oder nur eine unzureichende Totalreflexion zulassen. Somit wird insgesamt die Effektivität des Lichtmischleiters erhöht.The sector surfaces of both the solid body and the hollow-body light-mixing conductor may extend on the outer surface of the light-mixing conductor body. In the case of the formed as a hollow body light mixing conductor, it is alternatively or additionally conceivable that extend the sector surfaces on the inner surface of the light mixing conductor. In the latter case, the inner surface may be reflective and preferably mirrored, preferably provided with a reflector or a reflective coating. In particular, in the case of the light mixing conductor as a solid body or as a hollow body in which the sector surfaces extend in particular on the outer surface of the light mixing conductor body, the outer surface may be reflective and preferably formed mirrored, preferably provided with a reflector or a reflective coating. Thus, a desired reflection of the light and thus a thorough mixing of the light in the light mixing conductor can be achieved by the light mixing conductor designed as a hollow body. In the case of a solid, scattering effects due to non-optimal total reflection of the light mixing conductor can be avoided by the reflective outer surface formed by any scattered light is fed back into the light mixing conductor. Also, the outer surface of the solid-body light-mixing conductor may be entirely formed as a reflector, the geometry of the sector surfaces should not or only allow insufficient total reflection. Thus, the overall effectiveness of the light mixing ladder is increased.
Der als Hohlkörper bereitgestellte Lichtmischleiter kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform aus einem reflektierenden Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein. Alternativ können der als Hohlkörper bereitgestellte Lichtmischleiter sowie auch der als Vollkörper bereitgestellte Lichtmischleiter aus einem transparenten Material, wie Glas oder Kunststoff hergestellt sein. Insbesondere im Fall des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters wäre dann eine reflektierende Ausgestaltung der zur Lichtumlenkung definierten Sektoroberflächen auf der Außenoberfläche bzw. der Innenoberfläche bevorzugt.The light mixing conductor provided as a hollow body may in a particularly preferred embodiment be made of a reflective material, such as aluminum. Alternatively, the light mixing conductor provided as a hollow body and also the light mixing conductor provided as a solid body may be made of a transparent material, such as glass or plastic. In particular, in the case of the light mixing ladder formed as a hollow body, a reflective embodiment of the sector surfaces defined on the outer surface or the inner surface for the purpose of light deflection would then be preferred.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Leuchte mit einem Lichtmischleiter gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einem Leuchtmittel bzw. einer Lichtquelle, wie eine oder mehrere LEDs (beispielsweise in Form eines LED-Moduls oder eines LED-Arrays), zur Lichteinkopplung in den Lichtmischleiter über dessen Lichteingangsseite. Des Weiteren kann die Leuchte bevorzugt ferner eine dem Lichtmischleiter nachgelagerte Voroptik zur definierten Lichtlenkung des über die Lichtausgangsseite des Lichtmischleiters abgegeben Lichtes aufweisen. Darüber hinaus kann die Leuchte ferner eine der Voroptiken nachgelagerte Auskoppeloptik zur definierten Lichtabgabe des von der Voroptik abgegebenen Lichts aufweisen. Bevorzugt weist die Leuchte ferner eine zwischen der Voroptik sowie der Auskoppeloptik angeordnete Streuoptik zur Beeinflussung des von der Voroptik abgegebenen Lichtes auf. Auf diese Weise kann ein optisches System geschaffen werden, welches eine besonders hohe Effizienz einerseits sowie eine gute Lichtdurchmischung andererseits ermöglicht. Auf diese Weise können unerwünschte Abbildungen der Lichtquellen oder aufgrund mangelnder Lichtdurchmischung vermieden und somit eine insgesamt besonders homogene Lichtabgabecharakteristik erzielt werden.According to a further aspect, the present invention further relates to a luminaire with a light mixing conductor according to the present invention and a light source or light source, such as one or more LEDs (for example in the form of an LED module or an LED array), for light coupling into the light Light mixing conductor via its light input side. Furthermore, the luminaire may furthermore preferably have a pre-optic arranged downstream of the light-mixing conductor for defined light guidance of the light emitted via the light-output side of the light-mixing conductor. In addition, the lamp may further comprise a pre-optics downstream coupling optics for the defined light output of the light emitted by the pre-optics. The luminaire preferably also has a diffusing optics arranged between the pre-optics and the decoupling optics for influencing the light emitted by the pre-optics. In this way, an optical system can be created, which allows a particularly high efficiency on the one hand and good light mixing on the other hand. In this way, unwanted images of the light sources or due to lack of light mixing can be avoided and thus an overall particularly homogeneous light output characteristic can be achieved.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figuren der begleitenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischleiters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, -
2 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischleiters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, -
3 eine andere perspektivische Ansicht des Lichtmischleiters gemäß2 mit beispielhafter Darstellung der Lichtreflexion eines Lichtstrahls, -
4 eine Draufsicht auf den Lichtmischleiter in Richtung der Längsachse in PfeilrichtungIV gemäß2 gesehen, -
5 eine Draufsicht auf den Lichtmischleiter in Richtung der Längsachse in Pfeilrichtung V gemäß2 gesehen, -
6 eine perspektivische Schnittansicht einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Lichtmischleiter gemäß1 oder 2 , und -
7 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischeiters gemäß dem Stand der Technik mit beispielhafter Darstellung der Lichtreflexion eines Lichtstrahls.
-
1 3 is a perspective view of a light mixing conductor according to a first embodiment of the present invention; -
2 a perspective view of a light mixing conductor according to a second embodiment of the present invention, -
3 another perspective view of the light mixing conductor according to2 with exemplary representation of the light reflection of a light beam, -
4 a plan view of the light mixing conductor in the direction of the longitudinal axis in the arrow directionIV according to2 seen, -
5 a plan view of the light mixing conductor in the direction of the longitudinal axis in the direction of arrow V according to2 seen, -
6 a perspective sectional view of a lamp according to the present invention with a light mixing conductor according to1 or2 , and -
7 a perspective view of a light mixer according to the prior art with exemplary representation of the light reflection of a light beam.
Die
Wie dargestellt, kann in einer bevorzugten Ausgestaltungsform die erste polygone Form im Wesentlichen eine rechteckige oder quadratische Vieleckform oder Grundform aufweisen. Beispielsweise mit Verweis auf die
Wie insbesondere der
In der hier dargestellten Ausführungsform weist die erste polygene Form genauso viele Ecken
Die erste und/oder zweite polygone Form können zyklisch symmetrisch ausgebildet sein, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Die erste und/oder zweite polygone Form können ferner ein einfaches und bevorzugt konvexes Polygon sein, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Die erste und/oder zweite polyene Form kann ein planares Polygon sein, dessen Erstreckungsebene sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse L erstreckt, wie in den Figuren dargestellt. Die erste und/oder zweite polygone Form kann des Weiteren ein gleichseitiges, gleichwinkliges oder regelmäßiges Polygon sein. Letzteres ergibt sich insbesondere in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die zweite polygone Form (vgl.
Jede Ecke
Die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen und somit die Sektoroberflächen
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen
Wie
Auf diese Weise ist es möglich, Lichtmischleiter
Wie insbesondere der
Darüber hinaus ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Der Lichtmischleiter
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Leuchte
Die vorliegende Erfindung ist auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sofern sie vom Gegenstand der vorliegenden Ansprüche umfasst. Insbesondere können die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen in beliebiger Weise mit- und untereinander kombiniert und ausgetauscht werden.The present invention is not limited to the foregoing embodiments insofar as it is encompassed by the subject matter of the present claims. In particular, the features of the different embodiments can be combined and exchanged with one another in any desired manner.
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