Leuchte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Lichtquellen.
Bereits seit Längerem werden in Leuchten Leuchtdioden (LEDs) als Lichtquellen eingesetzt. Leuchtdioden zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch und durch eine lange Lebensdauer aus. Mittlerweile ist es auch bekannt, Leuchtdioden in Straßenleuchten einzusetzen. Dabei Können einzelne Leuchtdioden oder Gruppen von Leuchtdioden verwendet werden. Zur Beeinflussung der Ausstrahlcharakteristik der Leuchtdioden sind diese in der Regel mit lichtlenkenden Einrichtungen transparenter Art ausgestattet. Beispielsweise können dazu Kollimatoren, Vorsatzlinsen, Streuscheiben oder Ähnliches eingesetzt werden. Durch die lichtlenkenden Einrichtungen wird das in der Leuchtdiode erzeugte Licht in eine Raumrichtung gebündelt. Zudem wird dem Lichtbündel eine spezifische Verteilung aufgeimpft. Beispiele für solche Verteilungen sind zum Beispiel eine bündelnde Verteilung, eine streuende Verteilung oder eine bandförmige Verteilung. Durch den lichtlenkenden Vorsatz wird jede Leuchtdiode bzw. jede Gruppe von Leuchtdioden zu einem sehr kleinen Scheinwerfer mit speziellen lichttechnischen Eigenschaften. Die Ausstrahlrichtungen der einzelnen Leuchtdioden oder der Gruppen von Leuchtdioden werden durch Kippen der Leuchtdiode bzw. der Gruppe von Leuchtdioden und durch ihre Positionierung im Leuchtengehäuse der Straßenleuchte festgelegt. Die Leuchtdioden bzw. die Gruppen von Leuchtdioden sind dabei direkt auf die Zielfläche, also beispielsweise auf die Oberfläche einer Fahrbahn, ausgerichtet. Einzelne Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen strahlen dabei unterschiedliche Punkte der Zielfläche an. Durch die Überlagerung der einzelnen Anstrahlungen der Leuchtdioden bzw. Leuchtdiodengruppen wird die gewünschte Lichtstärkeverteilung auf der Zielfläche erreicht.
Nachteilig an dieser Anordnung von Leuchtdioden in einer Straßenleuchte ist dabei zum Einen, dass die Leuchtdioden direkt die Zielfläche beleuchten und daher auch direkt einsehbar sind. Durch die sehr kleinen Dimensionen und hohen Lichtströme der einzelnen Leuchtäioden ergeben sich sehr hohe Leuchtdichten auf den Oberflächen der Leuchtdioden bzw. auf den Vorsatzoptiken der Leuchtdioden. Dies führt zu einer starken Blendung eines Betrachters.
Da die Leuchtdioden bzw. die Gruppen von Leuchtdioden individuell auf Punkte der Ziel- fläche ausgerichtet werden, ist eine sehr komplexe Geometrie der mechanischen Struktur der Leuchte nötig. Zudem müssen die Leuchtdioden einzeln bzw. in mehreren Gruppen verdrahtet und montiert werden. Dies führt zu einem hohen Fertigungsaufwand und daher auch zu hohen Kosten des Gesamtsystems. Daher ist auch die Instandsetzung der Leuchtdiodeneinrichtung mit einem hohen Aufwand und hohen Kosten verbunden.
Ein weiterer Nachteil liegt in den häufig zur Lichtbündelung der Leuchtdioden eingesetzten Kollimatoren. Die Kollimatoren weisen einen relativ niedrigen Wirkungsgrad auf, der teilweise nur um 75 % liegt. Die wie oben beschrieben ausgebildeten Straßenleuchten sind daher oftmals ineffizient. Noch ein Nachteil beruht darin, dass die meisten Kollimatoren auf dem Prinzip der Totalreflektion des von der Leuchtdiode ausgestrahlten Lichts an der Mantelfläche der Kollimatoren funktionieren. Haften nun Wassertröpfchen bzw. kondensierte Feuchtigkeit auf den Mantelflächen der Kollimatoren an, so werden die Kollimatoren außer Kraft gesetzt. Daher sind Straßenleuchten, in welchen die Vorsatzoptik der Leuchtdioden durch Kollimatoren ausgebildet ist, bei Feuchtigkeitseintritt tendenziell ausfallanfällig.
Es ist ferner auch bekannt, als Lichtquelle in Straßenleuchten sogenannte Leuchtdio- dencluster (LED-Cluster) einzusetzen. LED-Cluster bestehen aus einzelnen Leuchtdioden, die zu einer homogenen Gruppe von Leuchtdioden zusammengefügt sind. Oftmals sind die Leuchtdioden gemeinsam auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Strahlenbündel der einzelnen Leuchtdioden sind dadurch größtenteils gleichgerichtet, so dass der LED- Cluster als eine einzelne Lichtquelle betrachtet und daher auch mit einer konventionellen Lichtquelle verglichen werden kann. Das von dem gesamten Leuchtdiodencluster abgestrahlte Licht wird dann durch eine Vorsatzoptik geleitet. Beispielsweise kann das Abschlussglas der Straßenleuchtβ als Vorsatzoptik ausgebildet sein. Es ist möglich, das Abschlussglas aus Pressglas herzustellen, in das lichtlenkende Strukturen, beispielsweise linsenförmige oder prismatische Elemente, eingebracht sind.
Die Nachteile einer solchen Straßenleuchte liegen zum Einen darin, dass sich in aller Regeln nicht die idealtypischen Lichtstärkeverteilungen einer Straßenleuchte erzeugen lassen. Vielmehr werden die aus dem Scheinwerferbau bzw. Automobilbereich bekannten Verteilungen erzeugt. Ist die lichtlenkende Struktur als prismatische Struktur ausgebildet, so wird üblicherweise eine bandförmige Verteilung erzielt. Diese Variante ist für
den Einsatz als Straßenleuchte weniger erwünscht. Zudem ist die Effizienz eines solchen Systems eher gering zu beurteilen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte bereitzustellen, die wirtschaftlich gefertigt werden kann, sich zur Straßen- und Wegebeleuchtung eignet und die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll eine einfachere Fertigung ermöglicht und eine Blendung eines Betrachters vermieden werden.
Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leuchte mindestens ein sich in Längsrichtung erstreckendes Reflektorprofil mit einer Vielzahl von Durchbrüchen und mit mindestens einer auf der Vorderseite des Reflektorprofils vorgesehenen Reflektorfläche um- fasst, wobei die Lichtquellen im Bereich der Durchbrüche auf der Rückseite des Reflektorprofils an den Durchbrüchen angeordnet sind.
Zwar ist es bei konventionellen Straßenbeleuchtungen bereits üblich, Reflektoren einzusetzen. In solchen Straßenbeleuchtungen ist allerdings üblicherweise nur eine punktförmig abstrahlende Lichtquelle im Inneren des Reflektors angeordnet. Zumindest ein Teil des von der punktförmig abstrahlenden Lichtquelle emittierten Lichts strahlt die zu beleuchtende Fläche direkt an. Da die Lichtquelle in dem Reflektor angeordnet ist, müssen große Teile des Reflektors eine komplexe räumliche Geometrie aufweisen.
Da die Lichtquellen in der erfindungsgemäßen Leuchte auf der Rückseite des Reflektorprofils an den Durchbrüchen, d.h. in oder hinter den Durchbrüchen des mindestens einen Reflektorprofils, angeordnet sind, wird das von den Lichtquellen emittierte Licht nicht direkt auf die zu beleuchtende Fläche sondern auf die zugeordnete Reflektorfläche abgestrahlt und an der Reflektorfläche auf die zu beleuchtende Fläche umgelenkt. Die Leuchte strahlt somit indirektes Licht ab, so dass eine Blendung der Betrachter vermieden wird. Da die Lichtquellen auf der Rückseite des Reflektorprofils angeordnet sind, ist eine einfache Befestigung der Lichtquellen möglich. Unter einem sich in Längsrichtung erstreckenden Reflektorprofil wird hierbei sowohl ein in Längsrichtung gerades Reflektorprofil, z.B. für eine Langfeldleuchte, als auch ein in Längsrichtung gebogenes Reflektorprofil, z.B. ein kreisförmiges Reflektorprofil mit großem Radius, verstanden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen werden, dass eine Mehrzahl der Lichtquellen zu einem Lichtquellenmodul zusammengefasst sind und die Rückseite des Reflektorprofils zumindest eine Auflagefläche aufweist, an der das Lichtquellenmodul angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Lichtquellen als Lβuchtdiodeπ ausgebildet und auf
einer gemeinsamen Platine angeordnet. Es ist dann eine sehr einfache Montage des Lichtquellenmoduls, also beispielsweise der Platine mit den darauf angeordneten Leuchtdioden möglich. Dadurch wird der Fertigungsaufwand der Leuchte reduziert und die Leuchte kostengünstiger. Zudem wird die Strukturkomplexität der Leuchte verringert.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung kann vorgesehen werden, dass die Durchbrüche in dem Reflektorprofil als Reflektoren ausgebildet sind und eine reflektierende Mantelfläche aufweisen. Jede einzelne Lichtquelle bzw. jede einzelne Leuchtdiode weist daher einen eigenen kleinen Reflektor auf, durch den das Licht der Lichtquelle auf die zugeordnete, in der Regel gegenüberliegende, Reflektorfläche gebündelt wird. Durch die Kontur der lichtlenkenden Reflektorflächen wird das von den Lichtquellen emittierte Licht in der vertikalen Betrachtungsebene in die gewünschte Richtung abgelenkt.
Um die gewünschte Lichtstrombündelung und die gewünschte Lichtstärkeverteilung einzustellen, kann vorgesehen werden, dass die Durchbrüche kegelförmig oder parabelför- mig sind. Die Durchbrüche können beispielsweise durch Bohrungen, zum Beispiel Ke- gelbohrungen oder Profilbohrungen hergestellt werden. Anstelle einer Bohrung kann auch eine Profitfräsung durchgeführt werden, wodurch sich komplexere Lichtstärkeverteilungen der einzelnen Lichtquellen erzeugen lassen.
Gemäß noch einer weiteren Ausbildung kann eine Mittelachse zumindest eines Durchbruchs parallel zu einer Mittelachse der dem Durchbruch zugeordneten Lichtquelle verlaufen. Wird als Lichtquelle eine Leuchtdiode bzw. ein Leuchtdiodenmodul verwendet, so entspricht die Mittelachse der Lichtquelle der Flächennormalen auf die Platine der Leuchtdioden. Der Durchbruch hat dann also die Form eines geraden Kreiskegels. Da die Lichtquelle in der Regel mittig in dem Durchbruch angeordnet ist, steht die Mittelachse des Durchbruchs dann auch senkrecht auf der Auflageflächθ des Reflektorprofils. Durch eine solche Anordnung wird ein bündelnder, symmetrischer Strahlenverlauf erzielt.
Soll ein asymmetrischer, gekippter Strahlenverlauf erzeugt werden, so kann vorgesehen werden, dass eine Mittelachse zumindest eines Durchbruchs mit einer Mittelachse der dem Durchbruch zugeordneten Lichtquelle einen Winkel einschließt, so dass die Mittelachse des Durchbruchs in der Längsrichtung und/oder quer zur Längsrichtung des Reflektorprofils geneigt ist. Der Durchbruch hat dann die Form eines schiefen Kreiske- gels. Die Mittelachse des Durchbruchs ist geneigt zur Auflageflächθ des Reflektorprofils und schließt mit dieser einen Winkel kleiner 90" ein. Die Lichtquelle bzw. die Leuchtdiode
muss also nicht gekippt werden oder mit einer vorgesetzten Optik versehen werden, um einen asymmetrischen Strahlenverlauf zu erzeugen. Dies ist insbesondere bei Straßenbeleuchtungen wichtig, da diese in aller Regel am Fahrbahnrad bzw. am Wegesrand installiert werden und daher in der horizontalen Betrachtungsebene eine asymmetrische Lichtstärkeverteiluπg aufweisen sollen.
Eine weitere Variante sieht vor, dass der Querschnitt der Reflektorfläche senkrecht zur Längsachse des Reflektorprofils durch eine durchgehende Kurve gebildet ist. Das Reflektorprofil kann daher leicht hergestellt werden, die gewünschte Optik und Ausleuchtung wird erzielt.
Es kann aber auch vorgesehen werden, dass der Querschnitt der Reflektorfläche senkrecht zur Längsachse des Reflektorprofils durch mehrere zusammengesetzte Kurvensegmente gebildet ist. Im Querschnitt ist die Reflektorfläche dann vorteilhaft als Fres- nelstruktur ausgebildet. Dadurch ist die Reflektorfläche relativ eben.
In noch einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen werden, dass die Leuchte mindestens ein weiteres Reflektorprofil umfasst, wobei die Reflektorprofile streifenförmig sind und jeweils zwei Reflektorprofile so angeordnet sind, dass die Reflektorflächen der beiden Reflektσrprofiie einander zumindest teilweise gegenüberliegen und die beiden Reflektorprofile jeweils ein Reflektorpaar ausbilden. Die auf der Rückseite des ersten Reflektorprofils angeordneten Lichtquellen strahlen dann die gegenüberliegende Reflektorfläche des zweiten Reflektorprofils an und umgekehrt. Durch die Anordnung der Reflektorflächen auf den Reflektorprofilen und die Ausbildung der Durchbruche in den Reflektorprofilen als Reflektoren ist es möglich, sowohl die Lichtstärkeverteilung der gesamte Leuchte als auch die Lichtstrombündelung der einzelnen Lichtquellen mit nur einem Bauteil, dem Reflektorprofil, zu realisieren. Dadurch wird die Anzahl der optischen Bauteile erheblich reduziert.
Vorteilhafterweise kann dabei jedes der Reflektorprofile in seiner Längsβrstreckung im Wesentlichen gerades sein. Die Reflektorprofile weisen also eine sehr einfache Form auf, wodurch eine einfache Herstellung, beispielsweise durch Extrudieren, ermöglicht wird.
Um eine bessere Lichtlenkung des von den Lichtquellen emittierten Lichts zu ermöglichen, kann vorgesehen werden, dass zwischen den Reflektorflächen der beiden Reflektorprofile ein Reflektorkeil angeordnet ist.
Noch eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden Reflektorprofile in einem Winkel zueinander aufgestellt sind. Auch hierdurch ist es möglich, die bei Straßenbeleuchtungen notwendige Asymmetrie der Lichtstärkeverteilung zu erzielen. Typischer- weisβ beträgt der Winkel zwischen den beiden Reflektorprofilen etwa 5β bis 10°.
In noch einer weiteren Variante kann vorgesehen werden, dass die Leuchte mindestens zwei Reflektorpaare mit jeweils zwei einander gegenüberliegenden Reflektorprofilen um- fasst und die Reflektorpaare in Längserstreckung der Leuchte hintereinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Reflektorprofile jedes Reflektorpaars in einem Winkel zueinander aufgestellt. Die Leuchte hat daher eine tannenbaumartige Struktur. Dadurch wird die seitliche Ausladung des Leuchtensystems reduziert.
Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf ein Reflektorprofil für eine oben beschriebene Leuchte, wobei das Reflektorprofil nur in einer Ebene gekrümmt ist, eine Vielzahl von Durchbrüchen für Lichtquellen, eine Reflektorfläche und an einer Rückseite zumindest eine Auflagefläche für ein Lichtquellenmodul aufweist. Das Reflektorprofil zeichnet sich dadurch aus, dass es eine sehr einfache Form hat und daher einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
In einer Variante des Reflektorprofiis können die Durchbrüche als Reflektoren ausgebildet sein und die Mantelflächen der Durchbrüche sowie die Reflektorfläche mit einer lichtlenkenden Schicht versehen sein. Durch diese Anordnung ist es möglich, sowohl die Lichtstärkeverteilung einer Leuchte als auch die Lichtstrombündelung der einzelnen Lichtquellen der Leuchte mit nur einem Bauteil, dem oben beschriebenen Reflektorprofil, zu realisieren. Dadurch wird die Anzahl der optischen Bauteile erheblich reduziert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 perspektivische Darstellung einer Leuchte von unten,
Fig. 2 Strahlenverlauf des Lichts in der Leuchte aus Fig. 1 ,
Fig. 3 perspektivische Darstellung eines Reflektorprofils der Leuchte aus Fig. 1 von hinten,
Fig. 4 Querschnitt des Reflektorprofils aus Fig. 3 senkrecht zu seiner Längserstreckung,
Fig. 5 vergrößerte Darstellung des Details V aus Fig. 4,
Fig. 6 perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Reflektorprofils der Leuchte aus Fig. 1 von hinten,
Fig. 7 Vorderansicht des Reflektorprofils aus Fig. 6,
Fig. 8 Schnitt durch das Reflektorprofil aus Fig. 7 entlang der Linie VMI-VIII,
Fig. 9 Schnitt durch das Reflektorprofil aus Fig. 7 entlang der Linie IX-IX,
Fig. 10 Schnitt durch einen Durchbruch in einem Reflektorprofil der Leuchte aus Fig. 1 ,
Fig. 11 Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Durchbruchs in einem Reflektorprofil der Leuchte aus Fig. 1 ,
Fig. 12 noch eine weitere Ausführungsform eines Reflektorprofils von vorne,
Fig. 13 Querschnitt durch das Reflektorprofil aus Fig. 12 senkrecht zu seiner Längserstreckung und
Fig. 14 perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Leuchte von unten.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leuchte 1 von unten. Die dargestellte Leuchte 1 umfasst zwei sich in Längsrichtung gerade erstreckende Reflektorprofile 3. Die beiden Reflektorprofile 3 liegen einander zumindest teilweise gegenüber und sind identisch aufgebaut. Jedes der Reflektorprofile 3 weist eine zum Inneren der Leuchte 1 gewandte Vorderseite 30 und eine von der Vorderseite 30 abgewandten Rückseite 5 auf. Die Vorderseite 30 der Reflektorprofile 3 ist zumindest bereichsweise als Reflektorfläche 4 ausgebildet. Dazu ist die Vorderseite 30 mit lichtlenkenden Oberflächen versehen. Beispielsweise kann die Oberfläche der Vorderseite 30 der Reflektorprofile 3 zur Ausbildung der Reflektorflächen 4 mit reflektierenden Schichten bedampft sein. Es kann dabei vorgesehen werden, die Reflektorflächen 4 leicht aufzurauen. Hierdurch wird die sichtbare Leuchtdichte in der Leuchte 1 reduziert und dadurch der Sehkomfort gesteigert.
In jedem der Reflektorprofile 3 sind eine Vielzahl von Durchbrüchen 6 angeordnet. Wie in Fig. 1 ersichtlich, umfasst jedes der Reflektorprofile 3 zwei Reihen von Durchbrüchen 6, ie parallel zu einer Grundfläche 7 der Leuchte 1 verlaufen.
Die Rückseiten 5 der Reflektorprofile 3 weisen Auflageflächen auf, an denen eine Vielzahl von lichtemittiβrenden Lichtquellen im Bereich der Durchbrüchβ 6 angeordnet sind. Die an der Auflagefläche des ersten Reflektorprofils 3 angeordneten Lichtquellen strahlen die Reflektorfläche 4 des zweiten Reflektorprofils 3 an und die an der Anlagefläche des zweiten Reflektorprofils 3 angeordneten Lichtquellen strahlen die Reflektorfläche 4 des ersten Reflektorprofils 3 an. Eine Mehrzahl der Lichtequellen kann zu einem Lichtquellenmodul 8 zusammengefasst sein. Als Lichtquellen können vorzugsweise Leuchtdioden eingesetzt werden, die zu Leuchtdiodenmodulen 8 zusammengefasst sind. Die Leuchtdiodenmodule 8 sind gemeinsam verkabelt und können als gesamte Einheit an den Rückseiten 5 der Reflektorprofile 3 angebracht werden. Die Leuchtdioden sind dabei hinter oder in den Durchbrüchen 6 angeordnet, so dass sie nicht über die Reflektorflächen 4 des jeweiligen Reflektorprofils 3 vorstehen. Die Leuchtdiodenmodule 8 sind vorzugsweise vergossen und mit elektronischen Schutzeinrichtungen ausgestattet. Dies ermöglicht eine thermische Strombegrenzuπg. Es ist auch möglich, anstelle der Leuchtdiodenmodule 8 einzelne Leuchtdioden einzusetzen. Allerdings sind die Leuchtdiodenmodule 8 deutlich robuster, kostengünstiger und können maschinell bestückt werden. Zudem können die Leuchtdiodenmodulβ 8 im Instandsetzungsfall einfach ausgetauscht werden.
Die beiden Reflektorprofile 3 der Leuchte 1 sind in einem Winkel α zueinander aufgestellt, wobei sich die Reflektorflächen 4 der beiden Reflektorprofile 3 zumindest teilweise gegenüberliegen. Vorzugsweise beträgt der Winkel α zwischen den beiden Reflektorprofilen etwa 5° bis 10°. Im Inneren der Leuchte 1 ist zwischen den beiden Reflektorprofilen 3 ein Reflektorkeil 9 angeordnet. Durch den Reflektorkeil 9 wird eine bessere Ausrichtung des von den Lichtquellen emittierten Lichts ermöglicht.
Anstelle von zwei Reflektorprofilen könnte die Leuchte auch ein im Querschnitt u- förmiges Reflektorprofil umfassen, das wie oben beschrieben zur Aufnahme von LED- Modulen geeignet ist. Dieses Reflektorprofil könnte auch so ausgebildet sein, dass nur einer der Schenkel Durchbrüche aufweist und nur der zweite, gegenüberliegende Schenkel mit einer Reflektorfläche versehen ist. Bei dieser Ausführung könnte auch vorgesehen werden, dass das Reflektorprofil in Längsrichtung zwischen den Schenkeln geteilt ist und also durch zwei streifenförmige Profile ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt den Strahlenverlauf des von den Lichtquellen 10 emittierten Lichts in einem Querschnitt der Leuchte 1. Zur besseren Übersichtlichkeit sind nur die Strahfeπverläufe
11 des von der rechten Lichtquelle 10 emittierten Lichts dargestellt. Die Reflektorprofiϊβ 3 sind in dieser schematischen Darstellung lediglich als Linien dargestellt. Die Reflektorprofile 3 fallen also mit ihren Reflektorflachen 4 zusammen. Die Kurven bzw. Konturen der lichtlenkenden Reflektorflächen 4 sind relativ zur Lage der Durchbräche 6 in der Art berechnet, dass das Licht der jeweils gegenüberliegenden Lichtquellen 10 in der vertikalen Betrachtungsebene in die gewünschte Richtung abgelenkt wird. Wie bereits beschrieben, sind die Lichtquellen 10 in oder hinter den Durchbrüchen 6 der Reflektorprofi- Ie 3 angeordnet. Das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht strahlt dann nicht direkt nach unten auf die zu beleuchtende Fläche, sondern wird in die Horizontale gelenkt, trifft auf die Reflektorfläche 4 des gegenüberliegenden Reflektorprofils 3 und wird von der Reflek- torfläche 4 so abgelenkt, dass es aus der Leuchte 1 austritt und die gewünschte Fläche beleuchtet.
Fig. 3 zeigt ein Reflektorprofil 3 für die Leuchte 1. Wie in Fig. 1 zu sehen, kann die Leuchte 1 zwei oder mehrere dieser Reflektorprofile 3 umfassen. Das Reflektσrprofil 3 erstreckt sich in Längsrichtung L und ist nur in einer Raumrichtung gekrümmt, im vorliegenden Fall quer zur Längsrichtung L des Reflektorprofils 3. Das Reflektorprofil 3 ist daher im Wesentlichen streifenförmig. Die Vorderseite 30 des Reflektorprofils 3 ist vorzugsweise mit einem lichtlenkenden Material beschichtet und bildet eine Reflektorfläche 4 aus. Auf der Rückseite 5 weist das Reflektorprofil 3 zwei Auflageflächen 12, 13 zum Anbringen von Lichtquellen auf. In Fig. 3 sind die Auflageflächen 12, 13 als zwei schmale streifenförmige Flächen ausgebildet, in welchen jeweils eine Reihe von Durchbrüchen 6 ausgebildet ist. Sind die Lichtquellen 10 als Leuchtdioden ausgebildet, so kann an jeder der Auflageflächen 12, 13 ein streifenförmiges Leuchtdiodenmodul angebracht werden. In der Leuchte 1 werden mindestens zwei der Reflektorprofile 3 so eingebaut, dass sich ihre Reflektorflächen 4 gegenüber liegen.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt des Reflektorprofils 3 aus Fig. 3 quer zu seiner Längserstreckung L. An seiner Vorderseite 30 weist das Reflektorprofi! 3 die Reflektorfläche 4 auf. Die Reflektorfläche 4 ist mit einer reflektierenden Schicht versehen und ihre Kontur ist so ausgebildet, dass sie das von einer gegenüberliegenden Lichtquelle emittierte, einfallende Licht in die vertikale Ebene umleitet. Dabei ist der Querschnitt der Reflektorfläche 4 senkrecht zur Längserstreckung L durch eine durchgehende Kurve gebildet. Vorzugsweise hat die Reflektorfläche 4 einen bogenförmigen Querschnitt. Auf der Rückseite 5 des Reflektorprofils 3 befinden sich die beiden Auflageflächen 12, 13 zum Anbringen der Lichtquellen, vorzugsweise der Leuchtdiodenmodule. Diese Auflageflächen 12, 13 sind
eben ausgebildet und ermöglichen ein einfaches Anbringen der Lichtquellen. Ist das Re- flektorprofil 3 in eine Leuchte 1 eingebaut, so verlaufen die Auflageflächen 12, 13 im Wesentlichen senkrecht zu der Grundflache 7 der Leuchte 1.
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Details V aus Fig. 4. Im Bereich der Auflageflächen 12, 13 sind die Durchbrüche 6 im Reflektorprofil 3 angeordnet. Die Durchbrü- chβ 6 erstrecken sich ausgehend von den Auflageflächβn 12, 13 zu der Reflektorfläche 4. Vorzugsweise sind die Durchbrüche 6 als kegelförmige Bohrungen ausgebildet. Die Lichtquellen bzw. Leuchtdiodenmodulβ werden vorzugsweise so an den Auflageflächen 12, 13 angebracht, dass die Lichtquellen hinter den Durchbrüchen 6 angeordnet sind bzw. in die Durchbrüche 6 hineinragen, aber nicht vor die Reflektorfläche 4 vorstehen. Um ein Bündeln und Richten des von den Lichtquellen bzw. Leuchtdioden emittierten Lichts zu ermöglichen, sind die Mantelflächen der Durchbrüche 6 ebenfalls mit reflektierenden Schichten versehen und somit als Reflektoren ausgebildet.
Es kann auch vorgesehen werden, anstelle von zwei räumlich versetzten streifenförmigen Auflageflächen 12, 13 eine durchgehende Auflagefläche für ein großflächiges LED- Modul vorzusehen. Es können aber auch mehrere, in der gleichen Ebene liegende kleinere Auflageflächen vorgesehen werden.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Reflektorprofils 3' für die Leuchte 1 gezeigt. Auch in diesem Fall werden mindestens zwei der Reflektorprofile 3' so in die Leuchte 1 eingesetzt, dass sich ihre Reflektorflächen 4' zumindest teilweise gegenüberliegen. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zum bereits beschriebenen Reflektorprofil 3 aufgezeigt. Das Reflektorprofil 3' unterscheidet sich von dem bereits beschriebenen Reflektorprofil 3 dadurch, dass die Reflektorfläche 4' im Querschnitt aus einzelnen Kurvensegmenten 14, 15, 16 zusammengesetzt ist. Die Reflektorfläche 4' setzt sich also aus mehreren Flächensegmenten zusammen. Auch die Kurvβnsegmente 14, 15, 16 sind vorzugsweise bogenförmig. Die Kurvensegmeπte 14, 15, 16 sind vorteilhaft als Fres- nelstruktur ausgebildet. Hierdurch lässt sich das Reflektorprofil 3' relativ eben konstruieren. Die Reflektorfläche 4' ist mit einer reflektierenden Schicht versehen und ihre Kontur ist so ausgebildet, dass sie das von einer gegenüberliegenden Lichtquelle emittierte, einfallende Licht in die vertikale Ebene umleitet.
An der von der Reflektorfläche 4' abgewandten Rückseite 5' des Reflektorprofils 31 ist jedem der Kurven- bzw. Flächensegmente 14, 15, 16 eine Auflagefläche 17, 18, 19 zugeordnet. Im Bereich der Auflageflächen 17, 18, 19 sind die Durchbrüche 6 angeordnet.
Auch in diesem Fall sind die Auflageflachen 17, 18, 19 wieder als streifenförmige Bereiche ausgebildet. Die Auflageflächen 17, 18, 19 können aber auch als eine durchgehende Fläche ausgebildet sein. Das Reflektorprofil 3' weist also drei Reihen von Durchbrüchen 6 auf. Die Auflageflächen 17, 18, 19 befinden sich in einer gemeinsamen Ebene. Sind die Reflektorprofile 3' in die Leuchte 1 eingebaut, so verläuft diese Ebene vorzugsweise senkrecht zur Grundfläche 7 der Leuchte 1. Dadurch lässt sich an einem Reflektorprofil 3' jeweils ein flächiges Leuchtdiodenmodul befestigen.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Reflektorprofils 3' aus Fig. 6 von vorne. Auch hier ist wieder die Reflektorflächθ 4' mit den drei Kurven- bzw. Flächensegmenten 14, 15, 16 zu erkennen.
In jedem der Kurven- bzw. Flächensegmente 14, 15, 16 ist eine Reihe von Durchbrüchen 6 angeordnet. Die Durchbrüche 6 sind verkippt angelegt. Dies ist aus den Schnittdarstellungen in Fig. 8 und Fig. 9 deutlich zu erkennen. Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch das Reflektorprofil 3' entlang der Linie VIIl-VIH aus Fig. 7. Es ist also eine Schnittdarstellung parallel zur Längsrichtung L des Reflektorprofils 3'. Die Mittelachsen 20 der Durchbrüche 6 in der mittleren Reihe sind in Längsrichtung L des Reflektorprofils 3' geneigt. Auch die Mittelachsen der Durchbrüche in den anderen beiden Reihen können in Längsrichtung L des Reflektorprofils 31 geneigt sein. Diese Neigung ist nicht unbedingt notwendig, allerdings bei dem Einsatz der Leuchten zur Straßenbeleuchtung vorteilhaft, da bei Straßenbeleuchtung die Leuchten in aller Regel am Fahrbahnrand bzw. am Wegesraπd installiert werden müssen. Daher müssen die Leuchten in der horizontalen Betrachtungsebene eine asymmetrische Lichtstärkeverteilung aufweisen. Diese asymmetrische Lichtstärke- verteiluπg wird zum Einen durch die Neigung der Durchbrüche 6 in Längsrichtung L des Reflektorprofils 3' erzielt. Ferner trägt auch die Aufstellung der beiden Reflektorprofile 3; 3' in der Leuchte 1 in einem Winkel α zueinander zur notwendigen Asymmetrie der Lichtstärkeverteilung bei.
Fig. 9 zeigt eine Schnittdarstellung des Reflektorprofils 3' des entlang der Linie IX-IX aus Fig. 7. In dieser Richtung quer zur Längsachse L des Reflektorprofils 3' ist die Mittelachse 20 der mittleren Reihe von Durchbrüchen 6, also der Reihe von Durchbrüchen 6 in dem Kurvensegment 15, nicht geneigt. Die Durchbrüche 6 in der oberen Reihe, d.h. in dem Kurvensegment 14, sind nach unten geneigt, so dass ihre Mittelachse 20 nach unten weist. Die Durchbrüche 6 in der unteren Reihe, also in dem Kurvensegment 16, sind nach oben geneigt, so dass ihre Mittelachse 20 nach oben weist. Die Strahlenbündel der
Lichtquellen bzw. Leuchtdioden in einer Spalte überkreuzen sich also. Die Durchbräche 6 sind dabei so ausgebildet, dass die Lichtquellen bzw. Leuchtdioden der oberen Reihe, also in dem Kurvensegment 14, das untere Kurvensegment 16 der Reflektorfläche eines gegenüberliegenden Reflektorprofils beleuchten und die Lichtquellen bzw. Leuchtdioden der unteren Reihe, also in dem Kurvensegment 16, das obere Kurvensegment 14 der Reflektorflache eines gegenüberliegenden Reflektorprofils beleuchten.
Auch in dem in den Figuren 3 bis 5 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel eines Re- flektorprofils 3 können die Durchbrüche 6 wie oben beschrieben angeordnet sein und eine Neigung quer und/oder längs zur Längsrichtung L des Reflektorprofils 3 aufweisen.
Fig. 10 zeigt eine Detailansicht eines Durchbruchs 6 in einem Reflektorprofil 3; 3'. Die Ausbildung des Reflektorprofils ist in diesem Fall nicht relevant, d.h. die Reflektorfläche 4; 4' des Reflektorprofils 3; 3' kann als durchgehende Kurve oder durch aneinanderge- setzte Kurvensegmente ausgebildet sein. Der Durchbruch 6 erstreckt sich von einer Rückseite 5; 5' zu der Reflektorfläche 4; 4' eines Reflektorprofils 3; 3'. An der Rückseite des Reflektorprofils 3; 3' ist eine Lichtquelle 10, vorzugsweise eine Leuchtdiode, so angeordnet, dass sich die Lichtquelle 10 hinter oder in dem Durchbruch 6 befindet und das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht durch den Durchbruch 6 abgestrahlt wird. Die Leuchtdiode 10 befindet sich auf einer Trägerplatine 21. Die Trägerplatine 21 ist an der Rückseite 5; 5' des Reflektorprofils 3; 3' befestigt. Der Durchbruch 6 ist als gerader Kreiskegel ausgebildet, wobei seine Mittelachse 20 parallel zur Mittelachse 22 der Lichtquelle 10 verläuft. Da die Lichtquelle 10 als Leuchtdiode ausgebildet ist, entspricht ihre Mittelachse 22 der Flächennormalen auf die Trägerplatinβ 21 der Leuchtdiode. Da die Trägerplatine 21 eben an der Auflagefläche des Reflektorprofils anliegt, ist die Mittelachse 20 des Durchbruchs 6 auch parallel zu der Flächennormalen auf die Auflagefläche des Reflektorprofils.
Die Oberfläche des kegelförmigen Durchbruchs 6 ist mit einer hochreflektierenden Schicht bedampft. Vorzugsweise ist diese Schicht glatt bzw. hochglänzend. Daher wirkt jeder Durchbruch 6 als bündelnder Reflektor für die in oder hinter ihm angeordnete Lichtquelle bzw. Leuchtdiode 10. Der Durchbruch 6 und die jeweilige Lichtquelle 10 bilden also einen sehr kleinen Scheinwerfer aus. Dadurch wird das Licht der Lichtquelle 10 auf die jeweilige gegenüberliegende Reflektorflächβ 4; 41 gebündelt. Der Strahlenverlauf 23 ist in Fig. 10 zu sehen. Wie in Fig. 10 dargestellt, wird mit einem kegelförmigen
Durchbruch 6, dessen Mittelachse 20 parallel zur Flächennormale 22 der Leuchtdioden- trägerplatinβ 21 verläuft, ein bündelnder, symmetrischer Strahlenverlauf 23 erzielt.
Eine andere Ausbildung eines Durchbruchs 6' ist in Fig. 11 dargestellt. Im Folgenden werden wieder nur die Unterschiede aufgeführt. Auch hier ist der Durchbruch & wieder kegelförmig ausgebildet, diesmal allerdings als schiefer Kreiskegel. Daher ist die Mittelachse 20' des kegelförmigen Durchbruchs 6' in Bezug auf die Mittelachse 22 der Lichtquelle 10 bzw. im Bezug auf die Flächennormale der Trägerplatine 21 einer Leuchtdiode geneigt. Die Mittelachse 20' des kegelförmiges Durchbruchs 61 kann dabei in Längsrichtung L des Reflektorprofils 3 und/oder quer zur Längsrichtung L des Reflektorprofils 3 geneigt sein. Die Mittelachse 20' schließt also mit der Auflagefläche des Reflektorprofils einen Winkel kleiner 90° ein. Hierdurch wird ein asymmetrischer Strahlenverlauf erzeugt, wie in Fig. 11 durch die Lichtstrahlen 24 dargestellt. Dabei muss die Lichtquelle bzw. Leuchtdiode nicht gekippt werden, es ist auch keine vorgesetzte Optik notwendig.
Vorzugsweise werden die Durchbrüche 6, 6* durch Bohrungen, beispielsweise Kegelbohrungen hergestellt. Neben einer kegelförmigen Gestalt sind aber auch andere Profile für die Durchbrüche denkbar. Beispielsweise können die Durchbrüche eine zumindest bereichsweise parabelförmige Mantelfläche aufweisen. Die Durchbrüche können dann durch Profilbohruπgen hergestellt werden. Anstelle einer Profilbohrung können die Durchbrüche auch durch eine Profilfräsung hergestellt werden. Hierdurch lassen sich komplexere Lichtstärkeverteilungen der einzelnen Lichtquellen bzw. Leuchtdioden erzeugen.
Noch eine weitere Ausführungsform eines Reflektorprofils 3" ist in Fig. 12 gezeigt. Das Reflektorprofil 3" entspricht im Wesentlichen den bereits beschriebenen Reflektorprofilen. Auch dieses Reflektorprofil 3" erstreckt sich wieder in eine Längsrichtung L. Wie bereits beschrieben, ist auch hier die Vorderseite 30" des Reflektorprofils 3" zumindest teilweise als Reflektorfläche 4" ausgebildet. Auch dieses Reflektorprofil 3" weist Durchbrüche auf, in bzw. hinter welchen Lichtquellen angeordnet werden können. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, weist das Reflektorprofil 3" zwei Reihen mit jeweils fünf Durchbrüchen 6"; 6.1 "; 6.2"; 6.3"; 6.4" auf. Dabei sind die Durchbrüche 6"; 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" unterschiedlich ausgebildet. Die Durchbrüche 6" haben die Form von geraden Kreiskegeln. Die in der Fig. 12 links dargestellten Durchbrüche 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" sind als schiefe Kreiskegel ausgebildet. Die Mittelachsen dieser vier Durchbrüche 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" sind sowohl in Längsrichtung L des Reflektorprofils 3" als auch quer zur Längsrichtung L
des Reflektorprofils 3" geneigt. Die Neigung der Mittelachsen kann dabei bei jedem der Durchbrüche 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" unterschiedlich ausgebildet sein.
in Fig. 13 ist ein Querschnitt durch das Reflektorprofil 3" quer zu seiner Längsrichtung L entlang der Linie XIII-XIII dargestellt. Die Vorderseite 30" des Reflektorprofils 3" ist zumindest teilweise als Reflektorflache 4" ausgebildet. An der Rückseite 5" des Reflektorsystems 3" ist eine Auflagefläche 25 zum Anbringen von Leuchtdiodenmodulen vorgesehen. Ausgehend von der Auflagefläche 25 erstrecken sich die Durchbrüche 6" durch das Reflektσrprofil 3" zur Vorderseite 30".
In den bisher beschriebenen Ausführungsformeπ der Reflektorprofile 3, 3' verlaufen die Auflageflächeπ für die Lichtquellenmodule bzw. Leuchtdiodenmodule so, dass sie im eingebauten Zustand der Reflektorprofilβ in der Leuchte im Wesentlichen senkrecht zur Grundfläche 7 der Leuchte angeordnet sind. In Fig. 13 ist zu sehen, dass die Auflagefläche 25 schräg zur Grundfläche 7 verläuft und somit im eingebauten Zustand in der Leuchte 1 mit der Grundfläche 7 einen Winkel < 90° einschließt. Somit können also auch die Lichtquellenmodule bzw. Leuchtdiodenmodule bereits schräg an dem Lichtquellenmodul 3" angebracht werden. Die Mittelachsen 20" der Durchbrüche 6" schließen mit der Auflagefläche 25 einen rechten Winke! ein.
In Fig. 14 ist eine Leuchte 1' gezeigt, in der die Reflektorprofile 3" eingebaut sind. Die Leuchte 1' umfasst vier dieser Reflektorprofile 3". Jeweils zwei der Reflektorprofile 3" sind gegenüber zueinander angeordnet, so dass sich ihre Reflektorflächen 4" zumindest teilweise gegenüberliegen. Die Reflektorflächen 4" sind, wie auch bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen, in der Art berechnet, dass das Licht der Lichtquellen bzw. Leuchtdioden in der vertikalen Betrachtungsebene in die gewünschte Richtung abgelenkt wird. Jeweils zwei einander gegenüberliegenden Reflektorprofile 3" bilden also ein Reflektorpaar aus. Die beiden Reflektorpaare sind in Längserstreckung L1 der Leuchte 1 ' hintereinander angeordnet. Auch hier sind die Reflektorprofile 3" jedes Reflektorpaars in einem Winkel α' zueinander aufgestellt. Der Winkel α' beträgt vorzugsweise 5° bis 10°. Bei der Anordnung von mehreren Reflektorpaaren hintereinander wird somit die seitliche Ausladung der Leuchte V reduziert. Wie bereits in Bezug auf Fig. 12 beschrieben, weist jedes Reflektorprofil 3 zwei Reihen mit Durchbrüchen 6"; 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" auf. Die Durchbrüche 6"; 6.1"; 6.2"; 6.3"; 6.4" jedes Reflektorprofils 3" können unterschiedlich ausgebildet werden. Im vorliegenden Fall sind die sechs Durchbrüche 6" im rechten Teil der Reflektorprofile 3" als gerade Kreiskegel ausgebildet. D.h. die Mittelach-
sen 20" der Durchbrüche 6" stehen senkrecht auf der Auflagefläche 25. Die zwei linken Durchbrüche 6.1"; 6.3" der unteren Reihe und die zwei linken Durchbrüche 6.2"; 6.4" der oberen Reihe sind hingegen als schiefe Kreiskegel ausgebildet. D.h., die Mittelachsen dieser Durchbrüche schließen mit der Auflagefläche 25 des Reflektorprofils 3" einen Winkel kleiner 90" in oder quer zur Längsrichtung L des Reflektorprofils 3" ein. Damit wird eine asymmetrische Lichtstärkeverteilung der Leuchte 1' erreicht, wie dies insbesondere bei Straßenbeleuchtungen erwünscht ist. Die Grundfläche T der Leuchte 1' ist als Ebene ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, an der Grundfläche 7' einen Reflektorkeil anzuordnen, wie dies in Bezug auf die erste Ausführungsform der Leuchte 1 beschrieben ist. An beiden Enden ist die Leuchte 1' mit Reflektorblechen 26 abgeschlossen.
An den Auflageflächen 25 der Reflektorprofile 3" ist je ein Lichtquellenmodul bzw. ein Leuchtdiodenmodul 8' angebracht. Da die Auflageflächen 25 der Reflektorprofile 3" als Ebenen ausgebildet sind, ist ein sehr einfaches Anbringen der Lichtquellen- bzw. Leuchtdiodenmodule möglich. Wie in Fig. 14 deutlich zu erkennen ist, können an jedem der Reflektorprofile 3" zehn Lichtquellen bzw. Leuchtdioden angebracht werden. Vorzugsweise werden dabei Leuchtdioden mit einer Leistung von jeweils 1 Watt eingesetzt. Insgesamt hat die Leuchte V daher eine Anschiussleistung von 40 Watt. Die Leuchte V kommt damit auf einen Brutto-Lichtstrom von etwa 3.500 bis 4.000 Lumen.
Da die Reflektorprofile jeweils sowohl eine Reflektorfläche als auch als Reflektoren ausgebildete Durchbrüche für die Lichtquellen aufweisen, ist es möglich, sowohl die Lichtstärkeverteilung der gesamten Leuchte als auch die Lichtstrombündelung der einzelnen Lichtquellen bzw. Leuchtdioden mit nur einem Bauteil zu realisieren. Dies reduziert die Anzahl der benötigten optischen Bauteile ganz erheblich. Durch die auf der Rückseite der Reflektorprofile vorgesehenen Auflageflächeπ ist ein sehr einfaches Anbringen der Lichtquellenmodule bzw. LED-Module möglich. Die benötigte Bauteilanzahl wird reduziert und die Strukturkomplexität erheblich verringert. Damit werden auch der Fertigungsaufwand und die damit verbundenen Fertigungskosten verringert. Da die Lichtquellen bzw. Leuchtdioden hinter bzw. in den Durchbrüchen angeordnet sind, wird das emittierte Licht nicht direkt auf die zu beleuchtende Fläche abgestrahlt, sondern von den Reflektorflächen der Reflektorprofile auf diese Fläche umgelenkt. Dadurch wird die sichtbare Leuchtdichte in der Leuchte reduziert, was durch eine leichte Aufrauung der Reflektorflächen noch verstärkt werden kann. Hierdurch wird der Sehkomfort gesteigert. Da keine
vorgesetzten Optiken benötigt sind, kann ein hoher Wirkungsgrad des optischen Wirksystems erzielt werden.
Da die eingesetzten Reflektorprofile in einer wesentlichen Richtung linearen Charakter aufweisen, d.h. in ihrer Längserstreckung im Wesentlichen gerade sind, können sie sehr einfach hergestellt werden. Beispielsweise können die Reflektorprofile durch Extrusion einer lichtlenkenden Kurve erzeugt werden. Es ist aber auch eine Herstellung durch Druck- oder Spritzgießen möglich. Als Material für die Reflektorprofile wird vorzugsweise Aluminium oder ein Kunststoff eingesetzt. Die Aluminium- oder Kunststoffprofile werden mit reflektierenden Schichten bedampft, um die Reflektorflache zu erzeugen. Vor dem Bedampfen werden die Durchbrüche in den Aluminium- oder Kunststoffprofilen hergestellt, so dass auch die Mantelflächen der Durchbrüche mit der reflektierenden Schicht versehen werden. Auf der Rückseite der Reflektorprofile sind lineare oder planare Anschlussflächen vorgesehen, an denen die Lichtquellen bzw. Leuchtdioden angebracht werden können. Durch diese Anschlussflächen ist die Verwendung von vorgefertigten linearen oder planaren Leuchtdiodenmodulen möglich. Auch hierdurch können der Fertigungsaufwand und die damit verbundenen Fertigungskosten reduziert werden.