WO2014195383A1 - Lamp adapter - Google Patents

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WO2014195383A1
WO2014195383A1 PCT/EP2014/061642 EP2014061642W WO2014195383A1 WO 2014195383 A1 WO2014195383 A1 WO 2014195383A1 EP 2014061642 W EP2014061642 W EP 2014061642W WO 2014195383 A1 WO2014195383 A1 WO 2014195383A1
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WO
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disc
light source
discs
light
displacement
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PCT/EP2014/061642
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Inventor
Andreas Schramm
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Rheinmetall Man Military Vehicles Gmbh
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Publication date
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    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/008Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/70Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose
    • B60Q3/76Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by the purpose for spotlighting, e.g. reading lamps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/80Circuits; Control arrangements
    • B60Q3/85Circuits; Control arrangements for manual control of the light, e.g. of colour, orientation or intensity
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    • F21W2131/103Outdoor lighting of streets or roads
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention is concerned with a sufficient illumination, for example, a workplace, especially in a vehicle, the place of use of the workplace is not limited to a vehicle.
  • the sufficient illumination is based on a deflection of a light cone directed light sources to arbitrarily adjustable angle within certain limits.
  • the focus of the cone of light remains largely intact.
  • the deflection itself takes place in a simple, flat device, which is integrated in front of the light source or integrated into the window cover of a light source. By this device, a pivoting of the light source itself is no longer necessary to direct the focus of the light source to a specific point.
  • the device can find application where the pivoting of the light source is associated with disadvantages.
  • workplace luminaires are often installed in the ceiling paneling of a vehicle. They can be activated individually by the user if required.
  • the work tables are in turn movable. On the one hand, because there are different working positions, on the other hand, because the table also has to be moved to compensate for different body sizes.
  • the work surface is therefore not always in the light cone of faux-eyes. This has the disadvantage that the required luminosity is not maintained or achieved. If the light beam of the lamp widened by using a different type or by a scattering optics, the light intensity drops below the required level. In addition, there would be disturbing stray light in the vehicle.
  • Adjustable spotlights which have integrated the hinge in the lamp, also build significantly higher than the required LED lamps.
  • the lamp can not be easily attached to the table as such.
  • the object of the invention is to indicate a possibility with which sufficient illumination of a workstation can be achieved.
  • a device is provided as a lamp attachment, which consists of several, at least two, or three discs with formations. By moving the discs to each other, it is possible to optimally move the light rays of a light source so that even poorly accessible corners of a workplace can be adequately illuminated.
  • a device for deflecting a light cone of directed light sources by arbitrarily adjustable angles within certain limits is realized. The focus of the cone of light remains largely intact.
  • the lamp attachment is placed on this lamp or integrated into the window cover of the bulb, which creates optimal illumination through its structure or design.
  • DE 101 20 740 A1 deals with the connection of a lamp housing of a headlamp with a lamp attachment.
  • DE 89 00 774 U1 discloses a lamp attachment especially for a flashlight.
  • Another illuminant attachment describes the DE 200 02 795 U1.
  • the device or the inventive lamp attachment consists in a first embodiment of two discs. In a further embodiment, the device comprises three discs
  • the first of the light source or the / the light emitting diode (s) facing disc has convex formations on the bottom. This disc focuses the light like small converging lenses.
  • the second disc underneath has concave formations on the top. They act like diverging lenses and have a shorter focal length than the convex formations.
  • the distance between the slices is chosen such that the virtual focus of both systems coincides. If the optical axes of both systems are exactly on top of each other, the effect almost disappears.
  • the light cone from the lamp remains largely unchanged.
  • the beam is deflected. With a deflection of the beam path to about 30 °, the beam path is deflected evenly, creating a sufficient beam in the overall angle of 60 °.
  • a defined displacement path of the light beams can be realized on the workstation.
  • the first disk has a convex shape on the underside.
  • a second disc has on its upper side also convex formations.
  • a third of the light source facing disc in turn has convex protrusions on the bottom.
  • the first disc forms a system, the other two discs another. The distance between the two systems is chosen so that the focal points of both systems almost coincide. If the second disc is displaced from the optical axis, it changes the radiation passage like a prism by a certain angle. The focal point is almost preserved, it only shifts horizontally. The third disc is shifted more or more in the ratio of the shift to the second disc. As a result, an even greater angular adjustment (deflection) can be achieved.
  • FIG. 1 shows a structure of a lamp attachment according to the invention with two panes and an enlarged detail representation Z,
  • FIG. 1.1 shows the detailed representation Z with just incident beam pair
  • FIG. 1.2 shows the detail Z with obliquely incident beam pair
  • FIG. 2 is a representation of the displacement of the discs of Figure 1 against each other and with a straight incident beam pair and an enlarged detail representation Y,
  • FIG. 2.2 shows the detailed representation Y with a beam pair incident obliquely from the right
  • FIG. 3.2 a representation of the deflection of a light cone by means of an adjustable lamp attachment according to FIG. 1, FIG.
  • Fig. 4 shows a structure of a lamp attachment according to the invention with three panes and an enlarged Detaiidar ein X, without displacement
  • Fig. 5 shows the structure of the lamp attachment of FIG. 4, with displacement
  • FIG. 6.1 shows a representation of the first pane of the lamp attachment in a one-dimensional embodiment
  • Fig. 6.2 shows a representation of the disc of Fig. 6.1 in a two-dimensional design.
  • Fig. 1 shows a light source or lamp 1, which preferably consists of several LED 2 and is integrated in a wall structure.
  • a device 10 is mounted as a lamp attachment, which consists in a first embodiment of two glass panes 3 and 4 respectively.
  • the disc 3, which faces the light source 1, has convex formations 5 on the underside. These focus the light like small converging lenses with the focal length f.
  • the second underlying disc 4 has concave formations 6 on the top. They act like diverging lenses with the shorter, virtual focal length f 2 .
  • FIG. 1.1 shows a beam pair that emerges from the light source 1 at a slight angle. The angle of incidence on the disc 3 and the exit angle ß from the disc 4 are almost equal in both cases.
  • FIG. 2 shows a beam pair that hits the system (disks) or device 10 at an angle ⁇ ⁇ 90 °. In this case, the inclination of the rays is further enhanced, wherein the exit angle ß is smaller than the angle of incidence ⁇ .
  • FIG. 3.1 The typical distribution of the light intensity of a directional light source 1 is shown schematically in FIG. 3.1, while FIG. 3.2 shows what effect the deflections described in FIGS. 2 to 2.2 have in total on this light cone.
  • the size of the displacement of both discs 3, 4 to each other depends on the degree of miniaturization of the discs 3, 4. But it should be less than 1 mm.
  • For adjustment can serve a small, manually operated knob, which causes a small threaded rod a minimum displacement (not shown). Although system-related leakage losses limit the effect in the described embodiments.
  • the light cone can already be deflected to about 10 °.
  • the device 20 comprises three discs 3, 21, 22.
  • This device 20 in turn consists of the disc 3, which faces the light source 1 and collects with its convex formations 5, the light corresponding to the focal length ⁇ focal point.
  • the disc 22 is constructed analogously to the disc 3, but has a shorter focal length f 3rd
  • the disk 22 is arranged at a distance, so that the focal points of both disks 3, 22 coincide.
  • a third disc 21 is arranged, which has convex protrusions 23 on the top.
  • the disk 21 If the disk 21 is pushed by Zi from the optical axis, it changes the beam passage, similar to a prism, by a certain angle. The distance of the focal point is almost preserved, this shifts only horizontally.
  • the disc 22 is displaced in a certain ratio stronger than the disc 21 by the amount Z 2 , to compensate for the lateral displacements.
  • the passage of straight incident rays is shown in FIG.
  • the effect on the laterally incident light beams is analogous to the previously described embodiment with two disks.
  • the described contour can be realized one-dimensionally for unidirectional adjustments.
  • Fig. 6.1 shows an example of the disc 3 for the one-dimensional design.
  • the lamp attachment 10 can also be designed two-dimensionally for adjustments in two directions.
  • Fig. 6.2 shows the disc 3 for the two-dimensional design.
  • the device may also be attached to a headlight of a vehicle, such as a motor vehicle or an aircraft, to a large headlight, e.g. On a ship, or other applications for illuminating a place, such as a sports field, an airport, a street lamp, etc. are involved.
  • a headlight of a vehicle such as a motor vehicle or an aircraft
  • a large headlight e.g. On a ship, or other applications for illuminating a place, such as a sports field, an airport, a street lamp, etc. are involved.
  • the principle of the inventive idea is applicable to many applications.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a device (10) which, in the form of a lamp adapter (10), can be mounted upstream of a light source (1) or integrated into a lens cover of a lighting means (1). The lamp adapter (10) consists of at least two lenses (3, 4, 21, 22) which can be horizontally moved in relation to each other such that a horizontal movement of at least one lens (3, 4, 21, 22) results in a deflection of the light cone.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Lampenvorsatz lamp intent
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer ausreichenden Ausleuchtung beispielsweise eines Arbeitsplatzes, insbesondere in einem Fahrzeug, wobei der Einsatzort des Arbeitsplatzes nicht auf ein Fahrzeug beschränkt ist. Alternativ ist auch die Anwendung an / in Fahrzeugen, an Straßenlaternen etc. Die ausreichende Ausleuchtung basiert auf einer Ablenkung eines Lichtkegels gerichteter Lichtquellen um beliebig einstellbare Winkel innerhalb bestimmter Grenzwerte. Dabei bleibt die Fokussierung des Lichtkegels weitgehend erhalten. Die Ablenkung selber erfolgt in einer einfachen, flachen Vorrichtung, welche vor die Lichtquelle eingebunden ist oder in die Scheibenabdeckung eines Leuchtmittels integriert wird. Durch diese Vorrichtung ist ein Schwenken der Lichtquelle selbst nicht mehr notwendig, um den Fokus der Lichtquelle auf einen bestimmten Punkt zu richten. Die Vorrichtung kann dort Anwendung finden, wo das Schwenken der Lichtquelle mit Nachteilen verbunden ist. The invention is concerned with a sufficient illumination, for example, a workplace, especially in a vehicle, the place of use of the workplace is not limited to a vehicle. Alternatively, the application to / in vehicles, to street lights, etc. The sufficient illumination is based on a deflection of a light cone directed light sources to arbitrarily adjustable angle within certain limits. The focus of the cone of light remains largely intact. The deflection itself takes place in a simple, flat device, which is integrated in front of the light source or integrated into the window cover of a light source. By this device, a pivoting of the light source itself is no longer necessary to direct the focus of the light source to a specific point. The device can find application where the pivoting of the light source is associated with disadvantages.
Zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen sind Arbeitsplatzleuchten häufig in die Deckenverkleidung eines Fahrzeuges eingebaut. Sie können vom Nutzer bei Bedarf individuell zugeschaltet werden. Die Arbeitstische sind ihrerseits verschiebbar. Zum einen, weil es verschiedene Arbeitspositionen gibt, zum anderen, weil der Tisch zum Ausgleich unterschiedlicher Körpergrößen auch verschoben werden muss. Die Arbeitsfläche liegt daher nicht immer im Lichtkegel der Fahrzeugdeckeniampe. Das bringt den Nachteil mit sich, dass die geforderte Leuchtstärke nicht eingehalten bzw. erreicht wird. Wird der Lichtkegel der Lampe durch Verwendung einer anderen Bauart oder durch eine streuende Optik verbreitert, sinkt die Lichtstärke unter das geforderte Maß. Zudem käme es zu störendem Streulicht im Fahrzeug. To illuminate workplaces, workplace luminaires are often installed in the ceiling paneling of a vehicle. They can be activated individually by the user if required. The work tables are in turn movable. On the one hand, because there are different working positions, on the other hand, because the table also has to be moved to compensate for different body sizes. The work surface is therefore not always in the light cone of Fahrzeugdeckeniampe. This has the disadvantage that the required luminosity is not maintained or achieved. If the light beam of the lamp widened by using a different type or by a scattering optics, the light intensity drops below the required level. In addition, there would be disturbing stray light in the vehicle.
Eine Möglichkeit der besseren Ausleuchtung wäre beispielsweise die Lampen schwenkbar zu gestalten. Eine derartige Lösung kommt jedoch den Anforderungen einer flachen Bauform nicht nach. Beim Ankippen der Lampe entsteht an der Decke eine Storkante, an der man sich stoßen oder an ihr hängen bleiben kann. Außerdem müsste zusätzlich ein Gelenk eingebunden und untergebracht werden. Ist eine Beweglichkeit in zwei Richtungen notwendig, betrifft das den Einsatz von sogar zwei Gelenken. One way of better illumination would be to turn the lamps, for example. However, such a solution does not meet the requirements of a flat design. When tilting the lamp creates a Storkante on the ceiling, at the one to bump into or get stuck with her. In addition, a joint would also be involved and housed. If mobility in two directions is necessary, it involves the use of even two joints.
Einstellbare Strahler, die das Gelenk in der Lampe integriert haben, bauen ebenfalls deutlich höher, als die geforderten LED-Lampen. Adjustable spotlights, which have integrated the hinge in the lamp, also build significantly higher than the required LED lamps.
Aufgrund der Komplexität der Arbeitstische, die unter anderem schnell zur Seite klappbar sein sollen, kann die Lampe als solche auch nicht einfach am Tisch befestigt werden. Due to the complexity of the work tables, which are to be quickly folded aside, among other things, the lamp can not be easily attached to the table as such.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der eine ausreichende Beleuchtung eines Arbeitsplatzes erreicht werden kann. The object of the invention is to indicate a possibility with which sufficient illumination of a workstation can be achieved.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen zeigen die Unteransprüche. The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments show the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung als Lampenvorsatz vorgesehen, der aus mehreren, zumindest aus zwei, oder drei Scheiben mit Ausformungen besteht. Durch Verschieben der Scheiben zueinander wird es möglich, die Lichtstrahlen einer Lichtquelle optimal so zu verschieben, so dass auch schlecht erreichbare Ecken eines Arbeitsplatzes ausreichend ausgeleuchtet werden können. Realisiert wird eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtkegels gerichteter Lichtquellen um beliebig einstellbare Winkel innerhalb bestimmter Grenzwerte. Dabei bleibt die Fokussierung des Lichtkegels weitgehend erhalten. According to the invention a device is provided as a lamp attachment, which consists of several, at least two, or three discs with formations. By moving the discs to each other, it is possible to optimally move the light rays of a light source so that even poorly accessible corners of a workplace can be adequately illuminated. A device for deflecting a light cone of directed light sources by arbitrarily adjustable angles within certain limits is realized. The focus of the cone of light remains largely intact.
Ausgehend von einer Lichtquelle, gebildet insbesondere aus Leuchtdioden, die eine flache Bauform besitzen, wird der Lampenvorsatz auf diese Lampe aufgesetzt oder in die Scheibenabdeckung des Leuchtmittels integriert, der durch seine Struktur oder Bauform eine optimale Ausleuchtung schafft. Starting from a light source, formed in particular of light-emitting diodes, which have a flat design, the lamp attachment is placed on this lamp or integrated into the window cover of the bulb, which creates optimal illumination through its structure or design.
Die DE 101 20 740 A1 beschäftigt sich mit der Verbindung eines Lampengehäuses eines Scheinwerfers mit einem Lampenvorsatz. Die DE 89 00 774 U1 offenbart einen Lampenvorsatz insbesondere für eine Taschenlampe. Einen anderen Leuchtmittelvorsatz beschreibt die DE 200 02 795 U1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. der erfindungsgemäße Lampenvorsatz besteht in einer ersten Ausführung aus zwei Scheiben. In einer weiteren Ausführung umfasst die Vorrichtung drei Scheiben DE 101 20 740 A1 deals with the connection of a lamp housing of a headlamp with a lamp attachment. DE 89 00 774 U1 discloses a lamp attachment especially for a flashlight. Another illuminant attachment describes the DE 200 02 795 U1. The device or the inventive lamp attachment consists in a first embodiment of two discs. In a further embodiment, the device comprises three discs
Die erste der Lichtquelle bzw. der / den Leuchtdiode(n) zugewandte Scheibe hat konvexe Ausformungen auf der Unterseite. Diese Scheibe bündelt das Licht wie kleine Sammellinsen. The first of the light source or the / the light emitting diode (s) facing disc has convex formations on the bottom. This disc focuses the light like small converging lenses.
Die zweite darunter befindliche Scheibe hat konkave Ausformungen auf der Oberseite. Sie wirken wie Zerstreuungslinsen und haben eine kürzere Brennweite als die konvexen Ausformungen. Der Abstand zwischen den Scheiben wird derart gewählt, dass der virtuelle Brennpunkt beider Systeme zusammen fällt. Liegen die optischen Achsen beider Systeme genau übereinander, hebt sich die Wirkung nahezu auf. Der Lichtkegel aus der Lampe bleibt weitgehend unverändert erhalten. Durch geringfügiges Verschieben der Scheiben zueinander wird der Lichtkegel abgelenkt. Bei einer Ablenkung des Strahlenganges bis ca. 30° wird der Strahlengang noch gleichmäßig abgelenkt, ein ausreichender Lichtkegel im Gesamtwinkel von 60° geschaffen. Bei einem definierten Abstand des Arbeitstisches zur Lampe kann ein definierter Verschiebungsweg der Lichtstrahlen auf dem Arbeitsplatz realisiert werden. The second disc underneath has concave formations on the top. They act like diverging lenses and have a shorter focal length than the convex formations. The distance between the slices is chosen such that the virtual focus of both systems coincides. If the optical axes of both systems are exactly on top of each other, the effect almost disappears. The light cone from the lamp remains largely unchanged. By slightly moving the discs to each other, the beam is deflected. With a deflection of the beam path to about 30 °, the beam path is deflected evenly, creating a sufficient beam in the overall angle of 60 °. At a defined distance of the work table to the lamp, a defined displacement path of the light beams can be realized on the workstation.
Bei einer Variante mir drei Scheiben, weist die erste Scheibe konvexe Ausformung auf der Unterseite auf. Eine zweite Scheibe besitzt an ihrer Oberseite ebenfalls konvexe Ausformungen. Eine dritte der Lichtquelle zugewandte Scheibe hat wiederum konvexe Ausformungen auf der Unterseite. Die erste Scheibe bildet dabei ein System, die beiden anderen Scheiben ein weiteres. Der Abstand der beiden Systeme ist so gewählt, dass die Brennpunkte beider Systeme nahezu zusammenfallen. Wird die zweite Scheibe aus der optischen Achse verschoben, ändert sie den Strahiendurchgang ähnlich einem Prisma um einen bestimmten Winkel. Der Brennpunkt bleibt nahezu erhalten, er verschiebt sich nur horizontal. Die dritte Scheibe wird im Verhältnis der Verschiebung zur zweiten Scheibe mehr bzw. weiter verschoben. Dadurch lässt sich eine noch größere Winkelverstellung (Ablenkung) erreichen. In a variant with three disks, the first disk has a convex shape on the underside. A second disc has on its upper side also convex formations. A third of the light source facing disc in turn has convex protrusions on the bottom. The first disc forms a system, the other two discs another. The distance between the two systems is chosen so that the focal points of both systems almost coincide. If the second disc is displaced from the optical axis, it changes the radiation passage like a prism by a certain angle. The focal point is almost preserved, it only shifts horizontally. The third disc is shifted more or more in the ratio of the shift to the second disc. As a result, an even greater angular adjustment (deflection) can be achieved.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen unter anderem darin, dass ihr Platzbedarf gering ist, keine flexiblen Kabel notwendig sind und sie zudem kostengünstig ist, da keine Gelenke etc. benötigt werden. Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt: The advantages of the device according to the invention include, inter alia, that their space requirement is low, no flexible cables are necessary and it is also inexpensive, since no joints, etc. are needed. Reference to an embodiment with drawing, the invention will be explained in more detail. It shows:
Fig. 1 einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Lampenvorsatzes mit zwei Scheiben und einer vergrößerten Detaildarstellung Z, 1 shows a structure of a lamp attachment according to the invention with two panes and an enlarged detail representation Z,
Fig. 1.1 die Detaildarstellung Z mit gerade einfallendem Strahfenpaar, FIG. 1.1 shows the detailed representation Z with just incident beam pair, FIG.
Fig. 1.2 die Detaildarstellung Z mit schräg einfallendem Strahlenpaar, FIG. 1.2 shows the detail Z with obliquely incident beam pair, FIG.
Fig. 2 eine Darstellung der Verschiebung der Scheiben aus Fig. 1 gegeneinander und mit einem gerade einfallenden Strahlenpaar und einer vergrößerten Detaiidarstellung Y, 2 is a representation of the displacement of the discs of Figure 1 against each other and with a straight incident beam pair and an enlarged detail representation Y,
Fig. 2.1 die Detaildarstellung Y mit einem schräg von links einfallenden Strahlenpaar, 2.1 the detailed representation Y with an obliquely from the left incident beam pair,
Fig. 2.2 die Detaildarstellung Y mit einem schräg von rechts einfallenden Strahlenpaar, FIG. 2.2 shows the detailed representation Y with a beam pair incident obliquely from the right, FIG.
Fig. 3.1 eine Darstellung der Verteilung der Lichtintensität einer fokussierenden Lichtquelle, 3.1 shows a representation of the distribution of the light intensity of a focusing light source,
Fig. 3.2 eine Darstellung der Ablenkung eines Lichtkegels mittels verstellbarem Lampenvorsatz nach Fig. 1 , FIG. 3.2 a representation of the deflection of a light cone by means of an adjustable lamp attachment according to FIG. 1, FIG.
Fig. 4 einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Lampenvorsatzes mit drei Scheiben sowie eine vergrößerte Detaiidarstellung X, ohne Verschiebung Fig. 4 shows a structure of a lamp attachment according to the invention with three panes and an enlarged Detaiidarstellung X, without displacement
Fig. 5 den Aufbau des Lampenvorsatzes nach Fig. 4, mit Verschiebung Fig. 5 shows the structure of the lamp attachment of FIG. 4, with displacement
Fig. 6.1 eine Darstellung der ersten Scheibe des Lampenvorsatzes bei einer eindimensionalen Ausführung, FIG. 6.1 shows a representation of the first pane of the lamp attachment in a one-dimensional embodiment, FIG.
Fig. 6.2 eine Darstellung der Scheibe aus Fig. 6.1 bei einer zweidimensionalen Ausführung. Fig. 1 zeigt eine Lichtquelle oder Lampe 1, die vorzugsweise aus mehreren LED 2 besteht und in einem Wandaufbau integriert ist. Unterhalb der Lichtquelle 1 ist eine Vorrichtung 10 als Lampenvorsatz angebracht, der in einer ersten Ausgestaltung aus zwei Glasscheiben 3 bzw. 4 besteht. Die Scheibe 3, die der Lichtquelle 1 zugewandt ist, hat konvexe Ausformungen 5 auf der Unterseite. Diese bündeln das Licht wie kleine Sammellinsen mit der Brennweite f-,. Die zweite darunter liegende Scheibe 4 hat konkave Ausformungen 6 auf der Oberseite. Sie wirken wie Zerstreuungslinsen mit der kürzeren, virtuellen Brennweite f2. Der Abstand a zwischen den Scheiben 3, 4 wird so gewählt, dass der Brennpunkt der Sammellinsen und der virtuelle Brennpunkt der Zerstreuungslinsen in einem Punkt zusammenfallen. In Fig. 1.1 ist der Durchgang von Strahlen dargestellt, die genau senkrecht aus der Lichtquelle 1 austreten. Fig. 1.2 zeigt ein Strahlenpaar, das unter einem geringen Winkel aus der Lichtquelle 1 tritt. Der Einfallswinkel auf die Scheibe 3 und der Austrittswinkel ß aus der Scheibe 4 sind in beiden Fällen nahezu gleich groß. Fig. 6.2 shows a representation of the disc of Fig. 6.1 in a two-dimensional design. Fig. 1 shows a light source or lamp 1, which preferably consists of several LED 2 and is integrated in a wall structure. Below the light source 1, a device 10 is mounted as a lamp attachment, which consists in a first embodiment of two glass panes 3 and 4 respectively. The disc 3, which faces the light source 1, has convex formations 5 on the underside. These focus the light like small converging lenses with the focal length f. The second underlying disc 4 has concave formations 6 on the top. They act like diverging lenses with the shorter, virtual focal length f 2 . The distance a between the disks 3, 4 is selected so that the focal point of the converging lenses and the virtual focus of the diverging lenses coincide in one point. In Fig. 1.1 the passage of rays is shown, which emerge exactly perpendicular from the light source 1. FIG. 1.2 shows a beam pair that emerges from the light source 1 at a slight angle. The angle of incidence on the disc 3 and the exit angle ß from the disc 4 are almost equal in both cases.
In Fig. 2 ist aufgezeigt, welchen Einfiuss eine horizontale Verschiebung der Scheibe 4 um den Betrag Z auf den Durchgang der senkrechten Strahlen hat, sie durch die Verschiebung mit einem Austrittswinkel ß < 90° heraustreten. Fig. 2.1 zeigt ein Strahlenpaar, dass bereits unter einem Winkel α < 90° auf das System (die Scheiben) bzw. die Vorrichtung 10 trifft. In diesem Fall wird die Neigung der Strahlen noch verstärkt, wobei der Austrittswinkel ß kleiner als der Einfallswinkel α ist. In Fig. 2 is shown, which Eineinuss has a horizontal displacement of the disc 4 by the amount Z on the passage of the vertical rays, they emerge through the displacement with an exit angle ß <90 °. FIG. 2.1 shows a beam pair that hits the system (disks) or device 10 at an angle α <90 °. In this case, the inclination of the rays is further enhanced, wherein the exit angle ß is smaller than the angle of incidence α.
Die typische Verteilung der Lichtintensität einer gerichteten Lichtquelle 1 zeigt Fig. 3.1 schematisch, während Fig. 3.2 zeigt, welche Wirkung die in Fig. 2 bis 2.2 beschriebenen Ablenkungen in Summe auf diesen Lichtkegel haben. Die Größe der Verschiebung beider Scheiben 3, 4 zueinander ist vom Grad der Miniaturisierung der Scheiben 3, 4 abhängig. Sie sollte aber weniger als 1 mm betragen. Zur Verstellung kann ein kleiner, per Hand betätigter Drehknopf dienen, der über eine kleine Gewindestange eine minimale Verschiebung bewirkt (nicht näher dargestellt). Systembedingte Streuverluste begrenzen zwar in den beschriebenen Ausführungen die Wirkung. Abhängig vom Fokus der Lichtquelle bzw. Lampe 1 kann der Lichtkegel aber so bereits bis ca. 10° abgelenkt werden. The typical distribution of the light intensity of a directional light source 1 is shown schematically in FIG. 3.1, while FIG. 3.2 shows what effect the deflections described in FIGS. 2 to 2.2 have in total on this light cone. The size of the displacement of both discs 3, 4 to each other depends on the degree of miniaturization of the discs 3, 4. But it should be less than 1 mm. For adjustment can serve a small, manually operated knob, which causes a small threaded rod a minimum displacement (not shown). Although system-related leakage losses limit the effect in the described embodiments. Depending on the focus of the light source or lamp 1, however, the light cone can already be deflected to about 10 °.
Deutlich größere Ablenkungen werden mit einer Vorrichtung 20 aus wenigstens drei Scheiben erzielt. Nach Fig. 4 umfasst die Vorrichtung 20 drei Scheiben 3, 21 , 22. Diese Vorrichtung 20 besteht wiederum aus der Scheibe 3, die der Lichtquelle 1 zugewandt ist und mit ihren konvexen Ausformungen 5 das Licht entsprechend der Brennweite ^ im Brennpunkt sammelt. Die Scheibe 22 ist analog der Scheibe 3 aufgebaut, hat jedoch eine kürzere Brennweite f3. Die Scheibe 22 ist in einem Abstand angeordnet, so dass die Brennpunkte beider Scheiben 3, 22 zusammenfallen. Zwischen den beiden Scheiben 3, 22 ist eine dritte Scheibe 21 angeordnet, die konvexe Ausformungen 23 auf der Oberseite besitzt. Wenn die optischen Achsen aller Scheiben 3, 21 , 22 aufeinander liegen, hebt die Scheibe 22 die Veränderung des Strahlenganges durch die Scheibe 3 auf. Die Scheibe 21 wirkt nahezu neutral und hat keinen Ein- fluss. Significantly greater distractions are achieved with a device 20 of at least three discs. According to Fig. 4, the device 20 comprises three discs 3, 21, 22. This device 20 in turn consists of the disc 3, which faces the light source 1 and collects with its convex formations 5, the light corresponding to the focal length ^ focal point. The disc 22 is constructed analogously to the disc 3, but has a shorter focal length f 3rd The disk 22 is arranged at a distance, so that the focal points of both disks 3, 22 coincide. Between the two discs 3, 22, a third disc 21 is arranged, which has convex protrusions 23 on the top. When the optical axes of all disks 3, 21, 22 lie on one another, the disk 22 picks up the change in the beam path through the disk 3. The disc 21 is almost neutral and has no influence.
Wird die Scheibe 21 um Zi aus der optischen Achse geschoben, ändert sie den Strahlendurchgang, ähnlich einem Prisma, um einen bestimmten Winkel. Der Abstand des Brennpunktes bleibt nahezu erhalten, dieser verschiebt sich nur horizontal. Die Scheibe 22 wird in einem bestimmten Verhältnis stärker als die Scheibe 21 um den Betrag Z2 verschoben, um die seitlichen Verschiebungen auszugleichen. Der Durchgang gerade einfallender Strahlen ist in Fig. 5 dargestellt. Die Wirkung auf die seitlich einfallenden Lichtstrahlen ist analog der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit zwei Scheiben. If the disk 21 is pushed by Zi from the optical axis, it changes the beam passage, similar to a prism, by a certain angle. The distance of the focal point is almost preserved, this shifts only horizontally. The disc 22 is displaced in a certain ratio stronger than the disc 21 by the amount Z 2 , to compensate for the lateral displacements. The passage of straight incident rays is shown in FIG. The effect on the laterally incident light beams is analogous to the previously described embodiment with two disks.
Mit einem Lampenvorsatz 20 mit drei Scheiben 3, 21 , 22 kann eine Gesamtwinkelverschiebung der Lichtstrahlen von ca. 60° realisiert werden. With a lamp attachment 20 with three disks 3, 21, 22, a total angular displacement of the light beams of about 60 ° can be realized.
Die beschriebene Kontur kann eindimensional für Verstellungen in eine Richtung realisiert werden. Fig. 6.1 zeigt beispielshaft die Scheibe 3 für die eindimensionale Ausführung. Der Lampenvorsatz 10 kann aber auch zweidimensional für Verstellungen in zwei Richtungen ausgeführt sein. Fig. 6.2 zeigt die Scheibe 3 für die zweidimensionale Ausführung. The described contour can be realized one-dimensionally for unidirectional adjustments. Fig. 6.1 shows an example of the disc 3 for the one-dimensional design. The lamp attachment 10 can also be designed two-dimensionally for adjustments in two directions. Fig. 6.2 shows the disc 3 for the two-dimensional design.
Die Verwendung bzw. Einbindung der Vorrichtung ist nicht auf das vorbeschriebene Ausfüh- rungsbeispiei begrenzt. Es bieten sich vielerlei Anwendungsmöglichkeiten an. So kann die Vorrichtung auch an einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges, wie Kraftfahrzeuges oder Luftfahrzeuges, an einem großen Scheinwerfer, z.B. auf einem Schiff, oder anderen Anwendungen zum Ausleuchten eines Platzes, wie beispielsweise eines Sportplatzes, eines Flughafens, an einer Straßenlaterne etc. eingebunden werden. Das Prinzip der erfinderischen Grundidee ist auf viele Anwendungen anwendbar. The use or integration of the device is not limited to the above-described embodiment. There are many possible applications. Thus, the device may also be attached to a headlight of a vehicle, such as a motor vehicle or an aircraft, to a large headlight, e.g. On a ship, or other applications for illuminating a place, such as a sports field, an airport, a street lamp, etc. are involved. The principle of the inventive idea is applicable to many applications.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (10, 20) zur Ablenkung eines Lichtkegels gerichteter Lichtquellen (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie als Lampenvorsatz (10) vor die Lichtquelle (1) eingebunden oder in eine Scheibenabdeckung eines Leuchtmittels (1 ) integriert ist, wobei der Lampenvorsatz (10) aus wenigstens zwei Scheiben (3, 4, 21 , 22) besteht, die zueinander horizontal verschiebbar sind, derart, dass ein horizontales Verschieben wenigstens einer Scheibe (3, 4, 21, 22) ein Ablenken des Lichtkegels zur Folge hat 1. Device (10, 20) for deflecting a light cone directed light sources (1), characterized in that it is incorporated as a lamp attachment (10) in front of the light source (1) or integrated in a window cover of a light source (1), wherein the lamp attachment (10) consists of at least two discs (3, 4, 21, 22) which are mutually horizontally displaceable, such that a horizontal displacement of at least one disc (3, 4, 21, 22) has a deflection of the light cone result
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei aus Glas bestehende Scheiben (3, 4) umfasst, wobei die der Lichtquelle (1) zugewandte Scheibe (3) konvexe Ausformungen (5) auf der Unterseite und die zweite, darunter liegende Scheibe (4) konkave Ausformungen (6) auf der Oberseite aufweisen. 2. Device (10) according to claim 1, characterized in that it comprises two glass discs (3, 4), wherein the light source (1) facing disc (3) convex formations (5) on the underside and the second underlying disc (4) have concave formations (6) on the top.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Scheibe (3) das Licht wie kleine Sammellinsen mit der Brennweite ( ,) bündelt und die zweite Scheibe (4) wie Zerstreuungslinsen mit der kürzeren, virtuellen Brennweite (f2 ) wirken, wobei ein Abstand (a) zwischen den Scheiben (3, 4) so gewählt ist, dass der Brennpunkt der Sammellinsen und der virtuelle Brennpunkt der Zerstreuungslinsen in einem Punkt zusammenfallen. 3. A device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the first disc (3) concentrates the light like small converging lenses with the focal length (,) and the second disc (4) as diverging lenses with the shorter, virtual focal length ( f 2 ), wherein a distance (a) between the discs (3, 4) is selected so that the focal point of the converging lenses and the virtual focus of the diverging lenses coincide in one point.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Verschiebung beider Scheiben (3, 4) zueinander vom Grad der Miniaturisierung der Scheiben 3, 4 abhängig ist, 4. Device (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the size of the displacement of both discs (3, 4) to each other depends on the degree of miniaturization of the discs 3, 4,
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung weniger als 1 mm beträgt. 5. Device (10) according to claim 4, characterized in that the displacement is less than 1 mm.
6. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie drei aus Glas bestehende Scheiben (3, 21, 22) umfasst, wobei die der Lichtquelle (1) zugewandte Seite (3) konvexe Ausformungen (5) auf der Unterseite ausweist, die dritte äußere Scheibe (22) analog der ersten Scheibe (3) ist, jedoch eine kürzere Brennweite (f3) besitzt und zwischen den beiden Scheiben (3, 22) eine dritte Scheibe (21) angeordnet ist, die konvexe Ausformungen (23) auf der Oberseite besitzt. 6. Device (20) according to claim 1, characterized in that it comprises three glass plates (3, 21, 22), wherein the light source (1) facing side (3) has convex formations (5) on the underside , the third outer disc (22) is analogous to the first disc (3), but has a shorter focal length (f 3 ) and between the two discs (3, 22) a third disc (21) is arranged, the convex formations (23 ) on the top.
7. Vorrichtung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Scheibe (3) mit ihren konvexen Ausformungen (5) das Licht entsprechend der Brennweite (fi) im Brennpunkt sammelt, wobei wenn die optischen Achsen aller Scheiben (3, 21 , 22 ) ohne Verschiebung aufeinander liegen, die Scheibe (22) die Veränderung des Strahlenganges durch die Scheibe (3) aufhebt und die Scheibe (21) keinen Einfluss hat. 7. Device (20) according to claim 6, characterized in that the first disc (3) with its convex formations (5) collects the light corresponding to the focal length (fi) at the focal point, wherein when the optical axes of all discs (3, 21 , 22) lie on one another without displacement, the disc (22) reverses the change of the beam path through the disc (3) and the disc (21) has no influence.
8. Vorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eindimensional für Verstellungen in eine Richtung als auch zweidimensional für Verstellungen in zwei Richtungen ausgeführt ist. 8. Device (10, 20) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed one-dimensionally for one-way and two-dimensional adjustments for two-way adjustments.
9. Lichtquelle (1) mit einer Vorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. Light source (1) with a device (10, 20) according to one of claims 1 to 8.
10. Lichtquelle (1) nach Anspruch 9 zur Verwendung in / an einem in einem Fahrzeug, wie beispielsweise an einem Scheinwerfer oder beispielsweise zur Ausleuchtung eines Arbeitsplatzes. 10. Light source (1) according to claim 9 for use in / on a in a vehicle, such as a headlight or, for example, to illuminate a workplace.
1 1. Lichtquelle (1) nach Anspruch 9 zur Verwendung an einer Straßenlaterne. 1 1. Light source (1) according to claim 9 for use on a street lamp.
12. Lichtquelle (1) nach Anspruch 9 zur Verwendung zum Ausleuchten eines Sportplatzes. 12. Light source (1) according to claim 9 for use for illuminating a sports field.
13. Fahrzeug mit wenigstens einer Lichtquelle (1 ) nach Anspruch 9 oder 0. 13. Vehicle with at least one light source (1) according to claim 9 or 0.
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