DE19620659C2 - Luminaire with a light exit disc - Google Patents
Luminaire with a light exit discInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine großflächige Leuchte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a lamp, in particular a large-area lamp according to the Preamble of claim 1.
Großflächige Leuchten bieten viele Vorteile. Einerseits kann die Lichtverteilung im Raum gleichmäßiger gemacht werden als bei einer Beleuchtungsanlage mit kleinen Leuchten, andererseits können störende Schattenwirkungen vermieden werden. Zudem werden durch großflächige Leuchten hohe Leuchtdichten vermieden, wodurch die Gefahren von Direktblendung und insbesondere Reflexblendung an Bildschirmen und glänzenden Unterlagen deutlich verringert werden. Gelingt es außerdem, großflächige Leuchten so zu gestalten, dass sie auch unter flachen Winkeln noch hell wirken ohne zu blenden, kann dadurch die Raumwirkung wesentlich angenehmer gestaltet werden.Large area luminaires offer many advantages. On the one hand, the light distribution in the Space can be made more uniform than with a lighting system with small Glow, on the other hand, disturbing shadows can be avoided. moreover high luminance levels are avoided by large-area luminaires, which means that Dangers of direct glare and in particular reflex glare on screens and shiny documents can be significantly reduced. It also succeeds in large-scale To design luminaires in such a way that they appear bright even at flat angles without closing dazzle, the spatial effect can be made much more pleasant.
Als eine Form großflächiger Leuchten sind die sogenannten "Lichtdecken" bekannt. Mit ihnen können zwar einerseits die oben beschriebenen vorteilhaften Lichtwirkungen erzielt werden, andererseits stellen derartige Lichtdecken jedoch ein akustisches Problem dar. Die Lichtaustrittsscheibe derartiger Leuchten wird im allgemeinen durch das Licht vollständig oder zumindest teilweise durchlassende, diffus strahlende Platten aus Glas oder Kunststoff gebildet. Derartige Scheiben sind schallhart, d. h. sie wirken als Reflektor für auftreffende Schallwellen. Um die Lichtwirkung der Decke nicht zu stören, können bei bekannten Lichtdecken großflächig keine schalldämpfenden Maßnahmen ergriffen werden.The so-called "luminous ceilings" are known as a form of large-area luminaires. With on the one hand, they can have the advantageous lighting effects described above can be achieved, on the other hand, however, such luminous ceilings provide an acoustic Problem. The light exit disc of such lights is generally through the light completely or at least partially transmitting, diffusely radiating plates made of glass or plastic. Such panes are reverberant, i. H. they seem as a reflector for incident sound waves. To avoid the lighting effect of the ceiling disturb, can no sound absorbing large areas with known luminous ceilings Measures are taken.
In einer anderen Ausführungsform werden großflächige Leuchten dadurch gebildet, dass knapp unterhalb der Decke ein Leuchtenelement montiert wird, das zumindest teilweise Licht nach oben abstrahlt. Dieses nach oben abgestrahlte Licht wird dann über einen großflächigen Reflektor, der mitunter in die Decke integriert ist, nach unten abgestrahlt. Auch mit dieser Leuchtenform können alle oben angeführten lichttechnischen Vorteile von großflächigen Leuchten erzielt werden. Zusätzlich kann der Reflektor perforiert ausgeführt werden und oberhalb, d. h. auf der vom Raum nicht sichtbaren Seite, mit einem schalldämpfenden Vlies belegt werden. Auf diese Weise wird die schallreflektierende Wirkung der großflächigen Leuchte reduziert.In another embodiment, large-area lights are formed by that a light element is mounted just below the ceiling, at least partially emits light upwards. This light emitted upwards is then over a large reflector that is sometimes integrated into the ceiling radiated. All of the above can also be used with this type of luminaire lighting advantages of large-area luminaires can be achieved. In addition can the reflector are perforated and above, d. H. not from the room visible side, be covered with a sound-absorbing fleece. In this way the sound-reflecting effect of the large-area luminaire is reduced.
Aus der DE 42 25 386 A1 ist schließlich eine Strahlerleuchte bekannt, welche eine in Abstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordnete Blende aufweist. Mit Hilfe dieser vorzugsweise als Lochblende ausgebildeten Blende wird die Abstrahlung des von der Lichtquelle emittierten Lichts beeinflusst, so die Strahlerleuchte als Leuchtmittel mit einer asymmetrischen Lichtverteilungskurve eingesetzt werden kann. Besondere Maßnahmen zur Schallabsorption sind allerdings nicht vorgesehen, so dass bei der Anordnung einer Vielzahl derartiger Leuchten wird das oben beschriebene akustische Problem auftritt.From DE 42 25 386 A1, finally, a spotlight is known, which a Has radiation direction arranged in front of the light source aperture. With the help of this preferably designed as an aperture, the radiation of the The light source influences the light emitted, so the spotlight as a lamp an asymmetrical light distribution curve can be used. Special Measures for sound absorption are not provided, however, so that the Arranging a variety of such lights becomes the acoustic described above Problem occurs.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine großflächige Leuchte mit guten schallabsorbierenden Eigenschaften zur Erzielung einer guten Raumakustik zu schaffen. Dies soll ohne Beeinträchtigung der Lichtwirkung und ohne Verwendung von Zusatzelementen mit schallabsorbierender Wirkung, wie z. B. ein oben beschriebenes Vlies, erreicht werden, damit die lichttechnischen Vorteile großflächiger Leuchten beibehalten werden und gleichzeitig möglichst wenig zusätzlicher Aufwand betrieben werden muß.The object of the invention is to provide a large-area lamp with good sound-absorbing To create properties to achieve good room acoustics. This is said to be without Impairment of the lighting effect and without using additional elements sound-absorbing effect, such as B. a fleece described above can be achieved so that the lighting advantages of large-area luminaires are maintained and at the same time, as little additional effort as possible must be operated.
Diese Aufgabe wird durch eine großflächige Leuchte gelöst, die die Merkmale und Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufweist. Die erfindungsgemäß verwendeten, mikroperforierten Platten werden als solche bereits als transparente Schallabsorber eingesetzt. Neu ist der Einsatz derartiger Materialien als Lichtaustrittsscheibe einer Leuchte.This task is solved by a large-area lamp that has the characteristics and Features of claim 1. The used according to the invention As such, microperforated panels are already used as transparent sound absorbers used. What is new is the use of such materials as a light exit pane Lamp.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Unteransprüche 2 bis 4 betreffen dabei spezielle Maßnahmen zur Verbesserung der Lichtaustrittsfläche bzw. Abdeckung, um die diffuse Streuung des Lichtes an der Lichtaustrittsfläche zu verstärken, wodurch ein angenehmerer Raumeindruck entsteht, da eingangs beschriebene Blendeffekte vermieden und Strahlung unter flachem Winkel erzeugt werden.The sub-claims 2 to 4 relate to special measures to improve the Light exit surface or cover to the diffuse scattering of light on the To reinforce the light exit surface, which creates a more pleasant spatial impression, since glare effects described above avoided and radiation at a flat angle be generated.
Anhand der Zeichnungen werden nun Aufbau und Funktionsweise verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung erklärt. Es zeigen:Based on the drawings, the structure and mode of operation are now different Embodiments of the invention explained. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte im Schnitt; Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a lamp according to the invention in section.
Fig. 2 eine auschnittweise Vergrößerung der Einzelheit C aus Fig. 1; FIG. 2 shows an enlarged detail of detail C from FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte im Schnitt; Fig. 3 is a schematic representation of a second embodiment of a lamp according to the invention in section;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte im Schnitt; und Fig. 4 is a schematic representation of a third embodiment of a lamp according to the invention in section; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte im Schnitt. Fig. 5 is a schematic representation of a fourth embodiment of a lamp according to the invention in section.
Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte 1 im Schnitt. Bezüglich des prinzipiellen Aufbaus handelt es sich dabei um eine bekannte Art einer großflächigen Leuchte. Die hier dargestellte Leuchte 1 weist zwei Lichtquellen bzw. Leuchtenelemente 2 auf. Die von den Lichtquellen 2 ausgehenden Lichtstrahlen 5 treten durch eine Lichtaustrittsscheibe 4 an der Unterseite der Leuchte 1 in den unter der Leuchte 1 liegenden Raum aus. Dabei werden die von den Lichtquellen 2 nach oben oder seitlich ausgehenden Lichtstrahlen 5 von Reflektoren 3 in Richtung der Lichtaustrittsscheibe 4 umgelenkt, um einen möglichst großen Anteil der von der Lichtquelle 2 in Form von Licht abgestrahlten Leistung in den zu beleuchtenden Raum abzustrahlen. Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a lamp 1 according to the invention in section. With regard to the basic structure, this is a known type of large-area luminaire. The lamp 1 shown here has two light sources or lamp elements 2 . The light rays 5 emanating from the light sources 2 emerge through a light exit disc 4 on the underside of the lamp 1 into the space below the lamp 1 . The light rays 5 emanating upwards or laterally from the light sources 2 are deflected by reflectors 3 in the direction of the light exit disk 4 in order to emit as large a portion as possible of the power emitted by the light source 2 in the form of light into the room to be illuminated.
Die Lichtaustrittsscheibe 4 wird aus das Licht vollständig oder zumindest teilweise durchlassendem Glas oder Kunststoff, vorzugsweise PMMA- oder PC-Kunststoff hergestellt. Der für die schallabsorbierende Wirkung der Leuchte 1 erfindungsgemäß vorgesehene geometrische Aufbau der Lichtaustrittsscheibe 4 wird im folgenden anhand von Fig. 2 erklärt, in der die Einzelheit C aus Fig. 1 vergrößert dargestellt ist.The light exit disk 4 is produced from the light or completely or at least partially transparent glass or plastic, preferably PMMA or PC plastic. The geometric structure of the light exit disk 4 , which is provided according to the invention for the sound-absorbing effect of the lamp 1 , is explained below with reference to FIG. 2, in which the detail C from FIG. 1 is shown enlarged.
Die üblicherweise mit einer Stärke von 2 bis 10 mm ausgebildete Lichtaustrittsscheibe 4 weist eine Vielzahl von kleinen Löchern bzw. Poren 6 auf, die vorzugsweise äquidistant in der Lichtaustrittsscheibe 4 eingebracht sind. Die Poren 6 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 0,1 bis 1,0 mm und sind mit einer Dichte von 1 bis 10 Poren pro cm2 auf der Lichtaustrittsscheibe 4 verteilt, was einem gegenseitigen Abstand von etwa 3 bis 10 mm entspricht.The light exit disk 4 , which is usually formed with a thickness of 2 to 10 mm, has a multiplicity of small holes or pores 6 , which are preferably introduced equidistantly in the light exit disk 4 . The pores 6 preferably have a diameter of 0.1 to 1.0 mm and are distributed with a density of 1 to 10 pores per cm 2 on the light exit disk 4 , which corresponds to a mutual distance of about 3 to 10 mm.
Im rechten Teil der Fig. 2 ist die Wirkung der mikroperforierten Lichtaustrittsscheibe 4 auf die von den Lichtquellen 2 ausgehenden Lichtstrahlen 5 dargestellt. Das Material der Lichtaustrittsscheibe 4 selbst hat in diesem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel keine bzw. nur eine vernachlässigbare streuende Wirkung. Somit treten die von oben einfallenden Lichtstrahlen 5 der Lichtquellen 2 in erster Näherung als ungestreute bzw. ungebrochene Lichtstrahlen geradlinig wieder an der Unterseite der Lichtaustrittsscheibe 4 aus.In the right part of FIG. 2, the effect of the microperforated light exit disc 4 on the light rays 5 emanating from the light sources 2 is shown. The material of the light exit disk 4 itself has no or only a negligible scattering effect in the first exemplary embodiment shown. Thus, the light rays 5 of the light sources 2 that come in from above emerge in a first approximation in a straight line from the underside of the light exit disk 4 as unscattered or unbroken light rays.
Um die eingangs beschriebenen angenehmen lichttechnischen Eigenschaften der Leuchte 1 zu erzielen, sind die Außenwandungen der Poren 6 so ausgebildet, daß an diesen die Lichtstrahlen 5 diffus gestreut werden. Dadurch wirkt die Leuchte 1 auch unter flachen Winkeln noch hell ohne zu blenden.In order to achieve the pleasant lighting properties of the luminaire 1 described at the outset, the outer walls of the pores 6 are designed such that the light rays 5 are diffusely scattered thereon. As a result, the lamp 1 appears bright even at flat angles without dazzling.
Anhand des Mittelteils der Fig. 2 soll nun die Wechselwirkung der Lichtaustrittsscheibe 4 mit auftreffenden Schallwellen 7a und die daraus resultierende schallabsorbierende Wirkung der großflächigen Leuchte 1 erklärt werden. The interaction of the light exit disk 4 with incident sound waves 7 a and the resulting sound-absorbing effect of the large-area lamp 1 will now be explained with reference to the middle part of FIG. 2.
Da die erfindungsgemäße Lichtaustrittsscheibe 4 wie bei bisher bekannten Leuchten 1 aus einem schallharten Material hergestellt ist, werden die auf die Oberfläche 9 der Lichtaustrittsscheibe 4 auftreffenden Schallwellen 7a als reflektierte Schallwellen 7b wieder zurück in den Raum reflektiert. Die Energie der auftreffenden und reflektierten Schallwellen 7a bzw. 7b ist abgesehen von kleinen Reibungsverlusten an der Oberfläche 9 der Lichtaustrittsscheibe 4 gleich, d. h. die Lautstärke der Schallwellen nimmt kaum ab.Since the light exit disk 4 according to the invention is made of a reverberant material, as is the case with previously known lights 1 , the sound waves 7 a striking the surface 9 of the light exit disk 4 are reflected back into the room as reflected sound waves 7 b. The energy of the incident and reflected sound waves 7 a and 7 b is the same apart from small friction losses on the surface 9 of the light exit disk 4 , ie the volume of the sound waves hardly decreases.
Die schallabsorbbierende Wirkung der Lichtaustrittsscheibe 4 wird durch die Mikroperforation, d. h. durch Einbringen einer Vielzahl von oben beschriebenen kleinen Löchern bzw. Poren 6 erreicht. Trifft eine einfallende Schallwelle 7a oder ein Teil einer einfallenden Schallwelle 7a auf eine solche Pore 6, so wird dieser Anteil nicht reflektiert. Die einfallende Schallwelle 7a regt vielmehr die Luftsäule in der Pore 6 zu Schwingungen 7c an. Aufgrund der kleinen Dimensionierung der Pore 6 erleidet diese schwingende Luftsäule sehr hohe Reibungsverluste, die einen großen Energieverlust der Schallwelle 7a bewirken. Die schwingende Luftsäule sendet natürlich auch wieder reflektierte Schallwellen von der Lichtaustrittsscheibe 4 in den Raum aus, die aber nur einen geringen, im Idealfall verschwindenden Energieinhalt haben und somit kaum zur Lautstärke im Raum beitragen.The sound-absorbing effect of the light exit disk 4 is achieved by the microperforation, ie by introducing a large number of small holes or pores 6 described above. If an incident sound wave 7 a or part of an incident sound wave 7 a strikes such a pore 6 , this portion is not reflected. The incident sound wave 7 a rather stimulates the air column in the pore 6 to vibrate 7 c. Due to the small dimensions of the pore 6 , this vibrating air column suffers very high friction losses, which cause a large energy loss of the sound wave 7 a. The vibrating air column naturally also sends reflected sound waves from the light exit disk 4 back into the room, but these have only a small, ideally vanishing energy content and thus hardly contribute to the volume in the room.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in schematischer Darstellung. Die abgebildete Leuchte 1 besteht wie oben aus zwei Lichtquellen 2 und einer das Licht vollständig oder zumindest teilweise durchlassenden, ebenen Lichtaustrittsscheibe 4 mit einer Vielzahl kleiner Poren 6, weist aber keine Reflektoren auf. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind hier in der Lichtaustrittsscheibe 4 streuende Partikel beigemengt, an denen die von den Lichtquellen 2 ausgehenden Lichtstrahlen 5 gestreut werden. Dadurch wird die diffuse Streuung der Lichtstrahlen 5 und damit die angenehme Raumwirkung verstärkt. Fig. 3 shows a second embodiment of a lamp according to the invention in a schematic representation. The luminaire 1 shown consists, as above, of two light sources 2 and a planar light exit disk 4 with a large number of small pores 6 which allows the light to pass completely or at least partially, but has no reflectors. In contrast to the first exemplary embodiment, scattering particles are added to the light exit disk 4 , on which the light rays 5 emanating from the light sources 2 are scattered. This increases the diffuse scattering of the light rays 5 and thus the pleasant spatial effect.
In Fig. 4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Fig. 3 dargestellt. Die großflächige Leuchte 1 weist zwei Lichtquellen 2 und das Licht vollständig oder zumindest teilweise durchlassende, mikroperforierte Lichtaustrittsscheibe 4, aber keine Reflektoren auf. Die Lichtaustrittsscheibe 4 ist in diesem Fall aber nicht eben ausgebildet, die lichtstreuende Wirkung wird hier durch eine prismatisch strukturierte untere Oberfläche 9 erzeugt, an der die Lichtstrahlen 5 in an sich bekannter Weise gestreut werden. Anstatt der Unterseite 9 können natürlich ebenso die obere Oberfläche 8 oder sogar beide Oberflächen 8 und 9 prismatisch strukturiert sein, um den gleichen Effekt zu erzielen. FIG. 4 shows a similar embodiment to that shown in FIG. 3. The large-area luminaire 1 has two light sources 2 and the light is completely or at least partially permeable, micro-perforated light exit disk 4 , but no reflectors. In this case, however, the light exit disk 4 is not flat, the light-scattering effect is generated here by a prismatically structured lower surface 9 , on which the light beams 5 are scattered in a manner known per se. Instead of the bottom 9 of course, also the upper surface 8 or even both surfaces may be structured prismatic 8 and 9, to achieve the same effect.
Anstelle oder zusätzlich zu der speziellen Strukturierung der Oberflächen 8 und/oder 9 der Lichtaustrittsscheibe 4 können die Oberflächen 8 und/oder 9 auch durch eine spezielle Oberflächenbehandlung zusätzlich diffus streuend gemacht werden. Dies kann zum Beispiel durch Aufrauhen der Oberflächen oder eine spezielle Beschichtung mit einem streuenden lichtdurchlässigen Material erreicht werden.Instead of or in addition to the special structuring of the surfaces 8 and / or 9 of the light exit disk 4 , the surfaces 8 and / or 9 can also be made diffusely scattering by a special surface treatment. This can be achieved, for example, by roughening the surfaces or a special coating with a diffusing, translucent material.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem etwas anderen Grundaufbau als die vorherigen Ausführungsbeispiele. Die Leuchte 1 beinhaltet nur eine Lichtquelle 2, unter der ein Raster 10 angebracht ist, durch den das Licht wie bei einer konventionellen Rasterleuchte verteilt wird. Ein oberhalb der Lichtquelle 2 liegender Reflektor 11 lenkt die Lichtstrahlen 5 nach links und rechts um, wo sie durch eine das Licht vollständig oder zumindest teilweise durchlassende, mikroperforierte, großflächige Lichtaustrittsscheibe 4 aus der Leuchte 1 austreten. Bei einer derartigen Leuchte 1 wird durch den Einsatz des Rasters 10 einerseits eine gute Beleuchtungswirkung erzielt, andererseits sorgen die links und rechts liegenden Lichtaustrittsscheiben 4 für einen angenehmen Raumeindruck und eine gute Raumakustik. Die Lichtaustrittsflächen 4 können auch in diesem Fall durch anhand der Fig. 3 und 4 beschriebenen Maßnahmen zusätzlich diffus streuend gemacht werden. Fig. 5 shows a fourth embodiment with a slightly different basic structure than the previous embodiments. The luminaire 1 contains only one light source 2 , under which a grid 10 is attached, through which the light is distributed as in a conventional grid luminaire. A reflector 11 located above the light source 2 deflects the light beams 5 to the left and right, where they emerge from the luminaire 1 through a micro-perforated, large-area light exit disk 4 that allows the light to pass completely or at least partially. In the case of such a luminaire 1 , a good lighting effect is achieved on the one hand by using the grid 10 , on the other hand the light exit disks 4 on the left and right provide a pleasant spatial impression and good room acoustics. In this case as well, the light exit surfaces 4 can be made additionally diffusely scattering by means of the measures described with reference to FIGS. 3 and 4.
Alle dargestellten Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Leuchten 1 sind in großflächiger Ausführung dazu geeignet, eine gute Raumakustik durch entsprechende Schalldämpfung sicherzustellen.All of the illustrated exemplary embodiments of luminaires 1 according to the invention are suitable in a large-area design to ensure good room acoustics by means of appropriate sound absorption.
Die in die Lichtaustrittsscheibe 4 eingebrachten Poren 6 können entweder bereits bei der Herstellung der Lichtaustrittsscheibe 4 zum Beispiel durch Spritzgießen geformt werden, oder durch einen nachträglichen Bearbeitungsvorgang, wie zum Beispiel durch mechanisches Bohren, Laserbohren oder Elektronenstrahlbohren.The pores 6 introduced into the light exit disk 4 can either be formed during the manufacture of the light exit disk 4, for example by injection molding, or by a subsequent machining process, such as by mechanical drilling, laser drilling or electron beam drilling.
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