DE202009007292U1 - Lighting device for roads - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungsvorrichtung für Straßen, Wege und dergleichen, mit einer Leuchteinheit enthaltend ein Leuchtelement und eine in Hauptabstrahlrichtung vor dem Leuchtelement angeordnete Linse zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilungscharakteristik, wobei die Linse auf einer dem Leuchtelement zugewandten Lichteinkoppelseite eine Lichteinkoppelfläche und auf einer dem Leuchtelement abgewandten Lichtauskoppelseite eine Lichtauskoppelfläche aufweist, an denen das Licht gebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppelfläche (9) und/oder die Lichtauskoppelfläche (11) der Linse (4, 22) in einer quer zur optischen Achse (10) des Leuchtelementes (2) verlaufenden Richtung derart geformt ist, dass die Lichtstärke (K1, K2) des ausgekoppelten Lichtes ausgehend von einer die optische Achse (10) schneidenden Mittelebene (MQ, ML) mit einem steigenden Abstrahlwinkel (θ) zu der optischen Achse (10) zumindest teilweise entsprechend einer Tangensfunktion ansteigt.Lighting device for roads, paths and the like, comprising a light unit comprising a luminous element and arranged in the main emission before the light emitting lens for generating a predetermined light distribution characteristic, wherein the lens on a light emitting element facing the Lichteinkoppelseite a Lichteinkoppelfläche and on a side facing away from the light Lichtauskoppelseite a Lichtauskoppelfläche in which the light is refracted, characterized in that the light incoupling surface (9) and / or the light outcoupling surface (11) of the lens (4, 22) are shaped in a direction transverse to the optical axis (10) of the luminous element (2) in that the light intensity (K 1 , K 2 ) of the coupled-out light is at least partially corresponding to a center plane (M Q , M L ) intersecting the optical axis (10) with an increasing radiation angle (θ) to the optical axis (10) a tangent function increases.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Straßen, Wege und dergleichen, mit einer Leuchteinheit enthaltend ein Leuchtelement und eine in Hauptabstrahlrichtung vor dem Leuchtelement angeordnete Linse zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilungscharakteristik, wobei die Linse auf einer dem Leuchtelement zugewandten Lichteinkoppelseite eine Lichteinkoppelfläche und auf einer dem Leuchtelement abgewandten Lichtauskoppelseite eine Lichtauskoppelfläche aufweist, an denen das Licht gebrochen wird.The Invention relates to a lighting device for roads, Paths and the like, with a lighting unit containing a luminous element and a arranged in the main emission in front of the luminous element Lens for generating a predetermined light distribution characteristic, wherein the lens on a light-emitting side facing the light-emitting element a light input surface and on a the lighting element facing away Lichtauskoppelseite a light output surface at which the light is refracted.
Aus
der
Aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise bedarfsorientiert eine vorgegebene Lichtverteilung zur homogenen Ausleuchtung eines Raumes erzielt wird.task The present invention is therefore an illumination device in such a way that in a simple way demand-oriented predetermined light distribution for homogeneous illumination of a room is achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppelfläche und/oder die Lichtauskoppelfläche der Linse in einer quer zur optischen Achse des Leuchtelementes verlaufenden Richtung derart geformt ist, dass die Lichtstärke des ausgekoppelten Lichtes ausgehend von einer die optische Achse schneidenden Mittelebene mit einem steigenden Abstrahlwinkel zu der optischen Achse zumindest teilweise entsprechend einer Tangensfunktion ansteigt.to Solution to this problem is the invention in connection with the preamble of claim 1, characterized in that the light input surface and / or the light output surface of the Lens in a transverse to the optical axis of the luminous element Direction is shaped so that the light intensity of the decoupled light starting from a center plane intersecting the optical axis with a rising beam angle to the optical axis at least partially increases according to a tangent function.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die auf die Abstrahlcharakteristik des Leuchtelementes abgestimmte Linse ein Lichtbündel abstrahlbar ist, bei dem die Lichtstärke desselben mit einem steigenden Abstrahlwinkel bezogen zu der optischen Achse entsprechend einer Tangensfunktion ansteigt. Vorteilhaft kann somit eine homogene Ausleuchtung einer vorzugsweise rechteckförmigen Fläche, insbesondere Straße, erfolgen.Of the particular advantage of the invention is that by the on the emission characteristic of the luminous element matched lens a light beam is radiated, wherein the light intensity the same with a rising beam angle relative to the optical Axis corresponding to a tangent function increases. Advantageously thus a homogeneous illumination of a preferably rectangular Surface, especially road, done.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Lichteinkoppelfläche und/oder eine Lichtauskoppelfläche der Linse derart ausgebildet, dass der tangensfunktionsförmige Anstieg der Lichtstärke in Längsrichtung bis zu einem ersten Kennwinkel und in Querrichtung bis zu einem zweiten Kennwinkel ansteigt, wobei der erste Kennwinkel größer ist als der zweite Kennwinkel. Der erste Kennwinkel kann in einem Winkelbereich zwischen 55° und 75° liegen. Bei einem LED-Leuchtelement mit Lambertscher Abstrahlcharakteristik liegt der Kennwinkel bei etwa 55°. Der erste Kenn winkel und der zweite Kennwinkel sind jeweils auf die optische Achse bezogene Abstrahlwinkel, bei denen die Lichtstärke in Längsrichtung bzw. in Querrichtung ihr Maximum erreicht. Bei den Kennwinkel überschreitenden Abstrahlwinkeln sinkt die Lichtstärke wieder, wobei der Abfall von dem Maximum der Lichtstärke dann vorzugsweise kosinusförmig erfolgen kann. Vorteilhaft kann eine homogene rechteckförmige Ausleuchtung einer Fläche erfolgen, wobei gleichzeitig eine unerwünschte Blendung von entfernt angeordneten Personen verhindert werden kann. Es sei hierbei angenommen, dass die optische Achse der Leuchteinheit senkrecht zu der zu beleuchtenden Straßenfläche orientiert angeordnet ist, so dass entfernt angeordnete Verkehrsteilnehmer, die die Beleuchtungsvorrichtung unter einem relativ flachen Winkel sehen, nicht geblendet werden.To a preferred embodiment of the invention is a Light input surface and / or a light output surface the lens is formed such that the tangent-shaped Increase in light intensity in the longitudinal direction up to a first characteristic and in the transverse direction up to a second characteristic angle increases, wherein the first characteristic is larger as the second characteristic. The first characteristic can be in an angular range between 55 ° and 75 °. For an LED light element with Lambertian radiation characteristic, the characteristic is included about 55 °. The first characteristic and the second characteristic are each related to the optical axis radiation angle at which the light intensity in the longitudinal direction or in Transverse reaches its maximum. At the characteristic angle exceeding radiation angles decreases the light intensity again, the waste of the Maximum light intensity then preferably cosinusoidal can be done. Advantageously, a homogeneous rectangular Illumination of a surface occur while being simultaneously an undesired glare from remotely located persons can be prevented. It is assumed here that the optical Axis of the lighting unit perpendicular to the road surface to be illuminated oriented so that remotely located road users, the lighting device at a relatively shallow angle see, not blinded.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Linse muschelförmig ausgebildet und weist zwei gegenüberliegende Längsseitenabschnitte auf, die über einen Mittenabschnitt miteinander verbunden sind. Die Längsseitenabschnitte weisen jeweils randseitige Seitenflächen auf, an denen jeweils ein unter einem relativ großen Abstrahlwinkel zur optischen Achse eingekoppeltes Teillichtbündel in Richtung der Lichtauskoppelseite totalreflektiert wird. Diese Längsseitenabschnitte erstrecken sich zu beiden Seiten der Längsmittelebene, so dass durch die konvergierende Umlenkung des Teillichtbündels durch den Längsseitenabschnitt eine geringere Abstrahlungsbreite in Querrichtung erzielt wird. Es kann somit auf einfache Weise eine rechteckförmige Ausleuchtung der Straße bewirkt werden.According to a development of the invention, the lens is formed shell-shaped and has two opposite longitudinal side sections, which are interconnected via a central portion. The longitudinal side sections each have edge-side side surfaces, on each of which a partial light bundle coupled in with respect to the optical axis at a relatively large angle of emission Lichtauskoppelseite is totally reflected. These longitudinal side sections extend on both sides of the longitudinal center plane, so that a smaller radiation width in the transverse direction is achieved by the converging deflection of the partial light bundle through the longitudinal side section. It can thus be effected in a simple manner a rectangular illumination of the road.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die Längsseitenabschnitte der Linse symmetrisch oder asymmetrisch zu der Längsmittelachse ausgebildet sein. Bei einer symmetrischen Anordnung der Längsseitenabschnitte wird vorteilhaft eine rechteckförmige Fläche ausgeleuchtet, wobei sich die Leuchteinheit im Wesentlichen in einem Zentrum/Mittelpunkt der Straßenfläche befindet. Bei asymmetrischer Ausbildung der Längsseitenabschnitte wird eine rechteckförmige Fläche ausgeleuchtet, wobei die Leuchteinheit beabstandet zu dem Mittelpunkt/Zentrum derselben angeordnet ist.To a development of the invention, the longitudinal side sections the lens is formed symmetrically or asymmetrically to the longitudinal central axis be. In a symmetrical arrangement of the longitudinal side sections is advantageously illuminated a rectangular area, wherein the lighting unit is substantially in a center / center the road surface is located. At asymmetric Forming the longitudinal side sections becomes a rectangular Surface illuminated, the light unit spaced is arranged to the center / center of the same.
Nach einer ersten Variante können Seitenflächen und eine Vorderfläche eines ersten Längsseitenabschnittes derart geformt sein, dass das eingekoppelte Lichtbündel unter einem spitzen Umlenkwinkel ausgekoppelt wird. Hierdurch wird eine Vergleichmäßigung des Lichtstroms bewirkt, was die Erzeugung einer homogenen Lichtverteilung begünstigt.To a first variant, side surfaces and a front surface of a first longitudinal side portion be formed such that the coupled light beam is decoupled under an acute deflection angle. This will a homogenization of the luminous flux causes which favors the generation of a homogeneous light distribution.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Seitenfläche und eine Vorderfläche eines zweiten Längsseitenabschnitts derart geformt, dass das in den zweiten Längs seitenabschnitt eingekoppelte Lichtbündel unter Schneiden der optischen Achse unter einem relativ großen Umlenkwinkel ausgekoppelt wird. In Verbindung mit einem gegenüberliegenden ersten Längsseitenabschnitt kann somit eine asymmetrische Lichtverteilung erzeugt werden, so dass die Leuchteinheit beispielsweise an dem Rand einer zu beleuchtenden Straße angeordnet sein kann. Ferner wird hierdurch eine linienförmige Ausleuchtung begünstigt.To a development of the invention are the side surface and a front surface of a second longitudinal side portion shaped so that the side in the second longitudinal section coupled light beam under cutting the optical Axis coupled out at a relatively large deflection angle becomes. In conjunction with an opposite first Longitudinal section can thus an asymmetric light distribution be generated, so that the lighting unit, for example, on the Edge of a street to be illuminated can be arranged. Furthermore, this is a linear illumination favors.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine dem Leuchtelement abgewandte Vorderfläche des Mittenabschnitts ovalförmig und eine dem Leuchtelement zugewandte Lichteinkopplungsfläche glockenförmig ausgebildet. Die ovale Auskoppelfläche (Vorderfläche des Mittenabschnittes) weist im Unterschied zu einer kreisförmigen Auskoppelfläche den Vorteil auf, dass der maximale Abstrahlwinkel durch randseitige Bereiche des Längsseitenabschnitts bestimmt wird. Vorteilhaft kann somit eine nähere Positionierung der Linse an weiteren Bauteilen der Beleuchtungsvorrichtung erzielt werden, ohne dass Abschattungen der Lichtverteilungen auftreten.To a development of the invention is a the light-emitting element facing away Front surface of the middle section oval-shaped and a lighting element facing the light-emitting surface bell-shaped educated. The oval decoupling surface (front surface the center section), in contrast to a circular Decoupling the advantage that the maximum radiation angle through edge-side areas of the longitudinal side section determined becomes. Advantageously, thus a closer positioning achieved the lens on other components of the lighting device be without shading the light distribution occur.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Leuchtelement als ein LED-Leuchtelement ausgebildet, das über einen Öffnungswinkel von größer als 70° verfügt. Bei einem kleineren Öffnungswinkel des Leuchtelementes würden die Totalreflexionsflächen der Seitenflächenabschnitte nicht wirksam sein.To a development of the invention is the lighting element as a LED lighting element formed, which has an opening angle greater than 70 °. At a smaller opening angle of the luminous element would be the total reflection surfaces of the side surface sections not be effective.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further Advantages of the invention will become apparent from the other dependent claims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be described in more detail below with reference to the drawings explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Straßen, Wege und dergleichen kann beispielsweise ein nicht dargestelltes rahmenförmiges Gehäuse aufweisen, das über einen Fuß mit einem Mast verbunden ist. In dem Gehäuse ist mindestens ein Leuchtmodul integriert angeordnet, so dass bei eingeschalteter Beleuchtungsvorrichtung eine Straßenfläche bzw. ein Straßenraum beleuchtet werden kann. Das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung ist in einem vorgegebenen Abstand zu der Straßenfläche angeordnet, wobei sich das mindestens eine Leuchtmodul parallel zur Straßenfläche erstreckt.A lighting device for roads, paths and the like may, for example, a non-illustrated frame-shaped housing, which is connected via a foot to a mast. In the housing is at least one light module inte arranged grated, so that when the lighting device, a road surface or a street space can be illuminated. The housing of the lighting device is arranged at a predetermined distance from the road surface, wherein the at least one lighting module extends parallel to the road surface.
Die
Leuchtmodule sind geradlinig und/oder langgestreckt ausgebildet
und erstrecken sich in einer gemeinsamen Erstreckungsebene. Beispielsweise
können die Leuchtmodule so angeordnet sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung
rahmenförmig oder linienförmig oder sternförmig
oder kreuzförmig angeordnet ist. Die Leuchtmodule weisen
nach einer ersten Ausführungsform eine Anzahl von reihenförmig
angeordneten Leuchteinheiten
Die
Leuchteinheit
Die
Linse
Wie
aus
Auf
einer dem Leuchtelement
Die
als Einkoppeloptik dienende Lichteinkoppelfläche
- I(θ):
- Lichtstärke in Richtung des Winkels θ
- Imax:
- maximal auftretende Lichtstärke
- θImax:
- Winkel, bei dem die maximale Lichtstärke auftritt
- I (θ):
- Light intensity in the direction of the angle θ
- I max :
- maximum light intensity
- θ Imax :
- Angle at which the maximum light intensity occurs
Wie
aus
Durch
die Geometrie der Linse
Damit
die Abstrahlwinkelcharakteristik der Leuchteinheit
Die Lichtstärkeverteilung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist bezogen auf die Längsmittelebene ML und Quermittelebene MQ symmetrisch.The light intensity distribution according to the first exemplary embodiment is symmetrical with respect to the longitudinal center plane M L and the transverse center plane M Q.
Der
Mittenabschnitt
Nach
einer zweiten Ausführungsform einer Leuchteinheit
Die
Linse
Der
bauchige zweite Längsseitenabschnitt
Ein
von dem Leuchtelement
Vorzugsweise
werden als Leuchtelemente LED-Chips mit einem Öffnungswinkel
von größer als 70° eingesetzt. In Längsrichtung
L sind die Konturen der Linsen
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Same Components or component functions of the described embodiments are provided with the same reference numerals.
Nach
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
der Erfindung können die Abstrahlwinkel θ auch
nur bereichsweise entsprechend der Tangensfunktion verlaufen; insbesondere
in einem der optischen Achse
Die Beleuchtungsvorrichtung kann zur Straßenbeleuchtung aber auch im Innenraum, beispielsweise bei, Küchen- oder Wohnmöbeln eingesetzt werden.The Lighting device can be used for street lighting though also in the interior, for example, kitchen or living room furniture be used.
- 11
- Leuchteinheitlight unit
- 22
- Leuchtelementlight element
- 33
- Hauptabstrahlrichtungmain radiation
- 44
- Linselens
- 55
- LängsseitenabschnittLongitudinal side portion
- 66
- Mittenabschnittmid section
- 77
-
Lichteinkoppelseite
(
4 )Light coupling side (4 ) - 88th
- Muldetrough
- 99
- Lichteinkoppelflächelight injection
- 1010
- optische Achseoptical axis
- 1111
-
Lichtauskoppelseite
(
4 )Light extraction side (4 ) - 1212
- Lichtauskoppelflächelight coupling
- 1313
- Lichtstrahlenlight rays
- 1414
- Straßenflächeroad surface
- 1515
- Seitenflächeside surface
- 1616
- Vorderflächefront surface
- 17, 17'17 17 '
- TeillichtbündelDivided light beam
- 1818
- Lichtstrahlbeam of light
- 1919
- Lichtstrahlbeam of light
- 2020
- Lichtstrahlbeam of light
- 2121
- Leuchteinheitlight unit
- 2222
- Linselens
- 2323
- zweiter Längsseitenabschnittsecond Longitudinal side portion
- 2424
- Seitenflächeside surface
- 2626
- Vorderflächefront surface
- 2727
- Randedge
- bb
- Breitewidth
- JJ
- Lichtstärkeluminous intensity
- K1, K2 K 1 , K 2
- LichtstärkeverteilungLight distribution
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
- ll
- Längelength
- ML M L
- LängsmittelebeneLongitudinal center plane
- MQ M Q
- QuermittelebeneTransverse center plane
- Querrichtungtransversely
- ZZ
- Zentrumcenter
- α1α1
- Umlenkwinkeldeflection
- β1, β2β1, β2
- Umlenkwinkeldeflection
- θθ
- AbstrahlwinkelBeam
- θKL θ KL
- erster Kennwinkelfirst characteristic angle
- θKQ θ KQ
- zweiter Kennwinkelsecond characteristic angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10330261 A1 [0002] - DE 10330261 A1 [0002]
- - EP 1916468 A1 [0003] EP 1916468 A1 [0003]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009007292U DE202009007292U1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Lighting device for roads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009007292U DE202009007292U1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Lighting device for roads |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009007292U1 true DE202009007292U1 (en) | 2010-10-07 |
Family
ID=42932681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202009007292U Expired - Lifetime DE202009007292U1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Lighting device for roads |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009007292U1 (en) |
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- 2009-05-20 DE DE202009007292U patent/DE202009007292U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20101111 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20120530 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HELLA GMBH & CO. KGAA, DE Free format text: FORMER OWNER: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |