Iineare LED-Lampe Iine LED lamp
Die Erfindung betrifft eine Lampeneinheit und ein Leuchtensystem mit einer Aufhah- me für die wechselbare Anbringung einer Lampeneinheit.The invention relates to a lamp unit and a light system with a Aufhah- me for the removable attachment of a lamp unit.
Unter einer Lampe bzw. Lampeneinheit wird ein Produkt verstanden, bei dem eine elektrische Lichtquelle mit weiteren elektrischen, optischen und mechanischen Elementen zu einer untrennbaren Einheit verbunden ist. Eine solche Lampe ist stets nur als ganzes zur wechselbaren Aufnahme an einer Leuchte bestimmt.A lamp or lamp unit is understood to mean a product in which an electrical light source is connected to further electrical, optical and mechanical elements to form an inseparable unit. Such a lamp is always intended only as a whole for removable recording on a lamp.
In der W02005/085706 ist eine LED-Lampe beschrieben mit einem Sockel zur Anbindung an eine Leuchte und einem gewölbten rotationssymmetrischen Reflektor, in dessen Brennpunkt zur Erzeugung einer gerichteten Lichtverteilung eine LED-Quelle an- geordnet ist. Die Reflektoröffnung bildet eine Lichtaustrittsebene der Lampe. Die LED- Lichtquelle ist in der Lichtaustrittsebene angeordnet. Die Lichtaustrittsebene ist durch einen transparenten Abschluß verschlossen. Ein Kühlblock ist auf der dem Reflektor abgewandten Seite der LED-Lichtquelle angeordnet und erstreckt sich in Hauptabstrahlrichtung, so daß er aus der Lichtaustrittsebene hervorsteht.In W02005 / 085706 an LED lamp is described with a base for connection to a luminaire and a domed rotationally symmetrical reflector, in the focal point for generating a directed light distribution, an LED source is arranged. The reflector opening forms a light exit plane of the lamp. The LED light source is arranged in the light exit plane. The light exit plane is closed by a transparent termination. A cooling block is arranged on the side facing away from the reflector of the LED light source and extends in the main emission direction, so that it protrudes from the light exit plane.
In der FR 2 831 647 ist eine Automobil-Signalleuchte beschrieben. Ein Reflektor ist gebildet durch ein Gehäuse mit einer inneren reflektierenden Oberfläche. Der Austrittsbereich des Reflektors ist durch eine transparente Scheibe verschlossen, wobei die Scheibe und das Gehäuse durch eine Clip-Verbindung befestigt sind. Mittig auf der Scheibe ist eine Montageleiste für LED-Module gebildet, die dort eingesteckt und elektrisch kontaktiert werden. Die LED-Module sind in einer Reihe in Längsrichtung der Signalleuchte angeordnet und in Richtung auf den Reflektor ausgerichtet.In FR 2 831 647 an automobile signal light is described. A reflector is formed by a housing having an inner reflective surface. The exit region of the reflector is closed by a transparent disc, wherein the disc and the housing are fastened by a clip connection. A mounting strip for LED modules is formed in the middle of the pane, which is plugged in and electrically contacted there. The LED modules are arranged in a row in the longitudinal direction of the signal light and aligned in the direction of the reflector.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lampeneinheit und ein Leuchtensystem hierfür vor- zuschlagen, wobei eine hohe Lichtleistung und hohe Lichtintensität erzielbar sind.It is an object of the invention to provide a lamp unit and a lighting system for this purpose, wherein a high light output and high light intensity can be achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lampeneinheit nach Anspruch 1 und ein Leuchtensystem hierfür nach Anspruch 25. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteil-
hafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by a lamp unit according to claim 1 and a lighting system therefor according to claim 25. Dependent claims relate to advantageous Embodiments of the invention.
Bei der erfindungsgemäßen Lampeneinheit ist eine linearförmige Lichtquelleneinheit vorgesehen, die sich von punktförmigen Lichtquellen, wie bspw. in der W02005/085706 dadurch unterscheidet, daß sich der Lichtaustritt über einen linearen Bereich verteilt. Eine derartige linearförmige Lichtquelleneinheit mit mindestens einer LED-Lichtquelle kann einerseits durch ein einzelnes LED-Element (z. B. LED Chip) von linearer Form gebildet sein, bspw. durch eine längliche OLED, bevorzugt sind aber mehrere LED-Lichtquellen in einer Reihe angeordnet. Wenn im folgenden auf eine "Längsrichtung" Bezug genommen wird, so bezieht sich dies auf die Längsrichtung der linearförmigen Lichtquelleneinheit.In the lamp unit according to the invention, a linear light source unit is provided, which differs from punctiform light sources, such as in W02005 / 085706, in that the light emission is distributed over a linear region. Such a linear light source unit with at least one LED light source can on the one hand be formed by a single LED element (eg LED chip) of linear shape, for example by an elongate OLED, but preferably a plurality of LED light sources are arranged in a row , When referred to hereinafter as a "longitudinal direction", this refers to the longitudinal direction of the linear light source unit.
Die Lichtquelleneinheit ist im Abstand vor der Reflektorwandung eines Reflektors so angeordnet, daß sie Licht, bevorzugt den gesamten Lichstrom in Richtung der Reflek- torwandung abstrahlt, von wo das Licht zum Lichtaustrittsbereich reflektiert wird. Sie ist hierbei im Gegensatz zu herkömmlichen Anordnungen von Lichtquellen und Reflektoren, wie sie bspw. als Halogen-Reflektorlampen handelsüblich sind, im Lichtaustrittsbereich angeordnet. Die Hauptstrahlrichtung der Lichtquelleneinheit ist damit bevorzugt entgegengesetzt zur Hauptstrahlrichtung der Lampeneinheit. Die Reflektor- wandung ist bevorzugt geschlossen, d. h. insbesondere im mittleren Bereich, auf den die Hauptstrahlrichtung der LED-Lichtquelleneinheit gerichtet ist, ohne Unterbrechung. So kann eine möglichst umfassende Reflexion und somit effiziente Ausnutzung des erzeugten Lichts erreicht werden.The light source unit is arranged at a distance in front of the reflector wall of a reflector so that it emits light, preferably the entire light current in the direction of the reflector wall, from where the light is reflected to the light exit area. It is in contrast to conventional arrangements of light sources and reflectors, as they are, for example, commercially available as halogen reflector lamps, arranged in the light exit region. The main beam direction of the light source unit is thus preferably opposite to the main beam direction of the lamp unit. The reflector wall is preferably closed, d. H. in particular in the middle region, to which the main radiation direction of the LED light source unit is directed, without interruption. In this way, the most comprehensive possible reflection and thus efficient utilization of the generated light can be achieved.
Während eine solche relative Anordnung von LED-Lichtquelle und Reflektor bereits aus der W02005/085706 bekannt ist, ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung der Vorteil, daß durch die linearförmige Lichtquelleneinheit eine erheblich höhere Lampenleistung verwendet und damit eine größere Lichtleistung erzielt werden kann. Entlang der Längsrichtung läßt sich nämlich eine große Anzahl von Hochleistungs- LEDs anordnen.While such a relative arrangement of LED light source and reflector is already known from W02005 / 085706, results in the inventive solution has the advantage that uses a significantly higher lamp power through the linear light source unit and thus a greater light output can be achieved. Namely, a large number of high-power LEDs can be arranged along the longitudinal direction.
Entsprechend ist auch die Lichtstärkeverteilung einer erfindungsgemäßen Lampeneinheit im Gegensatz zu bekannten rotationssymmetrischen Lampen, bevorzugt im we-
sentlichen 2-achsig symmetrisch (d.h. sowohl zur Längs- als auch zur Querachse) und läßt sich so für vielfältige Beleuchtungszwecke einsetzen, bspw. Flutung, Streiflichtbeleuchtung etc. in Bereichen wie Fassaden, Wänden, Bodenflächen etc.Accordingly, the light intensity distribution of a lamp unit according to the invention, in contrast to known rotationally symmetrical lamps, preferably in the we- Shallow 2-axis symmetrical (ie both the longitudinal and the transverse axis) and can thus be used for a variety of lighting purposes, for example. Flooding, grazing light lighting etc. in areas such as facades, walls, floors, etc.
Der Reflektor ist bevorzugt zylindrisch, d. h. mit in Längsrichtung im wesentlichen gleichem Querschnitt ausgebildet. Besonders bevorzugt hat er im wesentlichen die Form eines längs halbierten Hohlzylinders mit einer bevorzugt symmetrischen Querschnittsform. Die Form der Reflektorfläche ist zur Erzielung optischer Eigenschaften gewählt, bspw. als Parabel, Ellipse etc. Dabei sind bevorzugt der Parabelbrennpunkt bzw. einer der Ellipsenbrennpunkte an dem Ort der Lichtquelleneinheit angeordnet. Die Reflektorwandung ist bevorzugt gewölbt, besonders bevorzugt mit stetiger Wölbung. Sie kann alternativ aber auch bspw. prismatische Formen und andere Strukturen aufweisen.The reflector is preferably cylindrical, d. H. formed with in the longitudinal direction substantially the same cross-section. Most preferably, it has substantially the shape of a longitudinally halved hollow cylinder with a preferably symmetrical cross-sectional shape. The shape of the reflector surface is selected to achieve optical properties, for example as a parabola, ellipse, etc. In this case, the parabolic focal point or one of the ellipse focal points is preferably arranged at the location of the light source unit. The reflector wall is preferably curved, particularly preferably with constant curvature. Alternatively, however, it can also have, for example, prismatic shapes and other structures.
Der Austrittsbereich des Reflektors ist der Bereich, aus dem das Licht der Lampenein- heit austritt. Bevorzugt ist der Bereich im wesentlichen eben, bspw. als zwischen parallel verlaufenden Längskanten des Reflektors gebildete Ebene. Der Austrittsbereich ist bevorzugt rechteckig, besonders bevorzugt länglich, d. h. seine Erstreckung in Längsrichtung ist größer, bevorzugt wesentlich größer (bspw. mehr als 2-fach, oder sogar mehr als 5-fach) als die Erstreckung in Querrichtung.The exit area of the reflector is the area from which the light of the lamp unit exits. Preferably, the region is substantially planar, for example, as formed between parallel longitudinal edges of the reflector plane. The exit region is preferably rectangular, more preferably oblong, d. H. its extension in the longitudinal direction is greater, preferably substantially larger (for example more than 2 times, or even more than 5 times) than the extension in the transverse direction.
Am Austrittsbereich ist ein Abschluß vorgesehen, so daß ein geschlossener Reflektorraum gebildet wird. Der Abschluß ist zum Durchtritt des Lichts transmittierend und kann bspw. transparent oder transluzent ausgebildet sein. Der Abschluß des Reflektorraumes ist bevorzugt vollständig, so daß die Lampe insgesamt staubdicht und beson- ders bevorzugt sogar luftdicht abgeschlossen ist. Bei luftdichtem Abschluß kann eine Gasfüllung, bspw. auch mit Über- oder Unterdruck im Inneren des Reflektorraums vorgesehen sein, wenn dies für den Betrieb der LED-Lichtquelleneinheit (bspw. für Kühlung, elektrische Isolation etc.) vorteilhaft ist.At the exit area a termination is provided, so that a closed reflector space is formed. The termination is transmissive to the passage of light and may, for example, be transparent or translucent. The termination of the reflector space is preferably complete so that the lamp as a whole is dust-tight and particularly preferably even airtight. When hermetically sealed, a gas filling, for example. Be provided with positive or negative pressure in the interior of the reflector space, if this is advantageous for the operation of the LED light source unit (eg. For cooling, electrical insulation, etc.).
Die Lampe ist als Lampeneinheit nicht demontierbar und weist im Innenraum keine zuThe lamp can not be dismantled as a lamp unit and has no interior space
wechselnden Teile auf. Der Reflektor, der Abschluß und die Lichtquelleneinheit sind unlösbar miteinander verbunden. Die Lampeneinheit ist zum wechselbaren Einsatz in
einer Leuchte vorgesehen, in der sie stets als vollständige Einheit verwendet und bei Bedarf ausgetauscht wird.changing parts. The reflector, the termination and the light source unit are permanently connected to each other. The lamp unit is for interchangeable use in a luminaire in which it is always used as a complete unit and replaced as needed.
Zur erfindungsgemäßen Lampeneinheit sind eine Anzahl von Weiterbildungen der Er- findung vorgesehen. So kann die LED-Lichtquelleneinheit einen gemeinsamen Träger für eine Anzahl von linear, d. h. in Längsrichtung hintereinander angeordneten LED- Lichtquellen aufweisen. Bevorzugt sind sämtliche LED-Lichtquellen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Der Träger umfaßt bevorzugt auch elektrische Leiter zur elektrischen Versorgung der Lichtquellen. Weiter bevorzugt kann er elektrische Bautei- Ie zur elektrischen Versorgung und Ansteuerung der LED-Lichtquellen aufweisen. Der Träger kann als Platine ausgebildet sein, wobei bevorzugt ein Platinenmaterial zu wählen ist, das zur effizienten Wärmeverteilung eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.For the lamp unit according to the invention a number of developments of the invention are provided. Thus, the LED light source unit may have a common carrier for a number of linear, ie. H. Having in the longitudinal direction successively arranged LED light sources. Preferably, all LED light sources are arranged on a common carrier. The carrier preferably also includes electrical conductors for the electrical supply of the light sources. More preferably, it can have electrical components for the electrical supply and control of the LED light sources. The carrier may be formed as a board, wherein preferably a board material is to be selected, which has a good thermal conductivity for efficient heat distribution.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist außen an der Lampeneinheit ein elektri- scher Anschluß für die elektrische Versorgung der LED-Lichtquellen vorgesehen. Der Anschluß ist bevorzugt lösbar, d. h. beim Einbau der Lampe in eine Leuchteneinheit kann der elektrische Anschluß leicht hergestellt und beim Ausbau auch leicht wieder getrennt werden. Bevorzugt ist der elektrische Anschluß als Steckanschluß, Klemmanschluß oder Schraubanschluß vorgesehen. Besonders bevorzugt ist eine Anordnung des Anschlusses an einer Stirnseite des Reflektors, d. h. an einem der Enden der Lampe. In diesem Fall ist bevorzugt an der Stirnseite ein Durchtritt für die elektrische Kon- taktierung der im Inneren angeordneten LED-Lichtquelleneinheit vorgesehen.According to one embodiment of the invention, an electrical connection for the electrical supply of the LED light sources is provided on the outside of the lamp unit. The connection is preferably detachable, d. H. when installing the lamp in a lamp unit, the electrical connection can be easily made and easily removed when removing. Preferably, the electrical connection is provided as a plug connection, terminal connection or screw connection. Particularly preferred is an arrangement of the terminal on an end face of the reflector, d. H. at one of the ends of the lamp. In this case, a passage for the electrical contacting of the LED light source unit arranged in the interior is preferably provided on the front side.
Ebenso ist es in mechanischer Hinsicht auch bevorzugt, einen lösbaren mechanischen Anschluß zur Anbringung in einer Leuchte vorzusehen. Der mechanische Anschluß und der elektrische Anschluß können durch ein gemeinsames Element gebildet werden, wie dies bspw. vom Schraubsockel herkömmlicher Glühlampen oder Stecksockel handelsüblicher Halogenlampen bekannt ist. Bevorzugt umfaßt der mechanische Abschluß eine vorstehende Anschlußzunge, die bspw. ein für eine Schraub-, Klemm- oder Rastverbin- düng geeignetes Loch aufweisen kann.Likewise, it is also preferable in mechanical terms to provide a releasable mechanical terminal for mounting in a luminaire. The mechanical connection and the electrical connection can be formed by a common element, as is known, for example, from the screw base of conventional incandescent lamps or plug-in sockets of commercially available halogen lamps. The mechanical termination preferably comprises a projecting connection tongue which, for example, can have a hole suitable for a screw, clamping or latching connection.
Besonders bevorzugt sind elektrischer und mechanischer Anschluß an mindestens einer Stirnseite des Reflektors vorgesehen. Hierfür kann dort eine Abschlußplatte mit einem
mechanischen Anschluß und einem elektrischen Anschluß vorgesehen sein. Die Abschlußplatte ist bevorzugt ebenfalls unlösbar mit dem Rest der Lampeneinheit verbunden. Es kann vorgesehen sein, daß an beiden Stirnseiten des Reflektors jeweils ein mechanischer Anschluß, bspw. in Form einer Anschlußzunge vorgesehen ist, aber nur an einer Seite ein elektrischer Anschluß.Particularly preferred electrical and mechanical connection are provided on at least one end face of the reflector. For this purpose, there is a closure plate with a be provided mechanical connection and an electrical connection. The end plate is preferably also permanently connected to the rest of the lamp unit. It can be provided that in each case a mechanical connection, for example. In the form of a connection tongue is provided at both ends of the reflector, but only on one side of an electrical connection.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind zur Beeinflussung der Lichtverteilung in der Längsebene Lamellen vorgesehen, die quer zur Längsrichtung der Lichtquelleneinheit angeordnet sind. Mit Hilfe der Lamellen ist eine Kontrolle bzw. Festlegung des Lichtausstrahlungswinkels in Lampenlängsrichtung möglich. Die Lamellen können als einfache, plane Lamellen oder auch als komplexere gebogene Formen ausgebildet sein.According to a development of the invention, slats are provided for influencing the light distribution in the longitudinal plane, which are arranged transversely to the longitudinal direction of the light source unit. With the help of the lamellae control or determination of the light emission angle in the lamp longitudinal direction is possible. The lamellae can be designed as simple, flat lamellae or else as more complex curved shapes.
Einerseits ist eine Anordnung von Lamellen am Austrittsbereich möglich. Die Lamellen können parallel nebeneinander bspw. innerhalb der Einheit, d. h. hinter dem Abschluß angeordnet sein. Ebenso können sie an der Außenseite der Einheit, d. h. vor demOn the one hand, an arrangement of fins at the exit area is possible. The lamellae can parallel to each other, for example. Within the unit, d. H. be arranged behind the conclusion. Likewise, they may be on the outside of the unit, i. H. before the
Abschluß integriert werden. Alternativ ist auch eine Integration von lamellenförmigen, opaken oder reflektierenden Trennungen in den Abschluß möglich.Conclusion to be integrated. Alternatively, an integration of lamellar, opaque or reflective separations in the termination is possible.
Alternativ oder ergänzend hierzu ist es auch möglich, die Lamellen an der Lichtquellen- einheit anzuordnen. Umfaßt die Lichtquelleneinheit mehrere Lichtquellen, so können die Lamellen zwischen diesen angeordnet werden. Auf diese Weise ist eine Ausrichtung der Abstrahlung bereits am Ort der Lichterzeugung möglich. Besonders bevorzugt ist hierbei, daß die zwischen den Lichtquellen angeordneten Lamellen mit reflektierender Oberfläche ausgebildet sind. So kann eine Festlegung des Lichtaustrittswinkels in der Längsebenen bei dennoch hoher Effizienz und gleichzeitig optimaler Ausnutzung des von der Lichtquelleneinheit erzeugten Lichts erreicht werden.Alternatively or additionally, it is also possible to arrange the lamellae on the light source unit. If the light source unit comprises a plurality of light sources, the lamellae can be arranged between them. In this way, an alignment of the radiation is already possible at the place of light generation. It is particularly preferred here that the lamellae arranged between the light sources are formed with a reflective surface. Thus, a determination of the light exit angle in the longitudinal planes can still be achieved with high efficiency and at the same time optimum utilization of the light generated by the light source unit.
Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen eine Beeinflussung der Lichtverteilung durch ein optisches Element am Austrittsbereich. So kann ein flaches, transmittie- rendes optisches Element mit strukturierter, d. h. nicht vollständiger planer Oberfläche zur Ablenkung des vom Reflektor reflektiernden Lichts vorgesehen sein. Hierdurch wird bevorzugt die Lichtverteilung in der Querebene zusätzlich zu der durch die Reflektorkontur erzielten Verteilung beeinflußt. Das optische Element kann hierbei bspw. den
Abstrahlwinkel des Lichts vergrößern. Besonders bevorzugt bildet der Lampenabschluß direkt das optische Element, d. h. es ist kein separates optisches Element vorgesehen, sondern der Abschluß wird durch das optische Element gebildet, bzw. der transmittie- rende Abschluß weist eine gewünschte optische Funktion auf. Es ist möglich, das opti- sehe Element als lineares Profil auszubilden, so daß das Element bspw. einen in Längsrichtung konstanten Querschnitt aufweist. Bspw. kann das Element mit einer Prismenstruktur zur Erzielung einer verbreiterten Abstrahlung versehen sein.Other developments of the invention relate to influencing the light distribution by an optical element at the exit region. Thus, a flat, transmissive optical element with a structured, ie not completely planar surface can be provided for deflecting the light reflecting from the reflector. As a result, the light distribution in the transverse plane is preferably influenced in addition to the distribution achieved by the reflector contour. The optical element can in this case, for example, the Increase radiation angle of the light. Particularly preferably, the lamp termination directly forms the optical element, ie no separate optical element is provided, but the termination is formed by the optical element, or the transmissive termination has a desired optical function. It is possible to form the optical element as a linear profile, so that the element has, for example, a constant cross-section in the longitudinal direction. For example. For example, the element may be provided with a prismatic structure for obtaining a broadened emission.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Reflektor so geformt, daß das Licht der Lichtquelleneinheit in einem Brennpunkt im Abstand vor dem Lichtaustrittsbereich gebündelt wird. Eine solche Bündelung kann durch einen Reflektor mit Ellipsenkontur erzielt werden, bei dem die Lichtquelleneinheit im ersten Brennpunkt angeordnet ist, so daß das Licht im zweiten Brennpunkt im Abstand vor dem Lichtaustrittsbereich gebündelt wird. Die so erzielte Lichtverteilung ist für eine Vielzahl von Verwendungsmög- lichkeiten besonders interessant, da in der zweiten Brennachse der gesamte Lichtstrom der Lampe in einem linearen Bereich gebündelt wird. Wird bspw. in dieser Brennpunktebene ein schmaler Schlitz angeordnet, so strahlt die Lampe im wesentlichen das gesamte Licht durch diesen schmalen Schlitz hindurch. Hierdurch ist einerseits die Lampe von der gegenüberliegenden Seite nicht zu sehen, was äußerst interessante An- Wendungen in der Beleuchtung ermöglicht. In technischer Hinsicht ist hierdurch der Vorteil gegeben, daß in der Brennpunktebene das Licht der Lampe bereitgestellt wird, aber aufgrund des Abstandes die durch elektrische Verlustleistung bei der Lichterzeugung erzeugte Wärme dort nicht wirksam wird.In one embodiment of the invention, the reflector is shaped so that the light of the light source unit is focused in a focal point at a distance in front of the light exit area. Such a bundling can be achieved by a reflector with elliptical contour, in which the light source unit is arranged in the first focal point, so that the light is focused in the second focal point at a distance in front of the light exit area. The light distribution achieved in this way is of particular interest for a multiplicity of possible uses, since in the second focal axis the entire luminous flux of the lamp is concentrated in a linear region. If, for example, a narrow slot is arranged in this focal plane, the lamp radiates essentially all the light through this narrow slot. As a result, on the one hand the lamp is not visible from the opposite side, which allows extremely interesting turns in the lighting. In technical terms, this provides the advantage that the light of the lamp is provided in the focal plane, but due to the distance, the heat generated by electrical power loss in the light generation is not effective there.
Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Kühlung der Lichtquelleneinheit. Eine solche Kühlung wird für LED-Lichtquellen benötigt, um diese in einem günstigen Arbeitsbereich betreiben zu können. Hierfür ist am LED-Element bevorzugt ein Kühlkörper vorgesehen. Ein solcher Kühlkörper besteht bspw. aus einem gut wärmeleitenden Material, bspw. Metall, bevorzugt Aluminium. Die Oberfläche des Kühlkörpers ist bevorzugt vergrößert, bspw. durch Lamellen und/oder strukturierte Oberfläche. DerOther developments of the invention relate to the cooling of the light source unit. Such cooling is needed for LED light sources to operate in a low-cost work area. For this purpose, a heat sink is preferably provided on the LED element. Such a heat sink consists, for example, of a good heat-conducting material, for example. Metal, preferably aluminum. The surface of the heat sink is preferably enlarged, for example by lamellae and / or structured surface. Of the
Kühlkörper weist zweckmäßig, ebenso wie die LED-Lichtquelleneinheit, längliche Form auf. Er ist mit möglichst gutem Wärmeübergang möglichst nah direkt an den LED- Lichtquellenelementen bzw. an deren Träger anzubringen. Besonders bevorzugt ist, daß
der Kühlkörper aus der Lampeneinheit vorsteht, um so eine effektive Abgabe von Wärme in die Umgebung zu ermöglichen. Hierfür kann vorgesehen sein, daß der Kühlkörper vom Austrittsbereich vorsteht, bevorzugt in Richtung der Lichtemission. Ist der Kühlkörper hierbei von im wesentlichen gleicher Breite wie der Träger der Lichtquel- leneinheit, so ergibt sich hierdurch keine zusätzliche Verschattung. Der Kühlkörper kann von außen zugänglich, bspw. als Griffleiste ausgebildet sein. Bevorzugt weist er eine Profilform mit über die Länge gleichem Querschnitt auf.Heat sink expedient, as well as the LED light source unit, elongated shape. It is to be installed as closely as possible directly to the LED light source elements or to their support with the best possible heat transfer. It is particularly preferred that the heat sink protrudes from the lamp unit so as to allow effective dissipation of heat into the environment. For this purpose it can be provided that the heat sink projects from the exit area, preferably in the direction of the light emission. If the heat sink is of essentially the same width as the carrier of the light source unit, this does not result in any additional shading. The heat sink can be accessible from the outside, for example. Be designed as a handle. Preferably, it has a profile shape over the length of the same cross-section.
Für die effektive Kühlung kann ein Kühlmedium vorgesehen sein. Hierfür kann der Kühlkörper eine Kavität zur Aufnahme des Kühlmediums aufweisen. Das Kühlmedium ist bevorzugt fluid, d. h. flüssig oder gasförmig. Die Kavität innerhalb des Kühlkörpers kann abgeschlossen sein, wobei ein Wärmetransport nach dem Heat-Pipe-Prinzip durch Verdunstung des Kühlmediums am heißesten und Niederschlag am kältesten Punkt erzielt wird. Alternativ kann die Kavität auch durchströmbar sein. Hierfür kann der Kühlkörper an mindestens einer der Stirnseiten einen Anschluß für das Kühlmedium aufweisen. Beim Einbau in eine entsprechende Leuchte kann der Anschluß mit einer Zuführvorrichtung der Leuchte gekoppelt werden, so daß eine effektive Kühlung insbesondere durch Durchströmung des Kühlkörpers in Längsrichtung ermöglicht wird.For effective cooling, a cooling medium can be provided. For this purpose, the heat sink may have a cavity for receiving the cooling medium. The cooling medium is preferably fluid, d. H. liquid or gaseous. The cavity within the heat sink can be completed, whereby a heat transfer on the heat pipe principle by evaporation of the cooling medium hottest and precipitation is achieved at the coldest point. Alternatively, the cavity can also be flowed through. For this purpose, the heat sink may have at least one of the end faces a connection for the cooling medium. When installed in a corresponding lamp, the terminal can be coupled to a feeding device of the lamp, so that an effective cooling is made possible in particular by flowing through the heat sink in the longitudinal direction.
Die Anbringung des Kühlkörpers erfolgt bevorzugt im Austrittsbereich an dessen Abschluß. Hier kann vorgesehen sein, daß der Abschluß einen in Längsrichtung verlaufenden Spalt freiläßt, in dem der als Profil ausgebildete Kühlkörper angeordnet ist.The attachment of the heat sink is preferably carried out in the outlet region at the conclusion. Here it can be provided that the conclusion leaves free a longitudinally extending gap in which the designed as a profile heat sink is arranged.
Bei der beschriebenen Anordnung der Lichtquelleneinheit am Austrittsbereich mitIn the described arrangement of the light source unit at the exit region with
Hauptabstrahlrichtung in Richtung auf den Reflektor kommt es bspw. bei einem Para- bol- oder Ellipsoid-Reflektor, dessen Fläche im Mittelbereich im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptabstrahlrichtung des LED-Lichtquellenelements steht, zu einer gewissen Verschattung der Lichtabstrahlung. Diese Verschattung kann bei geeigneter (nämlich relativ breiter) Abstrahlung des LED-Lichtquellenelements und einer geeigneten schmalen Form desselben so minimiert werden, daß sie für viele Anwendungsfälle hinnehmbar ist. Um aber eine bessere Ausnutzung auch des direkt in Hauptabstrahlrichtung abgestrahlten Lichts zu erreichen kann vorgesehen sein, daß die Reflektorflä-
che in dem der Lichtquelleneinheit direkt gegenüberliegenden Bereich eine Form mit einer mittleren Erhebung aufweist, so daß von der Lichtquelleneinheit einfallendes Licht in eine Richtung an der Lichtquelleneinheit vorbei reflektiert wird. Bei einem Reflektor mit symmetrischem Querschnitt ist dies bspw. der mittlere Bereich in der Sym- metrieebene, auf den die zentrale optische Achse der Lichtquelleneinheit zeigt. Hier kann der im übrigen Bereich wie beschrieben, bspw. parabolisch ausgeformte Reflektor eine abweichende Form mit einer mittleren Erhebung aufweisen, bspw. eine Evolventenform.For example, in the case of a parabolic or ellipsoidal reflector, the surface of which is essentially perpendicular to the main emission direction of the LED light source element in the middle region, the main emission direction in the direction of the reflector results in a certain shadowing of the light emission. This shading can be minimized so that it is acceptable for many applications with a suitable (namely relatively broad) radiation of the LED light source element and a suitable narrow shape thereof. However, in order to achieve a better utilization of the light emitted directly in the main emission direction, it can be provided that the reflector surfaces in the region directly opposite to the light source unit, has a shape having a central elevation, so that light incident from the light source unit is reflected in a direction past the light source unit. In the case of a reflector with a symmetrical cross section, this is, for example, the middle region in the symmetry plane on which the central optical axis of the light source unit points. Here, in the remaining area as described, for example. Parabolically shaped reflector having a different shape with a middle elevation, for example. An involute.
Eine beschriebene Lampeneinheit ist bevorzugt von handlicher Größe, so daß sie leicht manuell in entsprechende Leuchteneinheiten einsetzbar ist. Weiter bevorzugt sind Größen, wie sie für handelsübliche Lampen herkömmlicher Art gängig sind. So kann bspw. der Austrittsbereich eine Länge von 5-150 cm aufweisen, bevorzugt sind 10-60 cm. Der Austrittsbereich kann zudem eine Breite von 2,5-20 cm, bevorzugt etwa 5-10 cm auf- weisen.A described lamp unit is preferably of a handy size, so that it can easily be manually inserted into corresponding lighting units. Further preferred are sizes such as are common for conventional lamps of conventional type. Thus, for example, the outlet region may have a length of 5-150 cm, preferably 10-60 cm. The exit area may also have a width of 2.5-20 cm, preferably about 5-10 cm.
In einem erfindungsgemäßen Leuchtensystem gemäß Anspruch 25 kann eine Lampeneinheit wie oben beschrieben verwendet werden. Eine entsprechende Leuchte umfaßt ein Gehäuse und einen elektrischen Anschluß sowie eine Aufnahme für die wechselbare Anbringung der Lampeneinheit. Die Aufnahme ermöglicht eine mechanische Fixierung und elektrische Kontaktierung der Lampeneinheit. Ein entsprechender mechanischer Anschluß ist mit einem passenden Anschluß der Lampeneinheit verbunden. Ebenso ist eine entsprechende elektrische Kontaktierung mit dem Kontaktanschluß der Lampeneinheit verbunden.In a luminaire system according to the invention according to claim 25, a lamp unit can be used as described above. A corresponding lamp comprises a housing and an electrical connection and a receptacle for the replaceable attachment of the lamp unit. The recording allows a mechanical fixation and electrical contacting of the lamp unit. A corresponding mechanical connection is connected to a suitable terminal of the lamp unit. Likewise, a corresponding electrical contact is connected to the contact terminal of the lamp unit.
Eine entsprechende Leuchte ist im Gegensatz zur reinen Lampeneinheit dazu vorgesehen, daß das eigentlich lichterzeugende Element - nämlich die Lampeneinheit - darin wechselbar ist. Weiter kann die Leuchte zusätzliche Bauelemente, wie bspw. elektrische Versorgungs- und Steuergeräte, u. a. zum Anschluß an eine Netzspannung umfassen. Weiter können an der Leuchte Schaltelemente, Dimmer etc. vorgesehen sein.A corresponding lamp is provided in contrast to the pure lamp unit to the fact that the actual light-generating element - namely the lamp unit - is changeable therein. Next, the lamp additional components, such as, electrical supply and control devices, u. a. for connection to a mains voltage. Next switching elements, dimmers, etc. may be provided on the lamp.
In einer besonderen Ausgestaltung wird eine oben beschriebene ellipsenförmige Reflektorlampe verwendet. Hier weist die Leuchte einen schlitzförmigen Lichtaustrittsbereich
auf, der in der zweiten Brennpunktachse der Lampe liegt. Auf diese Weise kann das Gehäuse der Leuchte fast vollständig - nämlich bis auf den schlitzförmigen, bevorzugt besonders schmalen Lichtaustrittsbereich - geschlossen sein, wobei dennoch der volle Lichtstrom nach außen abgestrahlt werden kann.In a particular embodiment, an ellipse-shaped reflector lamp described above is used. Here, the lamp has a slot-shaped light exit area on, which lies in the second focal axis of the lamp. In this way, the housing of the lamp almost completely - namely except for the slit-shaped, preferably particularly narrow light exit area - be closed, yet the full luminous flux can be radiated to the outside.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to drawings. In the drawings show:
Fig. ia, lb perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Lampeneinheit; Fig. 2 Seitenansicht, Vorderansicht und Draufsicht der Lampeneinheit aus Fig. ia, ib;1a, 1b are perspective views of an embodiment of a lamp unit; Fig. 2 side view, front view and top view of the lamp unit of Fig. Ia, ib;
Fig- 3> 3a Querschnittsansichten der Ebene A der Lampe aus Fig. 2 als zusammengebaute Einheit und in Explosionsdarstellung;Fig- 3> 3 a cross-sectional view of plane A of the lamp of Figure 2 as assembled unit and in an exploded view.
Fig. 4 eine Längsschnittansicht der Ebene C der Lampe aus Fig. 2; Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Stirnseite der Lampeneinheit aus Fig. ia, lb;Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the plane C of the lamp of Fig. 2; Fig. 5 is an exploded perspective view of the end face of the lamp unit of Fig. Ia, lb;
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer6 is a perspective view of a first embodiment of a
Abschlußplatte der Lampeneinheit aus Fig. 5;End plate of the lamp unit of Fig. 5;
Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung der Ebene B aus Fig. 2; Fig. 8 eine Rückseitenansicht der Lampe aus Fig. ia, lb;Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the plane B of Fig. 2; Fig. 8 is a rear elevational view of the lamp of Figs. 1a, 1b;
Fig. 9a in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer9a is a perspective view of a second embodiment of a
Abschlußplatte ;End plate;
Fig. 9b eine Querschnittsansicht der Ebene C aus Fig. 2 mit der Abschlußplatte aus Fig. 9a; Fig. 10a in perspektivischer Darstellung eine dritte Ausführungsform einerFIG. 9b is a cross-sectional view of the plane C of FIG. 2 with the end plate of FIG. 9a; FIG. 10a is a perspective view of a third embodiment of a
Abschlußplatte ;End plate;
Fig. 10b eine Längsschnittsansicht der Ebene B aus Fig. 2 mit der Abschlußplatte aus Fig. 10a;FIG. 10b is a longitudinal sectional view of the plane B of FIG. 2 with the end plate of FIG. 10a; FIG.
Fig. 11a in Querschnittsansicht (Ebene A) eine erste Ausführungsform einer Re- flektorform als Parabolreflektor;11a shows a cross-sectional view (plane A) of a first embodiment of a reflector form as a parabolic reflector;
Fig. 11b als Lichtverteilungskurve eine Intensitätsverteilung der Abstrahlung derFig. 11b as a light distribution curve, an intensity distribution of the radiation of
Lampe aus Fig. 11a;Lamp of Fig. 11a;
Fig. 12a in Querschnittsansicht (Ebene A) eine zweite Ausführungsform einer
Reflektorform als Ellipse mit den Brennpunktebenen Fi und F2;Fig. 12a in cross-sectional view (plane A), a second embodiment of a Reflector shape as an ellipse with focus planes Fi and F2;
Fig. 12b in perspektivischer Querschnittsansicht eine Anordnung einer Lampe aus Fig. 12a vor einem schlitzförmigen Lichtaustrittsbereich;12b shows a perspective cross-sectional view of an arrangement of a lamp from FIG. 12a in front of a slot-shaped light exit region;
Fig. 13 in teilweiser Querschnittsansicht (Ebene A) und Längsschnittansicht (Ebene C) eine Ausführungsform einer Lampe mit Lamellen am Austrittsbereich;13 shows a partial cross-sectional view (plane A) and longitudinal sectional view (plane C) of an embodiment of a lamp with lamellae at the outlet region;
Fig. 14 in teilweiser Querschnittsansicht (Ebene A) eine Ausführungsform einerFig. 14 in partial cross-sectional view (plane A) an embodiment of a
Lampe mit Lamellen an der Lichtquelleneinheit;Lamp with louvers on the light source unit;
Fig. 15, 16 in teilweiser Längsschnittsansicht (Ebene B) Ausführungsformen von Lamellen zwischen den LED-Lichtquellen;15, 16 in a partial longitudinal sectional view (plane B) embodiments of lamellae between the LED light sources;
Fig. 17a, 17b Querschnittsansicht, Draufsicht auf eine Abschlußplatte sowie Lichtverteilungskurve einer Lampe mit einer ersten Ausführungsform eines transmittierenden Abschlusses;17a, 17b cross-sectional view, top view of a closure plate and light distribution curve of a lamp with a first embodiment of a transmitting termination;
Fig. 18a, 18b Querschnittsansicht, Draufsicht auf eine Abschlußplatte sowie Lichtver- teilungskurve einer Lampe mit einer zweiten Ausführungsform eines transmittierenden Abschlusses;FIGS. 18 a, 18 b are cross-sectional views, a plan view of a termination plate, and a light distribution curve of a lamp with a second embodiment of a transmitting termination;
Fig. 19a, 19b Querschnittsansicht, Draufsicht auf eine Abschlußplatte sowie Lichtverteilungskurve einer Lampe mit einer dritten Ausführungsform eines transmittierenden Abschlusses; Fig. 20a in Querschnittsansicht eine Lampe mit einem in einem Teilbereich als19a, 19b are cross-sectional views, a plan view of a termination plate and light distribution curve of a lamp with a third embodiment of a transmitting termination; Fig. 20a in cross-sectional view of a lamp with one in a partial area as
Evolventenform ausgebildeten Reflektor;Involute shape formed reflector;
Fig. 20b eine vergrößerte Darstellung des Evolventen-Bereichs aus Fig. 20a;Fig. 20b is an enlarged view of the involute portion of Fig. 20a;
Fig. 21a in Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform einer Lampe mit einem viertelkreisförmigen Reflektor; Fig. 21b eine Lichtverteilungskurve der Lampe aus Fig. 21a undFig. 21a in cross-sectional view another embodiment of a lamp with a quarter-circle-shaped reflector; Fig. 21b is a light distribution curve of the lamp of Fig. 21a and
Fig. 22 in schematischer Längsschnittdarstellung eine Leuchte mit einer Lampe gemäß Fig. ia, ib.FIG. 22 is a schematic longitudinal sectional view of a luminaire with a lamp according to FIG. 1 a, b.
In Fig. ia, lb, 2 ist in verschiedenen Ansichten eine Lampe 10 dargestellt. Die Lampe weist einen zylinderförmigen Reflektor 12 aus Glas auf, der an beiden Endseiten durch Abschlußplatten 12 abgeschlossen ist. Alternativ kann der Reflektor auch aus anderen Materialien, bspw. Kunststoff oder Metall bestehen. Der Reflektor 12 weist einen symmetrischen Querschnitt auf, wobei die gewölbte Seite zur Rückseite der Lampe hin
ausgerichtet ist. Die Form der Wölbung kann, wie nachfolgend erläutert wird, bspw. parabelförmig oder elliptisch sein. Die Figuren zeigen die Reflektorform in dieser Hinsicht nur schematisch. An der Vorderseite des Reflektors 12 ist zwischen dessen Längskanten ein rechteckförmiger Lichtaustrittsbereich 16 gebildet, der von einer transpa- renten Glasscheibe 18 verschlossen ist. Alternativ kann der Abschluß 18 auch durch ein anderes Material, bspw. Kunststoff gebildet sein, solange es Licht transmittierend ist.In Fig. Ia, lb, 2, a lamp 10 is shown in various views. The lamp has a cylindrical reflector 12 made of glass, which is closed at both end sides by end plates 12. Alternatively, the reflector may also be made of other materials, for example plastic or metal. The reflector 12 has a symmetrical cross-section, with the curved side towards the back of the lamp is aligned. The shape of the curvature, as explained below, for example, be parabolic or elliptical. The figures show the reflector shape in this regard only schematically. On the front side of the reflector 12, a rectangular light exit region 16 is formed between its longitudinal edges, which is closed by a transparent glass pane 18. Alternatively, the termination 18 may be formed by another material, such as plastic, as long as it is light transmissive.
Über die Länge der Lampe 10 verläuft an der Unterseite ein Kühlkörper 20. Der Kühlkörper 20 steht am Lichtaustrittsbereich 16 in Lichtaustrittsrichtung hervor. Er ist als Profilkörper mit mehreren parallel laufenden Lamellen aus gut wärmeleitendem Material, im gezeigten Beispiel Aluminium ausgebildet.Over the length of the lamp 10 extends at the bottom of a heat sink 20. The heat sink 20 protrudes at the light exit region 16 in the light exit direction. It is designed as a profile body with several parallel slats made of good heat conducting material, aluminum in the example shown.
Die Lampe 10 ist als Linearlampe mit länglichem Lichtaustrittsbereich ausgebildet. Im gezeigten Beispiel beträgt die Breite des Lichtaustrittsbereiches ca. 5 cm. Die Länge ist im gezeigten Beispiel aus zeichnerischen Gründen relativ kurz. Für derartige Lampen werden Längen von 10, 30, 60 und 100 cm (Lichtaustrittsbereich) angestrebt.The lamp 10 is designed as a linear lamp with an elongate light exit area. In the example shown, the width of the light exit area is about 5 cm. The length is relatively short in the example shown for illustrative reasons. For such lamps lengths of 10, 30, 60 and 100 cm (light exit area) are sought.
In Fig. 3-5 sind Details aus dem Inneren der Lampe 10 zu erkennen. Der Reflektor 12 weist an der inneren Seite eine hochreflektierende Reflektorfläche 13 auf. In der Licht- austrittsebene 16 ist in einem Schlitz 21 der Abschlußscheibe 18 eine LED- Lichtquelleneinheit 30 direkt auf dem Kühlkörper 20 angebracht. Die Lichtquelleneinheit 30 ist als Leiterplatte 26 mit darauf angebrachten Hochleistungs-LEDs 24 ausgebildet. Auf der Leiterplatte 26 sind Leiterbahnen zum elektrischen Anschluß der LEDs 24 vorgesehen.In Fig. 3-5 details from the interior of the lamp 10 can be seen. The reflector 12 has on the inner side a highly reflective reflector surface 13. In the light exit plane 16, a LED light source unit 30 is mounted directly on the heat sink 20 in a slot 21 of the lens 18. The light source unit 30 is formed as a printed circuit board 26 with high power LEDs 24 mounted thereon. On the circuit board 26 traces for electrical connection of the LEDs 24 are provided.
Die elektrische Versorgung erfolgt von einem stirnseitigen Ende der Lampe 10 her. An einer der Abschlußplatten 14 ist ein Schraubklemmenblock 27 vorgesehen, dessen elektrische Kontakte mit einer Durchführung (nicht dargestellt) durch die Abschlußplatte 14 versehen und so mit der Leiterplatte 26 verbunden ist.The electrical supply takes place from a front end of the lamp 10 ago. On one of the end plates 14, a screw terminal block 27 is provided, the electrical contacts with a passage (not shown) provided by the end plate 14 and is connected to the circuit board 26.
Am Schraubklemmblock 27 können, wie in Fig. 7, 8 dargestellt, Anschlußkabel 52 zur elektrischen Kontaktierung angeschlossen werden. Wie weiter in Fig. 6-8 dargestellt,
weist die Abschlußplatte 14 eine Anschlußzunge 34 zum mechanischen Anschluß der Lampe 10 auf. Die Anschlußzunge 34 ist als aus der Stirnseite der Lampe 10 hervorstehende flache Metall-Lasche mit einem Fixierungsloch ausgebildet. Wie in Fig. 22 dargestellt, kann die Lampe 10 in einer Leuchte 100 wechselbar aufgenommen werden, in- dem ein elektrisches Steuer- und Betriebsgerät 102 mit dem Anschlußblock 27 verbunden wird und die Anschlußzungen 34 an beiden Stirnseiten mit entsprechenden Aufnahmen an einem Leuchtengehäuse 104 verbunden werden, bspw. durch eine Schraubverbindung. Auf diese Weise ist die Lampe 10 an der Leuchte 100 mechanisch angebracht und elektrisch kontaktiert, so daß vom Steuer- und Betriebsgerät 102, das an eine Netzspannungsversorgung angeschlossen ist, eine für den Betrieb der Lampe 10 geeignete Spannung geliefert wird und die Lampe 10 auf diese Weise angesteuert werden kann.At Schraubklemmblock 27, as shown in Fig. 7, 8, connecting cable 52 are connected for electrical contacting. As further illustrated in FIGS. 6-8, the end plate 14 has a connection tongue 34 for the mechanical connection of the lamp 10. The terminal tongue 34 is formed as protruding from the end face of the lamp 10 flat metal tab with a fixing hole. As shown in FIG. 22, the lamp 10 can be exchangeably received in a luminaire 100 by connecting an electrical control and operating device 102 to the terminal block 27 and connecting the terminal tongues 34 on both end sides with corresponding receptacles on a luminaire housing 104 be, for example by a screw. In this way, the lamp 10 is mechanically attached to the lamp 100 and electrically contacted, so that from the control and operating device 102, which is connected to a mains voltage supply, a suitable for the operation of the lamp 10 voltage is supplied and the lamp 10 to this Way can be controlled.
In Fig. 9a, 9b ist eine zweite und in Fig. 10a, 10b eine dritte Ausführungsform einer Abschlußplatte dargestellt. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 9a, 9b ist die Anschlußzunge 34 ebenfalls waagerecht in Längsrichtung der Lampe ausgebildet, allerdings an der Rückseite des Reflektors. In der dritten Ausführungsform ist die Anschlußzunge 34 senkrecht, parallel zur Abschlußplatte vorgesehen.In Fig. 9a, 9b, a second and in Fig. 10a, 10b, a third embodiment of a closure plate is shown. In the second embodiment according to FIGS. 9a, 9b, the connection tongue 34 is likewise formed horizontally in the longitudinal direction of the lamp, but at the rear side of the reflector. In the third embodiment, the terminal tongue 34 is perpendicular, provided parallel to the end plate.
Wie in Fig. 11a, 11b (aus Symmetriegründen nur für eine Hälfte des Reflektors) gezeigt, strahlt die LED 24 auf den Reflektor 12 Licht ab. Der gesamte Lichtstrom wird von der Reflektorwandung 13 reflektiert. An der Reflektorwandung 13 wird das Licht in die Hauptabstrahlrichtung der Lampe 10 reflektiert, d. h. in Gegenrichtung der Abstrahlung der LED 24. Der sehr nah am Scheitel des Reflektors einfallende Lichtstrom wird hierbei auf die LED 24 und ihre Platine 26 zurückreflektiert, so daß es in diesem Bereich zu einer gewissen Verschattung kommt. Durch die schmale Form der Platine 26 bleibt der gesamte Verschattungseffekt jedoch relativ gering. Später wird im Rahmen von Fig. 20a, 20b eine Möglichkeit diskutiert, wie die Verschattung weiter verringert wird.As shown in FIGS. 11 a, 11 b (for symmetry reasons only for one half of the reflector), the LED 24 emits light onto the reflector 12. The entire luminous flux is reflected by the reflector wall 13. At the reflector wall 13, the light is reflected in the main emission direction of the lamp 10, d. H. in the opposite direction of the radiation of the LED 24. The very close to the apex of the reflector incident luminous flux is reflected back to the LED 24 and its board 26, so that it comes in this area to a certain shade. Due to the narrow shape of the board 26, the overall shading effect remains relatively low. Later, in the context of FIGS. 20a, 20b, a possibility is discussed of how the shading is further reduced.
Bei der in Fig. 11a, 11b gezeigten Variante ist die Reflektorwandung 13 von parabolischer Form. Die LED 24 ist im Brennpunkt angeordnet, so daß von dort ausgesendetes Licht im wesentlichen parallel reflektiert wird und durch die Abschlußscheibe 18 im
wesentlichen parallel hindurch tritt. Das Ergebnis ist wie in Fig. 11b gezeigt, in der A- Ebene eine sehr enge Lichtverteilungskurve mit maximaler Lichtstärke.In the variant shown in Fig. 11a, 11b, the reflector wall 13 is of parabolic shape. The LED 24 is arranged in the focal point, so that light emitted there is reflected substantially in parallel and through the lens 18 in essentially passes through in parallel. As shown in Fig. 11b, the result is a very narrow light distribution curve with maximum light intensity in the A plane.
In der Variante gemäß Fig. 12a ist die Form der Reflektorfläche 13 eine Ellipsenform mit zwei Brennpunktebenen Fi und F2. In der oberen Brennpunktebene Fi sind die LED-Elemente 24 angeordnet. Das von dort ausgesendete Licht wird in der im Abstand vor dem Lichtaustrittsbereich 16 angeordneten zweiten Brennpunktebene F2 gebündelt.In the variant according to FIG. 12a, the shape of the reflector surface 13 is an elliptical shape with two focal plane planes Fi and F2. In the upper focal plane Fi the LED elements 24 are arranged. The light emitted from there is focused in the second focal plane F2 arranged at a distance in front of the light exit region 16.
Dies läßt sich wie in Fig. 12b dargestellt ausnutzen, um den gesamten Lichtstrom der Lampe 10 mit elliptischem Reflektor durch eine schmale schlitzförmige Öffnung 36 hindurch abzustrahlen. Eine derartige schlitzförmige Öffnung 36 kann bspw. an einer Leuchte vorgesehen sein, so daß die Leuchte - bis auf den Schlitz 36 - fast vollständig geschlossen ist.This can be exploited as shown in Fig. 12b to radiate the entire luminous flux of the lamp 10 with elliptical reflector through a narrow slot-shaped opening 36 therethrough. Such a slot-shaped opening 36 may, for example, be provided on a luminaire, so that the luminaire is almost completely closed except for the slot 36.
Bei der Ausführungsform einer Lampe gemäß der Teildarstellung in Fig. 13 ist zur Kontrolle bzw. Festlegung des Lichtausstrahlungswinkels in Lampenlängsrichtung (B- Ebene) vorgesehen, daß am Austrittsbereich 16 des Reflektors 12 Lamellen 40 angeordnet sind. Die Lamellen 40 sind im gezeigten Beispiel als flache Blenden ausgebildet, die parallel zur Abstrahlrichtung des Reflektors 12 angeordnet sind. Sie weisen in Lichtabstrahlrichtung eine gewisse Höhe auf, mit der der Ausstrahlungswinkel in Längsrichtung definiert wird.In the embodiment of a lamp according to the partial view in Fig. 13 is for controlling or fixing the light emission angle in the lamp longitudinal direction (B-plane) provided that at the outlet region 16 of the reflector 12 fins 40 are arranged. The lamellae 40 are formed in the example shown as a flat diaphragm, which are arranged parallel to the emission direction of the reflector 12. They have a certain height in the light emission direction, with which the beam angle is defined in the longitudinal direction.
In einer alternativen Ausgestaltung gemäß Fig. 14-16 sind an der Platine 26 zwischen den einzelnen LED-Elementen 24 Lamellen 42 angeordnet. Auch diese Lamellen dienen zur Beschränkung der Breite der Lichtverteilung in Längsrichtung. Je nach Höhe kann die Verteilung beliebig schmal eingestellt werden. Die Lamellen 42 können opak sein. Besonders bevorzugt ist eine reflektierende Oberfläche der Lamellen 42, insbesondere in Verbindung mit einer gebogenen Querschnittsform der Lamellen 42 wie in Fig. 16 dargestellt. Da die Lamellen 42 zwischen den LED-Elementen 24 angeordnet sind, kann trotz der damit verbundenen Begrenzung der Breite der Abstrahlung eine fast vollständige Ausnutzung des abgestrahlten Lichts erzielt werden.
Die Abstrahlcharakteristik einer Lampe wie vorstehend beschrieben, läßt sich - neben der beschriebenen Variation der Form des Reflektors 12 - auch durch die Anordnung entsprechender optischer Elemente im Bereich der Lichtaustrittsebene 16 beeinflussen. Hier können transmittierende optische Elemente eingebracht werden, um eine ge- wünschte Lichtverteilung - Bündelung, Aufweitung, Streuung etc. - zu erreichen. Die optischen Elemente können als separate Einheit vorgesehen sein, besonders bevorzugt sind sie aber im Lampenabschluß 18 selbst vorgesehen. So kann die Oberfläche der Abschlußscheibe 18 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 17a, 17b) eine Struktur mit runden Erhebungen aufweisen. Wie die Lichtverteilungskurve zeigt, wird hier- durch die Ausstrahlung breiter als bei der reinen Verwendung eines Parabol-Reflektors.In an alternative embodiment according to FIGS. 14-16, 24 lamellae 42 are arranged on the circuit board 26 between the individual LED elements. These lamellae serve to limit the width of the light distribution in the longitudinal direction. Depending on the height, the distribution can be set as narrow as desired. The fins 42 may be opaque. Particularly preferred is a reflective surface of the fins 42, in particular in conjunction with a curved cross-sectional shape of the fins 42 as shown in Fig. 16. Since the fins 42 are arranged between the LED elements 24, despite the associated limitation of the width of the radiation, an almost complete utilization of the emitted light can be achieved. The radiation characteristic of a lamp as described above, can - in addition to the described variation of the shape of the reflector 12 - also influenced by the arrangement of corresponding optical elements in the light exit plane 16. Here, transmitting optical elements can be introduced in order to achieve a desired light distribution - bundling, widening, scattering, etc. The optical elements may be provided as a separate unit, but more preferably they are provided in the lamp termination 18 itself. Thus, the surface of the lens 18 according to a first embodiment (FIGS. 17a, 17b) may have a structure with round elevations. As the light distribution curve shows, this makes the broadcast wider than with the mere use of a parabolic reflector.
Ein weiterer optischer Effekt kann durch den Einsatz einer Prismenstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform (Fig. 18a, 18b) erzielt werden. Die prismatische Struktur der Abschlußscheibe 18 führt zu einer Ablenkung der senkrecht einfallenden Strahlen zu beiden Seiten, so daß die in Fig. 18b gezeigte relativ breite Lichtverteilungskurve entsteht.A further optical effect can be achieved by the use of a prism structure according to the second embodiment (FIGS. 18a, 18b). The prismatic structure of the lens 18 leads to a deflection of the perpendicularly incident rays on both sides, so that the relatively wide light distribution curve shown in Fig. 18b is formed.
Schließlich kann, wie bei der dritten Ausführungsform (Fig. 19a, 19b) angedeutet, die Abschlußscheibe 18 das Licht auch diffus streuen, so daß eine diffuse Lichtverteilungs- kurve (Fig. 19b) entsteht.Finally, as indicated in the third embodiment (FIGS. 19a, 19b), the lens 18 also diffuses the light diffusely, so that a diffuse light distribution curve (FIG. 19b) results.
In Fig. 20a, 20b ist eine mögliche Maßnahme beschrieben, mit der eine Abschattung des durch den Reflektor 12 reflektierten Lichts an der Platine 26 verringert werden kann. Der Bereich der Reflektorfläche 13, der für eine solche abgeschattete Reflektion maßgeblich ist, ist im gezeigten Beispiel der mittlere Bereich 15. Um die Abschattung zu vermeiden, ist daher die Reflektorfläche 13, die im übrigen Bereich wie zuvor beschrieben, bspw. parabolisch geformt ist, an dieser Stelle anders beschaffen. Wie in der Vergrößerung von Fig. 20b deutlich wird, ist eine Evolventen-Form mit einer mittleren Spitze 19 gebildet. Hierdurch werden Strahlen, die von der LED 24 ausgehen, nicht mehr wie bei einer Parabel-Form im wesentlichen senkrecht, d. h. ohne Winkeländerung zurückgestrahlt, sondern sie werden von den Seitenflanken der Erhöhung 19 zur Seite reflektiert und treffen somit nicht mehr die Platine 26.
Während in der vorstehenden Beschreibung stets symmetrische Reflektorquerschnitte diskutiert wurden, zeigt die Ausfiihrungsform von Fig. 21a, 21b eine Alternative, bei der der Reflektor 12 lediglich eine Querschnittsfläche aufweist, die im wesentlichen der Halbierung einer symmetrischen Reflektorform entspricht (natürlich auch hier, je nach gewünschten Eigenschaften, bspw. mit parabelförmigem oder sogar freiflächigem Verlauf der Reflektoroberfläche 13). Seitlich ist der abgeschlossene Reflektorraum durch eine ebene Spiegelfläche 46 abgeschlossen. Wie Fig. 21b zeigt, ist die entsprechende Lichtstärkeverteilung unsymmetrisch. Der gesamte Lichtstrom der LED-Lichtquelle tritt hierbei durch einen angenähert nur halb so großen Lampenabschluß aus wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungen.
20a, 20b, a possible measure is described with which a shading of the light reflected by the reflector 12 on the board 26 can be reduced. In the example shown, the area of the reflector surface 13, which is decisive for such a shadowed reflection, is the middle region 15. In order to avoid shading, the reflector surface 13, which in the remaining region is parabolic in shape, as described above, for example, is parabolic. procured differently at this point. As can be seen in the enlargement of Fig. 20b, an involute shape having a central tip 19 is formed. As a result, rays emanating from the LED 24, no longer as in a parabolic shape substantially perpendicular, ie reflected without angle change, but they are reflected by the side edges of the elevation 19 to the side and thus no longer meet the board 26th While symmetrical reflector cross-sections have always been discussed in the foregoing description, the embodiment of Figs. 21a, 21b shows an alternative in which the reflector 12 has only a cross-sectional area substantially equal to halving a symmetrical reflector shape (of course, as desired Properties, for example with a parabolic or even free-plane course of the reflector surface 13). Laterally, the completed reflector space is completed by a flat mirror surface 46. As FIG. 21b shows, the corresponding light intensity distribution is asymmetrical. The entire luminous flux of the LED light source passes through an approximately half the size of the lamp termination as in the previously described embodiments.