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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Leuchte mit mindestens einer Lichtquelle
und mindestens einem durchsichtigen Körper.
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Leuchten
weisen neben einer Lichtquelle zumeist noch Elemente zur Beeinflussung
des Lichtabstrahlverhaltens, wie beispielsweise Reflektoren oder Abschirmungen,
auf. Diese Elemente dienen beispielsweise dazu, für eine relativ
punktförmige
Lichtquelle den Eindruck einer flächenförmigen Strahlungsquelle zu
erwecken, um eine Blendung des Betrachters zu vermeiden.
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Häufig werden
auch durchsichtige Körper, beispielsweise
aus Glas, verwendet, um durch Reflexion oder Brechung des von der
Lichtquelle ausgehenden Lichts einen für den Betrachter angenehmen oder
sogar faszinierenden Effekt zu erzielen. Gleichzeitig sind durchsichtige
Körper
für den
Betrachter besonders interessant, weil sich durch die Möglichkeit
des Hindurchschauens bei ausgeschalteter Lichtquelle ein optisch
unauffälliger
Eindruck ergibt, der sich bei aktivierter Lichtquelle durch Reflexion oder
Beugung des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts deutlich verändern kann.
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Da
viele Benutzer Leuchten nicht alleine aufgrund der Beleuchtungsqualität, sondern
auch aufgrund eines außergewöhnlichen Äußeren oder
einer verblüffenden,
der Alltagswahrnehmung widersprechenden Wirkung erwerben, erfreuen
sich Leuchten mit einer derartigen Wirkung großer Beliebtheit.
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Allen
bekannten Leuchten gemäß dem Oberbegriff
es Anspruchs 1 ist jedoch gemeinsam, dass die Lichtquelle für den Betrachter
zumindest ansatzweise zu lokalisieren ist, indem der Betrachter durch
den durchsichtigen Körper
hindurchblickt. Dies entspricht auch der gewohnten Alltagserfahrung.
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Weiterhin
sollen Leuchten vornehmlich den zu erhellenden Bereich anstrahlen
und eine Blendung von Betrachtern, insbesondere in seitlicher Richtung,
d. h. senkrecht zur bevorzugten Abstrahlrichtung, vermieden werden.
Dazu sind an den Leuchten üblicherweise über Schirme
oder Reflektoren angebracht, die eine unerwünschte seitliche Lichtabstrahlung
verhindern sollen. Allerdings sind diese Vorrichtungen auch nicht
durchsichtig, so dass ein seitlich der Leuchte befindlicher Betrachter
zwar nicht geblendet wird, aber auch nicht erkennen kann, was sich
hinter der Leuchte befindet, was oft von Nachteil ist. Die Leuchte
macht zudem einen klobigen und damit nachteiligen Eindruck.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchte mit
mindestens einer Lichtquelle und mindestens einem durchsichtigen
Körper zu
schaffen, die die Aufmerksamkeit und Neugierde eines Betrachters
weckt, indem sie einen der Alltagserfahrung widersprechenden Anblick
bietet. Insbesondere soll dies dadurch geschehen, dass die Lichtquelle
aus bestimmten Blickwinkeln auch im eingeschalteten Zustand nicht
sichtbar ist, obwohl sich zwischen Betrachter und Lichtquelle nur
der durchsichtige Körper
befindet.
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Weiterhin
soll die Leuchte in seitlicher Richtung möglichst blendfrei sein ohne
jedoch die Sicht in dieser Richtung erheblich zu stören.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Besonders
vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Da
die Lichtquelle von der Lichteintrittsfläche beabstandet ist, ist zwischen
Lichtquelle und Lichteintrittsfläche
ein mit Luft gefüllter
Zwischenraum gegeben, so dass an der Lichteintrittsfläche für einen
im durchsichtigen Körper
von einer Seitenfläche
kommenden und/oder dahin führenden
Strahlengang unter geeigneten Winkeln die Bedingungen für Totalreflexion
erfüllt
sind.
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Mindestens
eine die Lichtaustrittsfläche
mit der Lichteintrittsfläche
verbindende Fläche
(Seitenfläche)
des durchsichtigen Körpers
ist in nicht mehr als einer Richtung gekrümmt und geeignet geformt, so
dass bei einer seitlichen Betrachtung der Leuchte durch die Seitenfläche die
Lichtquelle nicht sichtbar ist. Als seitliche Betrachtung wird dabei
eine Ansicht mit einer Position des Beobachters im Bereich annähernd zwischen
der Lichteintrittsebene und der Lichtaustrittsebene in einem Abstand
von mindestens dem Abstand von Lichteintritts- und Lichtaustrittsebene
angesehen. Eine Fläche
wird zudem als in nicht mehr als einer Richtung gekrümmt angesehen, wenn
eine der Hauptkrümmungen
der betrachteten Fläche
an allen Punkten identisch gleich Null ist. Unter diesen Bedingungen
wird der Betrachter durch den durchsichtigen Körper hindurchsehen oder zur Innenseite
der Lichteintrittsflä che
blicken, wo aufgrund der Totalreflexion nicht die auf der Außenseite angeordnete
Lichtquelle sondern nur beispielweise auf der gegenüberliegenden
Seite des Körpers
liegenden Gegenstände
erkennbar sind. Damit scheint das Licht direkt aus der Lichtaustrittsfläche und
damit aus dem durchsichtigen Körper
selbst zu kommen, was den gewünschten Überraschungseffekt
ermöglicht
und außerdem
eine Blendung des seitlich des durchsichtigen Körpers befindlichen Betrachters
verhindert, da seitlich kein Licht von der Lichtquelle aus der Leuchte
austritt, ohne dass störende
Reflektoren sichtbar wären.
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Indem
die Lichtaustrittsfläche
und die Lichteintrittsfläche
annähernd
parallel zu einander angeordnet sind, ist ein ungehinderter, geradliniger
Durchgang der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlung durch den
durchsichtigen Körper
gegeben.
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Es
ist zweckmäßig, wenn
der Abstand der Lichtquelle von der Lichteintrittsfläche weniger
als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt
weniger als 0,05 mm beträgt.
Ein möglichst
geringer Abstand ermöglicht
eine kompakte Bauweise und verringert zudem Lichtverluste im Raum
zwischen Lichtquelle und Lichteintrittsfläche. Prinzipiell ist der Abstand
vorteilhaft so gering zu wählen,
dass ein direkter großflächiger Kontakt
in brechungsoptischer Hinsicht zwischen Lichtquelle und Lichteintrittsfläche gerade
noch vermieden wird. Je nach Oberflächenbeschaffenheit der Komponenten
kann dies auch bei deren direktem Aufeinanderlegen der Fall sein.
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Indem
der durchsichtige Körper
aus einem Polymerwerkstoff, insbesondere Polymethylmethacrylat (PMMA),
gebil det ist, wird eine, besonders im Vergleich zu Glas, einfache
Formgebung für
den durchsichtigen Körper
ermöglicht.
Dies kann entweder direkt bei der Herstellung, beispielsweise durch Gussverfahren,
als auch bei der nachfolgenden Bearbeitung durch spanabhebende Bearbeitung, Schleifen,
Polieren oder Kleben geschehen, Zudem besitzen Polymerwerkstoffe
eine geringe Dichte, so dass die Leuchte ein geringes Gewicht aufweist
und Befestigungsmittel sowohl für
die Leuchte als auch zum Befestigen des durchsichtigen Körpers in
der Leuchte einfach ausgeführt
werden können.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfass die Lichtquelle
mindestens eine Leuchtdiode (LED). Leuchtdioden sind stromsparend
und besonders kompakt, so dass die Leuchte insgesamt sehr unauffällig gestaltet
werden kann. Zudem strahlen Leuchtdioden sehr wenig Wärme ab,
so dass diese auch bei großer
Nähe zu
dem durchsichtigen Körper
dort wenig Wärme
einbringen. Dies ist insbesondere bei durchsichtigen Körpern aus
einem Polymerwerkstoff von Vorteil, da sich bei diesen hohe Temperaturen
und inhomogene Temperaturverteilungen besonders nachteilig auf viele
Eigenschaften, insbesondere die optischen Eigenschaften durch lokale
Veränderungen
der Brechungsindizes, negativ auswirken.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Lichtquelle
mindestens einen Flächenstrahler,
insbesondere eine organische Leuchtdiode (OLED) und/oder eine flächenförmige Entladungslampe,
bevorzugt ist die Lichtquelle im Wesentlichen aus dem Flächenstrahler
gebildet. Flächenstrahler ermöglichen
eine gleichmäßige Ausleuchtung
und sind damit besonders geeignet, in die bei Leuchten bevorzugt
großflächigen durchsichtigen
Körper
mit entsprechend großflächiger Lichteintrittsfläche einzustrahlen.
Insbesondere sind großflächige Lichtquellen
weniger empfindlich gegenüber
möglichen
Inhomogenitäten,
beispielweise Einschlüssen,
in dem durchsichtigen Körper.
Da die Flächenstrahler
zudem bevorzugt mit einer Ausrichtung der strahlenden Fläche parallel
zur Lichteintrittsfläche
des durchsichtigen Körpers
angebracht sind und im Vergleich zu ihrer strahlenden Fläche senkrecht
zu dieser eine geringe Ausdehnung besitzen, weist die Leuchte senkrecht
zur Lichteintrittsfläche
oberhalb dieser nur eine geringe Ausdehnung auf.
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Indem
sämtliche
Seitenflächen
des durchsichtigen Körpers
in nicht mehr als jeweils einer Richtung gekrümmt sind und die Seitenflächen derart
geformt sind, dass bei einer seitlichen Betrachtung der Leuchte
durch die Seitenflächen
annähernd
senkrecht zur optischen Achse des durchsichtigen Körpers die
Lichtquelle nicht sichtbar ist, kann der diskutierte Effekt bei
allseitiger Betrachtung der Leuchte realisiert werden, d. h. unabhängig von
welcher Seite die Leuchte betrachtet wird, ist das Leuchtmittel
nicht zu sehen und auch der Betrachter gegen Blendung geschützt, wobei
die Leuchte einen besonders filigranen Eindruck macht.
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Wenn
es für
jede Seitenfläche
mindestens eine Orientierung gibt, zu der in annähernd jedem Punkt der Seitenfläche eine
Tangente parallel ausgerichtet ist, ist der gewünschte Effekt von Transparenz und
Blendschutz besonders gut realisierbar.
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Indem
die Hauptkrümmung
mindestens einer Seitenfläche
in annähernd
jedem Punkt annähernd
parallel zur optischen Achse verläuft und gleich Null ist, sind
die Tangenten an die Seitenfläche
praktisch an allen Punkten annähernd
parallel zur optischen Achse, d. h. senkrecht zur optischen Achse einfallende
Lichtstrahlen treten praktisch geradlinig in den durchsichtigen
Körper
ein. Beispiele hierfür
wären ebene
Seitenflächen,
die annähernd
parallel zur optischen Achse verlaufen oder eine zylindrische Seitenfläche, bei
der die Zylinderachse annähernd parallel
zur optischen Achse verläuft.
Somit ist ein ungehinderter Einblick in den durchsichtigen Körper möglich.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine
Seitenfläche
praktisch eben. Dies ermöglicht
einen unverzerrten Einblick in den durchsichtigen Körper und
macht dem Betrachter besonders deutlich, dass bei seitlicher Betrachtung
keine Lichtquelle erkennbar ist.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
der Erfindung ist die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche annähernd rechteckig,
insbesondere quadratisch, ausgebildet. Rechteckige Flächen sind
einfach herstellbar und eignen sich gut für die Lichteinkopplung, da
die meisten Flächenstrahler eine
rechteckige oder quadratische Grundform besitzen. Besitzen Eintritts-
und Austrittsfläche
die gleiche Formgebung, vorteilhafterweise sogar mit gleicher Größe, ergibt
sich sowohl eine einfache Formgebung des durchsichtigen Körpers als
auch ein einfacher Strahlengang.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung
der Erfindung ist die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche annähernd kreisförmig ausgebildet
ist. Kreisförmige
Flächen
sind einfach herstellbar und eignen sich gut für die Lichteinkopplung, da
viele Lichtquellen eine kreisförmige Grundform
besitzen. Besitzen Eintritts- und
Austrittsfläche
die gleiche Formgebung, vorteilhafterweise sogar mit gleicher Größe, ergibt
sich sowohl eine einfache Formgebung des durchsichtigen Körpers als auch
ein einfacher Strahlengang.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Leuchte als Hängeleuchte ausgebildet, wobei
die mindestens eine Lichtquelle und der mindestens eine durchsichtige
Körper
an einem Aufhängungsteil
mittels eines flexiblen Aufhängungsmittels
befestigt sind. Bei einer Hängeleuchte
befindet sich der die Lichtquelle beinhaltende hängende Teil zumeist in einer
Höhe, bei
der eine seitliche Betrachtung gebräuchlich ist, weshalb der Effekt
der nichtsichtbaren Lichtquelle und der Abschirmung gegen Blendung besonders
gut zur Wirkung kommt und auch ein besonders filigraner Eindruck
des hängenden
Teils erzielt wird.
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Indem
der Aufhängungsteil
der Hängeleuchte
mindestens ein Vorschaltgerät
zur Stromversorgung der Lichtquelle umfasst, ist der hängende Teil der
Hängeleuchte
besonders filigran ausführbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die
Figuren zeigt (zeigen).
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1 eine
erfindungsgemäße Hängeleuchte in
perspektivischer Ansicht,
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2 eine
erfindungsgemäße Hängeleuchte in
perspektivischer Detailansicht,
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3 eine
Schnittdarstellung des hängenden
Teils der Hängeleuchte
aus 1.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Hängeleuchte 1 in
perspektivischer Ansicht gezeigt. An einem Aufhängungsteil 2 sind
mittels jeweils vier flexibler Aufhängungsmittel 3 drei
hängende
Teile 4 befestigt.
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Der
Aufhängungsteil
besteht aus einer Schiene 5, an der drei Halteplatten 6 befestigt
sind. An den Halteplatten 6 sind jeweils vier Drahtseile 3 befestigt,
die auch als Stromzuführung
zu den hängenden
Teilen 4 dienen.
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Die
hängenden
Teile 4 sind im Wesentlichen aus einer organischen Leuchtdiode
(OLED) 7 als Leuchtmittel 7 und einem durchsichtigen
Körper 8 gebildet.
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Um
die OLEDs 7 mit Spannung zu versorgen sind in der Schiene 5 drei
hier nicht gezeigte Vorschaltgeräte
angeordnet, denen jeweils ein hängender
Teil 4 zugeordnet ist. Dadurch sind die drei hängenden
Teile 4 unabhängig
voneinander betreibbar und bei Ausfall eines Vorschaltgeräts oder
einer OLED 7 oder eines Aufhängungsmittels 3 könne die beiden
anderen hängenden
Teile 4 Weiterbetrieben werden.
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Der
durchsichtige Körper 8 ist
aus Polymethylmethacrylat (PMMA) gebildet und im Wesentlichen würfelförmig. Die
Lichteintrittsfläche 9 wie
auch die Lichtaustrittsfläche 10 sind
somit in diesem Ausführungsbeispiel
quadratisch. Die OLED 7 erstreckt sich praktisch über die
gesamte obere Fläche
des hängenden
Teils 4, so dass eine angenehme Lichtverteilung erzielt
wird.
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Die
Seitenflächen 11 sind
parallel zur optischen Achse A ausgerichtet. Eine Quaderform ermöglicht durch
die einander gegenüberliegenden
parallelen Seitenflächen 11 einen
beinahe ungehinderten Durchblick durch den Körper 8, so dass für einen Betrachter
der hängende
Teil 4 bei seitlicher Betrachtung beinahe unsichtbar ist.
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Nur
bei Betrachtung der Lichtaustrittsfläche 10, wie in 2 dargestellt,
wird die Lichtquelle 7 oder deren Abbild 12 sichtbar,
wobei die OLED 7 aufgrund des großflächigen Abstrahlverhaltens auch hier
ein besonders angenehmes und blendfreies Licht liefert.
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In 3 ist
der hängende
Teil 4 in einer Schnittbilddarstellung gezeigt. Die OLED 7 ist
direkt auf den durchsichtigen Körper 8 aufgelegt
und an den Randbereichen 13 mittels einer Klebeverbindung 14 gesichert.
Die Luftschicht zwischen OLED 7 und durchsichtigem Körper 8 aufgrund
der natürlichen Rauhigkeit
der Oberflächen
ist ausreichend, um an der Lichteintrittsfläche 9 für durch
die Seitenflächen 11 eintretende
Lichtstrahlen Totalreflexion zu ermöglichen und somit bei seitlicher
Betrachtung der Leuchte 1 die Lichtquelle 7 für den Betrachter
verschwinden zu lassen und den Austritt von von der OLED 7 ausgestrahltem
Licht durch die Seitenflächen 11 zu
verhindern.
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Ebenfalls
mit dem Körper 8 verklebt
ist eine undurchsichtige Abdeckung 16, an der zugleich
die Drahtseile 3 fixiert sind. Deutlich ist zu erkennen, dass
durch die flache Bauweise der OLED 7 diese in der Seitenansicht
kaum erkennbar ist und somit der hängende Teil 4 der
Leuchte 1 für
den Betrachter beinahe unsichtbar ist. Die seitliche Kleberbindung 14 stellt
zusammen mit der Verklebung der Abdeckung 16 sicher, dass
keine Flüssigkeit
zwischen OLED 7 und Lichteintrittsfläche 9 gelangt, was
zu einer Aufhebung der Totalreflexion an der Lichteintrittsfläche 9 führen würde.
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Selbstverständlich sind
auch andere Ausführungsformen
denkbar. So kann insbesondere anstelle der OLED 7 auch
eine andere Lichtquelle 7 Verwendung finden. Um die Abmessungen
gering zu halten, bieten sich insbesondere Flächenstrahler wie die unter
der Bezeichnung „Planon” von der
OSRAM GmbH vertriebenen Entladungslampen an. Aber auch herkömmliche
Leuchtdioden sind aufgrund ihrer kleinen Abmessungen geeignet. Die
Form der Lichtquelle 7 muss dabei nicht notwendigerweise
quadratisch sein, auch wenn der durchsichtige Körper 8 eine Würfelform
besitzt. Bei der Verwendung einer kreisförmigen OLED können sich
beispielsweise auf der Lichtaustrittseite je nach Betrachtungswinkel
wechselnde und interessante Muster ergeben.
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Auch
die Form des durchsichtigen Körpers 8 ist
nicht auf eine Würfelform
beschränkt.
Besonders geeignet sind jedoch alle Formen von geraden oder schiefen
Prismen, wobei bei letzteren möglicherweise
nicht von allen seitlichen Betrachtungsrichtungen die Bedingungen
für Totalreflexion
an der Lichteintrittsfläche 9 erfüllt sind.
Insbesondere Prismen mit kreisförmiger,
ellipsoider, drei- sechs- oder achteckiger Grundfläche bieten
sich an. Auch Kegel- oder Pyramidenstümpfe können geeignete Formen für den durchsichtigen
Körper 8 sein.
Die Gestaltung der Seitenflächen 11 ist
hierbei nur durch die Bedingung der Totalreflexion an der Lichteintrittsfläche 9 eingeschränkt, die
im Wesentlichen von der Brechzahl des durchsichtigen Körpers 8 sowie
dem Strahlengang, d. h. der Betrachtungsrichtung, abhängt.
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Die
Lichtaustrittsfläche 10 kann
je nach Anwendungsfall und verwendeter Lichtquelle 7 auch ganz
oder teilweise strukturiert oder mattiert sein, beispielsweise um
bei einer punktförmigen
Lichtquelle ein diffuses Abstrahlverhalten zu erzielen.
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Die
Leuchte 1 selbst kann selbstverständlich auch andere Bauformen
als hier gezeigt aufweisen, beispielsweise in Form einer Stand-
oder Deckenleuchte. Auch kann anstelle der drei hängenden
Teile 4 jede beliebige andere Anzahl Verwendung finden.
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Insbesondere
können
auch zur Aufhängung mehr
oder weniger Drahtseile als gezeigt oder andere Aufhängungsmittel 3 verwendet
werden.