EP1906077A1 - Leuchte - Google Patents
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- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the present invention relates to a luminaire with a designed as a high-pressure discharge lamp bulbs, which is surrounded by a reflector, and with at least one additional light source, which emits monochromatic light in the reflector.
- lighting systems are used in which modern, effective bulbs with a high light output such as metal halide lamps in the light colors warm white (3000 K), neutral white (about 4000 K) and daylight (about 6500 K) used become.
- the aim is always to illuminate the usable areas evenly and with a high general color rendering index, which reflects all body colors as evenly as possible, with little effort.
- the above-mentioned bulbs emit a radiation in whose light spectrum all light color components are present.
- the narrow band filters used are commonly made as interference filters, and their function requires a variety of interference layers.
- the lighting means and the filter element must be aligned at a certain angle to each other, whereby the flexibility in terms of the structure of such a equipped lighting system is limited.
- a generic lighting system in which in addition to a primary light source additionally monochromatic emitting secondary light sources are provided.
- the intensity of the secondary light sources can be adjusted continuously to change the color location and in particular the color temperature or light color.
- the object of the present invention is to provide a luminaire of the type mentioned, which achieves optimum utilization of the monochromatic radiation emitted by the additional light source.
- the additional light source is positioned so that it emits the monochromatic light in the direction of the high-pressure discharge lamp, and that an optical system is provided which focuses the emitted light from the additional light source such that it completely hits the burner of the high-pressure discharge lamp.
- the luminaire in addition to the luminous means illuminating the useful surface, which is a radiation having a high general color rendering index emitted and in whose light spectrum all light color components are present, at least one further monochrome, so in a very narrow spectral range emitting additional light source provided.
- the color saturation of the corresponding body color which is also present within the light spectrum emitted by the light source, is amplified, so that it is emphasized.
- a body color which may not be present within the light spectrum of the luminous means, may also be added to the light spectrum of the luminous means.
- the light emitted by the additional light source is aligned and focused by the optical system in such a way that it completely strikes the burner of the high-pressure discharge lamp.
- the burners of high-pressure discharge lamps are made of a material such as alumina ceramics, which strongly scatters the monochromatic light impinging on them so that it uniformly mixes with the light emitted from the high-pressure discharge lamp. In this way, a high color penetration is achieved without significantly increasing the overall performance of the luminaire by the admixed monochromatic light. Moreover, it is prevented by the inventive focusing that the monochrome light blasted past the high-pressure discharge lamp against the reflector what would lead to the formation of colored dots on a usable area to be illuminated.
- the optical system which may comprise lenses and / or reflectors, focuses the light onto the center of the burner of the high-pressure discharge lamp, since in this way a very uniform scattering on the burner of the high-pressure discharge lamp is reached.
- several same color emitting light sources can be provided on opposite sides of the high-pressure discharge lamp and in particular arranged symmetrically, so that the burner of the high-pressure discharge lamp uniformly irradiated with the monochrome light and the result is a uniform illumination of the reflector is achieved.
- the monochrome light sources dimmable it is possible to design the monochrome light sources dimmable.
- the dimmer on the one hand, the brightness and on the other hand, the saturation of the light emitted by the lamp with a certain color can be adjusted.
- the illuminant of a reflector in particular a Batwing Lichtver-distribution generating reflector to surround.
- the reflection of the box reflector achieves a high degree of lighting efficiency and produces a homogeneous propagation of the radiation emitted by the light source.
- a particularly effective single-color emitting light source with high efficiency and low maintenance costs is a light-emitting diode (LED).
- LED light-emitting diode
- a light source in the form of a metal halide lamp or a high-pressure sodium vapor discharge lamp with improved color rendering.
- These lamp types represent modern, effective light sources with a high light output.
- a lamp 1 according to the invention is shown schematically, which can be mounted, for example, on a ceiling.
- the luminaire 1 has a luminous means 2 which emits radiation with a high general color rendering index, in the light spectrum of which all light color fractions are approximately uniformly present.
- the luminous means 2 here is a high-pressure discharge lamp with improved color rendering, such as, for example, a high-pressure sodium discharge lamp or a metal halide vapor lamp.
- the luminous means 2 is surrounded by a reflector 3 which generates a batwing light distribution and has a light exit opening 4 on its underside.
- the reflector 3 is of conventional design and is formed by side reflectors 5 and a cover element 6.
- the cover element 6 is designed as a cold light mirror, which reduces the heat radiation.
- the lenses 8 are designed and positioned such that they concentrate the light emitted by the light emitting diodes 7 and direct them to the high-pressure discharge lamp 2 such that the entire monochromatic light emitted by the light emitting diodes 7 impinges on the burner 2a of the high-pressure discharge lamp 2.
- the lenses 8 in the present case focus the light emitted by the light emitting diodes 7 onto the central axis M of the high-pressure discharge lamp 2.
- a total of four light-emitting diodes 7 are arranged symmetrically on both sides of the high-pressure discharge lamp 2 to the center plane of the lamp 1, so that the high-pressure discharge lamp 2 is uniformly irradiated with the monochrome light. Furthermore, a light-emitting diode 7 is provided on the cold-light mirror 6, which emits monochromatic light vertically downwards.
- the burner 2a of the high-pressure discharge lamp 2 consists of an alumina ceramic, ie a material, which strongly scatters the monochromatic light impinging on it from outside so as to uniformly mix with the light radiated from the high-pressure discharge lamp 2. In this way, a high color penetration is achieved, with the result that a homogeneous radiation mixture leaves the reflector 3 at the lower-side light exit opening 4 and causes a saturation of the desired body colors on a usable area to be illuminated.
- a shield 9 is provided below the high-pressure discharge lamp 2, which is intended to reduce direct light emission to the region of the area to be illuminated located immediately below the high-pressure discharge lamp 2, in order to achieve high light concentrations, which can lead to goods damage avoid.
- the shield 9 can have passage openings (not shown) for a residual light passage and has on its side facing the high-pressure discharge lamp 2 a reflecting surface which can also be selectively reflective in order to filter out certain color components.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem als Hochdruck-Entladungslampe ausgebildeten Leuchtmittel, welche von einem Reflektor umgeben ist, und mit wenigstens einer zusätzlichen Lichtquelle, welche einfarbiges Licht in den Reflektor abstrahlt.
- Zur Beleuchtung von Nutzflächen wie Warenpräsentationsflächen werden Beleuchtungsanlagen verwendet, in denen moderne, effektive Leuchtmittel mit einer hohen Lichtausbeute wie beispielsweise Halogen-Metalldampflampen in den Lichtfarben Warmweiß (3000 K), Neutralweiß (ca. 4000 K) und Tageslicht (ca. 6500 K) eingesetzt werden. Ziel ist es stets, die Nutzflächen mit geringem Aufwand gleichmäßig und mit einem hohen allgemeinen Farbwiedergabeindex, der alle Körperfarben möglichst gleichmäßig wiedergibt, auszuleuchten. Die oben genannten Leuchtmittel emittieren dabei eine Strahlung, in deren Lichtspektrum alle Lichtfarbenanteile vorhanden sind.
- Bei der Beleuchtung von Warenpräsentationsflächen in Verkaufsräumen ist es oftmals erwünscht, die Farbsättigung von bestimmten Körperfarben zu erhöhen.
- Aus der
DE 35 15 879 C1 ist hierzu bekannt, eine Leuchte mit einer Filtereinrichtung einzusetzen, um zur Betonung einer Warmtonfarbe Orange, Rot und Purpur die entsprechende Komplementärfarbe in dem Spektralbereich von 480 bis 570 nm wegzufiltern. Die Filterung in diesem relativ engen Spektralbereich hat Filtertransmissionskurven mit steilen Filterkanten zur Folge. Des weiteren wird nicht nur die zu betonende Körperfarbe verstärkt, sondern auch die Lichtfarbe an sich stark verändert, so daß ein gegebenenfalls weißes Umfeld in unerwünschter weise rötlich eingefärbt wird. - Die verwendeten schmalbandigen Filter werden üblicherweise als Interferenzfilter hergestellt, und ihre Funktion erfordert eine Vielzahl von Interferenzschichten.
- Während die Verwendung solcher Filter in Leuchten, deren Lampen ein kontinuierliches Lichtspektrum ausstrahlen wie beispielsweise Halogenlampen, relativ unproblematisch ist, erweist sich die Verwendung einer solchen Filteranordnung problematisch, wenn Lampen zum Einsatz kommen, die ein Linienspektrum erzeugen. Insbesondere bei der Verwendung einer Natriumdampf-Hochdruck-Entladungslampe mit verbesserter Farbwiedergabe, mit deren Lichtspektrum mittels einer Filteranordnung eine Rotbetonung erfolgen soll, fällt das Transmissionsminimum der Filterkurve mit einer steilen Flanke im Lichtspektrum dieser Lampe zusammen, so daß sich Toleranzen in der Filterherstellung, die unvermeidbar sind, sehr stark auswirken.
- Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Wirkung von interferenzfiltern in starkem Maße vom Winkel des eingestrahlten Lichts abhängig ist. In der
EP 1 122 488 B1 wird dieser Problematik dahingehend entgegengetreten, daß die Filtereinrichtung zusätzlich einen Teil des Farbanteils der zu betonenden Körperfarbe selbst wegfiltert. Das wegfiltern dieses Farbanteils hat zur Folge, daß die Lichtfarbe derart beeinflußt wird, daß ein weißes Umfeld weniger oder gar nicht mehr eingefärbt wird, d.h. der weiße Hintergrund im wesentlichen weiß bleibt. - Durch das Vorsehen von Filterelementen ist es jedoch notwendig, Lichtquellen einzusetzen, die in ihrem Spektrum einen erhöhten Rotanteil haben, wie beispielsweise Glühlampen oder Halogenglühlampen.
- Des weiteren müssen das Leuchtmittel und das Filterelement in einem bestimmten winkel zueinander ausgerichtet werden, wodurch die Flexibilität bezüglich des Aufbaus einer derartig ausgerüsteten Beleuchtungsanlage eingeschränkt ist.
- Durch den Einsatz von Filtern wird des weiteren nachteilig Licht absorbiert. Das herausgefilterte Licht geht einfach verloren, wodurch der Leuchtenwirkungsgrad der Beleuchtungsanlage verringert wird.
- Aus der
DE 200 07 134 U1 ist weiterhin eine gattungsgemäße Beleuchtungsanlage bekannt, bei welcher neben einer primären Lichtquelle zusätzlich einfarbig emittierende sekundäre Lichtquellen vorgesehen sind. Bei dieser Beleuchtungsanlage kann die Intensität der sekundären Lichtquellen stufenlos verstellt werden, um den Farbort und insbesondere auch die Farbtemperatur oder Lichtfarbe zu ändern. - Aufgabe der,vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine optimale Ausnutzung der von der zusätzlichen Lichtquelle emittierten, einfarbigen Strahlung erreicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zusätzliche Lichtquelle so positioniert ist, dass sie das einfarbige Licht in Richtung der Hochdruck-Entladungslampe abstrahlt, und dass ein optisches System vorgesehen ist, welches das von der zusätzlichen Lichtquelle abgestrahlte Licht derart fokussiert, dass es vollständig auf den Brenner der Hochdruck-Entladungslampe trifft.
- Bei der erfindungsgemäßen Leuchte ist zusätzlich zu dem die Nutzfläche ausleuchtenden Leuchtmittel, welches eine Strahlung mit einem hohen allgemeinen Farbwiedergabeindex emittiert und in dessen Lichtspektrum alle Lichtfarbanteile vorhanden sind, wenigstens eine weitere einfarbige, also in einem sehr engen Spektralbereich emittierende zusätzliche Lichtquelle vorgesehen. Durch die Zumischung der Strahlung der einfarbig emittierenden Lichtquelle zu der Strahlung des Leuchtmittels wird die Farbsättigung der entsprechenden Körperfarbe, welche auch innerhalb des von dem Leuchtmittel emittierten Lichtspektrums vorhanden ist, verstärkt, so dass diese betont wird. Weiterhin kann so auch eine Körperfarbe, die gegebenenfalls nicht innerhalb des Lichtspektrums des Leuchtmittels vorhanden ist, dem Lichtspektrum des Leuchtmittels zugemischt werden.
- Wesentlich hierbei ist, dass das von der zusätzlichen Lichtquelle emittierte Licht von dem optischen System derart ausgerichtet und fokussiert wird, dass es vollständig auf den Brenner der Hochdruck-Entladungslampe trifft. Die Brenner von Hochdruck-Entladungslampen bestehen aus einem Material wie beispielsweise Aluminiumoxid-Keramik, welches das auf sie auftreffende, einfarbige Licht stark gestreut, so dass es sich gleichmäßig mit dem von der Hochdruck-Entladungslampe abgestrahlten Licht vermischt. Auf diese Weise wird eine hohe Farbdurchdringung erreicht, ohne dass sich die Gesamtleistung der Leuchte durch das beigemischte einfarbige Licht wesentlich erhöht. Im übrigen wird durch die erfindungsgemäße Fokussierung verhindert, dass das einfarbige Licht an der Hochdruck-Entladungslampe vorbei gegen den Reflektor gestrahlt wird, was auf einer auszuleuchtenden Nutzfläche zur Bildung von farbigen Punkten führen würde.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das optische System, welches Linsen und/oder Reflektoren aufweisen kann, das Licht auf das Zentrum des Brenners der Hochdruck-Entladungslampe fokussiert, da auf diese weise eine sehr gleichmäßige Streuung an dem Brenner der Hochdruck-Entladungslampe erreicht wird. Des weiteren können natürlich auch mehrere gleichfarbig emittierende Lichtquellen auf gegenüberliegenden Seiten der Hochdruck-Entladungslampe vorgesehen und insbesondere symmetrisch angeordnet sein, so dass der Brenner der Hochdruck-Entladungslampe gleichmäßig mit dem einfarbigen Licht bestrahlt und im Ergebnis eine gleichmäßige Ausleuchtung des Reflektors erreicht wird.
- Wenn mehrere verschiedenartige Körperfarben betont werden sollen, ist es auch möglich, entsprechende einfarbig emittierende Lichtquellen aus unterschiedlichen Spektralbereichen vorzusehen. Sollen beispielsweise zwei Körperfarben verstärkt werden, so ist es möglich, zwei einfarbig emittierende Lichtquellen vorzusehen, die jeweils Strahlung entsprechend der zu verstärkenden Spektren emittieren.
- Des weiteren ist es auch möglich, eine Beleuchtungsanlage mit beispielsweise in zwei unterschiedlichen Spektralbereichen emittierenden einfarbigen Lichtquellen vorzusehen, wobei je nach zu betonendem spektralbereich die eine oder die andere Lichtquelle alternativ zugeschaltet werden kann.
- Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die einfarbigen Lichtquellen dimmbar auszugestalten. In diesem Fall kann durch den Dimmer einerseits die Helligkeit und andererseits auch die Sättigung des von der Leuchte abgestrahlten Lichts mit einer bestimmten Farbe eingestellt werden.
- Es ist zweckmäßig, zur Erzielung einer besonders homogenen Ausleuchtung der Nutzflächen und zur Steigerung des Nutzwirkungsgrades das Leuchtmittel von einem Reflektor, insbesondere einem eine Batwing-Lichtver-teilung erzeugcnden Reflektor, zu umgeben. Durch die Reflexion des Kastenreflektors wird ein hoher Beleuchtungsnutzwirkungsgrad erzielt und eine homogene Ausbreitung der von dem Leuchtmittel abgegebenen Strahlung erzeugt.
- Eine besonders effektive einfarbig emittierende Lichtquelle mit einem hohen Wirkungsgrad und geringen Wartungskosten stellt eine Licht emittierende Diode (LED) dar.
- Es ist zweckmäßig, ein Leuchtmittel in Form einer Halogen-Metalldampflampe oder einer Natriumdampf-Hochdruck-Entladungslampe mit verbesserter Farbwiedergabe vorzusehen. Diese Lampentypen stellen moderne, effektive Lichtquellen mit einer hohen Lichtausbeute dar.
- Hinsichtlich weiterer Vorteile und Ausbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Quersichtansicht.
- In der Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Leuchte 1 dargestellt, die beispielsweise an einer Decke montiert werden kann. Die Leuchte 1 besitzt ein Leuchtmittel 2, das eine Strahlung mit einem hohen allgemeinen Farbwiedergabeindex emittiert, in deren Lichtspektrum alle Lichtfarbenanteile etwa gleichmäßig vorhanden sind. Das Leuchtmittel 2 ist hier eine Hochdruck-Entladungslampe mit verbesserter Farbwiedergabe wie beispielsweise eine Natriumdampf-Hochdruck-Entladungslampe oder eine Halogendampf-Metalllampe. Das Leuchtmittel 2 ist von einem Reflektor 3 umgeben, der eine Batwing-Lichtverteilung erzeugt und an seiner Unterseite eine Lichtaustrittsöffnung 4 aufweist. Der Reflektor 3 ist von üblicher Bauart und wird von Seitenreflektoren 5 und einem Deckelelement 6 gebildet. Das Deckelelement 6 ist dabei als Kaltlichtspiegel ausgebildet, welcher die wärmeabstrahlung vermindert.
- An den Scitenreflektoren 5 und an dem Kaltlichtspiegel 6 des Reflektors 3 sind Leuchtdioden 7 angeordnet, welche in den Innenraum des Reflektors 3 einstrahlen. Dabei ist in erfindungsgemäßer Weise den Leuchtdioden 7, welche an den Seitenreflektoren 5 angeordnet sind, jeweils eine Linse 8 zugeordnet, von der in der Zeichnung nur die optische Achse dargestellt ist. Die Linsen 8 sind derart ausgebildet und positioniert, dass sie das von den Leuchtdioden 7 abgestrahlte Licht bündeln und auf die Hochdruck-Entladungslampe 2 derart richten, dass das gesamte von den Leuchtdioden 7 abgestrahlte einfarbige Licht auf den Brenner 2a der Hochdruck-Entladungslampe 2 trifft. In der Zeichnung ist erkennbar, dass die Linsen 8 in dem vorliegenden Fall das von den Leuchtdioden 7 abgegebene Licht auf die Mittelachse M der Hochdruck-Entladungslampe 2 fokussieren.
- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Leuchtdioden 7 auf beiden Seiten der Hochdruck-Entladungslampe 2 symmetrisch zur Mittelebene der Leuchte 1 angeordnet, so dass die Hochdruck-Entladungslampe 2 gleichmäßig mit dem einfarbigen Licht bestrahlt wird. Des weiteren ist an dem Kaltlichtspiegel 6 eine Leuchtdiode 7 vorgesehen, welche einfarbiges Licht senkrecht nach unten abstrahlt.
- Der Brenner 2a der Hochdruck-Entladungslampe 2 besteht aus einer Aluminiumoxid-Keramik, d.h. einem Material, welches das auf es von außen auftreffende, einfarbige Licht stark gestreut, so dass es sich gleichmäßig mit dem von der Hochdruck-Entladungslampe 2 abgestrahlten Licht vermischt. Auf diese Weise wird eine hohe Farbdurchdringung erreicht mit der Folge, dass ein homogenes Strahlungsgemisch den Reflektor 3 an der unterseitigen Lichtaustrittsöffnung 4 verlässt und eine Sättigung der geWünschten Körperfarben auf einer zu beleuchtenden Nutzfläche bewirkt.
- Unterhalb der Hochdruck-Entladungslampe 2 ist eine Abschirmung 9 vorgesehen, die eine direkte Lichtabstrahlung auf den unmittelbar unterhalb der Hochdruck-Entladungslampe 2 gelegenen Bereich der zu beleuchtenden Nutzfläche verringern soll, um auf diese weise zu hohe Lichtkonzentrationen, welche zu einer Warenbeschädigung führen können, zu vermeiden. Die Abschirmung 9 kann für einen Restlichtdurchlass Durchgangsöffnungen (nicht dargestellt) aufweisen und besitzt an ihrer zur Hochdruck-Entladungslampe 2 weisenden Seite eine reflektierende Oberfläche, die auch selektiv reflektierend sein kann, um bestimmte Farbanteile herauszufiltern.
Claims (9)
- Leuchte mit einem als Hochdruck-Entladungslampe (2) ausgebildeten Leuchtmittel, welche von einem Reflektor (3) umgeben ist, und mit wenigstens einer zusätzlichen Lichtquelle (7), welche einfarbiges Licht in den Reflektor (3) abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Lichtquelle (7) so positioniert ist, dass sie das einfarbige Licht in Richtung der Hochdruck-Entladungslampe (2) abstrahlt, und dass ein optisches System (8) vorgesehen ist, welches das von der zusätzlichen Lichtquelle (7) abgestrahlte Licht derart fokussiert, dass es vollständig auf den Brenner (2a) der Hochdruck-Entladungslampe (2) trifft.
- Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüber liegenden Seiten der Hochdruck-Entladungslampe (2) und insbesondere symmetrisch zu dieser jeweils zusätzliche Lichtquellen (7) mit zugeordneten optischen Systemen (8) vorgesehen sind, die gleichfarbiges Licht in Richtung der Hochdruck-Entladungslampe (2) abstrahlen.
- Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System wenigstens eine Linse (8) und/oder wenigstens einen Reflektor aufweist.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere einfarbig emittierende Lichtquellen (7) aus verschiedenen Spektralbereichen vorgesehen sind.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine einfarbig emittierende Lichtquelle (7) an dem Reflektor (3) angeordnet ist.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einfarbigen Lichtquellen (7) als Licht emittierende Dioden (LED) ausgebildet sind.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einfarbigen Lichtquellen (7) gedimmt werden können.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (3) eine Batwing-Lichtverteilung erzeugt.
- Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (2) eine Halogen-Metalldampflampe oder eine Natriumdampf-Hochdruck-Entladungslampe mit verbesserter Farbwiedergabe ist.
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