DE69410400T2

DE69410400T2 - Leuchte

Info

Publication number: DE69410400T2
Application number: DE69410400T
Authority: DE
Inventors: Kevin Banbury Oxon Ox15 0Pd Mayo; Mark Banbury Oxon Ox17 1Ra Wiltshire
Original assignee: Menvier Electronic Engineers Ltd
Current assignee: Menvier Ltd
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2014-10-13
Also published as: DE653587T1; HU214892B; EP0653587A1; GB9323663D0; EP0653587B1; HUT69809A; US5588743A; CN1123383A; CN1069396C; GR950300064T1; DE69410400D1; ES2077551T1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Leuchten. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf Notbeleuchtungen, die im allgemeinen für Batteriebetrieb vorgesehen sind und welche angehen sollen, wenn die Netzstromversorgung in einem Gebäude ausfällt. Die Erfindung ist auch allgemein für Leuchten einsetzbar.
Der Begriff Leuchte wird im allgemeinen für einen Beleuchtungskörper angewandt, der oft aus einer Leuchtstofflampe, einem einfachen Reflektor oder einer hinter der Lampe angebrachten Abdeckung und (normalerweise) einer Diffusorabdeckung besteht, welche die Lampe vor Verschmutzung oder mechanischer Beschädigung schützt. Die maximale Lichtausbeute einer solchen Leuchte wird direkt vor (oder unter) der Leuchte erreicht, und nimmt im Maße der Entfernung von dem Maximalpunkt ab. Der einfache Reflektor hinter der Lampe reflektiert einen Anteil des nach hinten abgestrahlten Lichts, welches sonst ungenutzt bleiben würde. Dieser Lichtanteil wird jedoch nach allen Richtungen zerstreut und geht daher weitgehend verloren.
Leuchten, und insbesondere Notbeleuchtungsleuchten, werden installiert, um sicherzustellen, daß wenigstens ein bestimmter Helligkeitsgrad in einem spezifischen Bereich erreicht wird. Für den praktischen Einsatz bedeutet dies, daß ein großer Anteil des vorgesehenen Bereichs in einem Grade beleuchtet wird, der größer ist als nötig, um im Gesamtbereich einen Schwellen-Helligkeitsgrad zu gewährleisten. Der Gesamtbereich ist daher kleiner als man ihn in der Theorie mit einem batteriebetriebenen Lampensatz erreichen könnte.
US 4,081,667 offenbart einen Beleuchtungskörper, bei dem die Lichtquelle unter einem Fresnel-Reflektor angebracht ist. Die Lichtquelle muß in einer genau fixierten Position zum Reflektor angeordnet sein.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Leuchte zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte und hinter der Lichtquelle angebrachte Mittel, welche das von der Lichtquelle her auftreffende Licht veranlassen, daß es über einen Winkelbereich oder über Winkelbereiche in einem vorgewählten Winkel gebeugt wird, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbeugungselement aus einer Fresnel-Linse besteht, enthaltend eine erste Vielzahl geneigter Flächenbereiche an einer der Lichtquelle am nächsten liegenden Linsenoberfläche und eine zweite Vielzahl geneigter Flächenbereiche, die von der Lichtquelle am weitesten entfernt sind, so daß das Licht von jedem Punkt auf der Zentralachse (A) des Lichtbeugungsselements in dem vorgewählten Winkel gebeugt wird.
Wenn eine Leuchte zur Montage an der Decke oder an der Wand vorgesehen ist, werden die Lichtbeugungsmittel für den praktischen Einsatz im allgemeinen jeweils zwischen der Lichtquelle und der Decke bzw. der Wand angeordnet. Sie kann jedoch auch in anderen entsprechenden Positionen angebracht werden.
Die Leuchte kann eine Rückwand besitzen sowie separate Reflexionselemente, die zwischen der Lichtquelle und der Rückwand vorgesehen sind. Alternativ kann die Rückwand als solche so ausgebildet sein, daß sie eine entsprechende Reflexion erzeugt.
Vorzugsweise werden die Lichtbeugungselemente mit Mitteln versehen sein, welche die Lichtbeugung durch interne Totalreflexion erzeugen.
Die Lichtbeugungsmittel bestehen aus einer Fresnel-Linse, die so ausgebildet ist, daß das punkt- oder linienförmig auf ihrer Zentralachse auftreffende Licht in einem spezifischen Winkel gebeugt wird. Der Winkel kann 60º zur Zentralachse der Leuchte betragen.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden nur beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in denen
Figur 1 einen früher vorgeschlagenen Lampensatz zeigt,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Lampensatzes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Figur 3 einen Schnitt eines Reflexions/Strahlenbeugungselements zeigt,
Figur 4 eine Draufsicht auf das in der Normallage angebrachte Reflexionselement ist,
Figur 5 eine Endansicht des in der Normallage angebrachten Reflexionselements ist, und
Figur 6 Mittel zum Anbringen des Reflektorsatzes zeigt.
Wie in Figur 1 dargestellt, fällt in konventionellen Lampensätzen etwas von dem durch die Leuchte 1 nach hinten abgegebenen Lichts auf einen hinteren Reflektor 2 und wird von diesem wieder reflektiert. Wie aus den verschiedenen Lichtstrahlen L1, L2 und L3 ersichtlich, wird das Licht von diesem Reflektor in unterschiedliche Richtungen reflektiert und dadurch im allgemeinen zerstreut. Ein Teil des Lichts wird überhaupt nicht reflektiert, sondern vom Reflektor 2 absorbiert. Auf diese Weise geht ein großer Teil des von der Lampe 1 ausgehenden Lichts durch Absorption oder durch Reflektion in eine unerwünschte Richtung verloren.
Im Normalfall würde man über und auf den Seiten der Lampe 1 einen Diffusor anbringen, der jedoch der Übersichtlichkeit halber auf der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Figur 2 zeigt ein System gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem ein weiteres Element 3 zwischen der Lampe 1 und dem Reflektor 2 angebracht ist. Dieses Element ist so ausgebildet, daß das von einem Punkt entlang der Zentralachse A darauf auftreffendes Licht in einem festen Winkel β gebeugt wird. Wie dargestellt, wird das auf das Element 3 auftreffende Licht über einen Winkelbereich oder Winkelbereiche im festen Winkel β gebeugt. Auf diese Weise wird mehr Licht in die gewünschte Richtung abgegeben und der Gesamtbereich wird durch eine erfindungsgemäße Leuchte in größerem Maße ausreichend ausgeleuchtet, als dies vorher mit Hilfe von konventionellen Lampen-Batterie-Kombinationen möglich war.
Viele verschiedene Typen der Elemente 3 können die Eigenschaft besitzen, Licht in der spezifischen vorgewählten Richtung zu reflektieren. Eines dieser Elemente ist in Figur 3 dargestellt. Das in Figur 3 dargestellte Element ist ein Fresnel-Linsenelement, das die Eigenschaft besitzt, Licht von einem beliebigen Punkt auf seiner Zentralachse A in einem spezifischen Winkel β zu reflektieren, der in der gezeigten Ausführung etwa 60º beträgt. Das Element besteht typischerweise aus Glas oder einem Kunststoffmaterial mit bekannten optischen Eigenschaften. Andere Formen und Konfigurationen von Elementen, die ähnliche lichtleitende Eigenschaften aufweisen, können natürlich verwendet werden. Die dargestellte Ausführungsform besitzt eine erste Vielzahl geneigter Flächen 5 auf einer Linsenoberfläche, die der Lichtquelle am nächsten liegt, und eine zweite Vielzahl geneigter Flächen 6 auf einer Fläche, die von der Lichtquelle weiter entfernt ist.
Der Winkel β kann natürlich entsprechend der Form und Konfiguration des Elements 3 variieren. Der Winkel β kann sich ändern, beispielsweise bei einem Element mit anderen Winkeln zwischen angrenzenden höchsten und tiefsten Punkten als dargestellt.
Figur 4 ist eine Draufsicht eines in Figur 3 dargestellten Elements, das in der Normallage angebracht ist. Das Element erstreckt sich im allgemeinen parallel zur Längsrichtung des Leuchtstofflampenelements 1. Wie in Figur 2 dargestellt, ist das Linsenelement 3 mit Hilfe von Klammern 4 befestigt, welche das Element 3 an dem Reflektor 2 befestigen. Dies ist in Figur 4 deutlicher dargestellt, die eine Endansicht des Linsenelements 3 mit den Klammern 4 in der Normallage zeigt. Typischerweise werden zwei Klammempaare verwendet.
Figur 6 zeigt a) eine Unteransicht eines Klammempaares 4 und b) eine Seitenansicht. Diese sind auf einer Ausführungsform an dem Reflektor 2 aufgesteckt. Andere Mittel für die Befestigung des Elements 3 an der Rückwand oder dem Reflektor können eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Element 3 in die Rückwand integriert und bildet daher mit dieser eine Einheit, vorausgesetzt, letztere ist aus einem geeigneten lichtdurchlässigen Material gefertigt.

Claims

1. Leuchte mit einer Lichtquelle (1) und hinter der Lichtquelle angeordneten Mitteln, um von der Lichtquelle auf die Mittel über einen Winkelbereich oder über Winkelbereiche auftreffendes Licht in einem vorgewählten Winkel zu beugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbeugungselement eine Fresnel-Linse ist, die eine erste Vielzahl geneigter Flächenbereiche (5) an einer der Lichtquelle am nächsten liegenden Linsenoberfläche und eine zweite Vielzahl geneigter Flächenbereiche (6) an einer der Lichtquelle am weitesten entfernt liegenden Linsenoberfläche aufweist, so dass das Licht von einem Punkt auf der Zentralachse (A) des Lichtbeugungselements unter dem vorgewählten Winkel gebeugt wird.

2. Leuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rückwand (2), wobei die Lichtbeugungsmittel zwischen der Lichtquelle und der Rückwand angeordnet sind.

3. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbeugungsmittel einen Teil einer Rückwand der Leuchte bilden.

4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbeugungsmittel so geformt sind, daß sie eine Beugung von Licht durch interne Totalreflektion bewirken.

5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgewählte Winkel 60º zur Zentralachse beträgt.

6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (4) zum Befestigen der Lichtbeugungsmittel an der Leuchte.

7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbeugungsmittel aus einem optischen Element bestehen, die im wesentlichen wie in Figur 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ausgebildet sind.