AT514917B1 - LED-Leuchte - Google Patents

Abstract

Die LED-Leuchte (1) umfasst eine Mehrzahl von LEDs (2) als Lichtquelle, eine als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe (3), mindestens ein Abdeckteil (4) für die LEDs (2), wobei der von den LEDs (2) abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe (3) auftreffende Lichtstrom zu mehr als 90% indirekt von den LEDs (2) auf die Lichtaustrittsscheibe (3) gelangt, und eine Hauptreflektorfläche (5), auf welche zumindest ein Teil des von den LEDs (2) abgegebenen Lichtstroms direkt gelangt und von welcher auftreffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird. Die Hauptreflektorfläche (5) ist derart ausgebildet, dass von ihr reflektiertes Licht, welches eine im sichtbaren Bereich liegende Wellenläge aufweist, zumindest überwiegend diffus reflektiert wird. Die LED-Leuchte (1) weist mindestens eine Hilfsreflektorfläche (6) auf, auf welche zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe (3) in Richtung zum mindestens einen Abdeckteil (4) reflektierten Lichts direkt gelangt.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte umfassend eine Mehrzahl von LEDsals Lichtquelle, eine als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe, mindestens ein Abdeckteil fürdie LEDs, wobei der von den LEDs abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe auftreffendeLichtstrom zu mehr als 90% indirekt von den LEDs auf die Lichtaustrittsscheibe gelangt, undeine Hauptreflektorfläche, auf welche zumindest ein Teil des von den LEDs abgegebenenLichtstroms direkt gelangt und von welcher auftreffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf dieLichtaustrittsscheibe reflektiert wird.

[0002] Bei in LED-Leuchten verwendeten LEDs (light-emitting-diode) handelt es sich um relativkleine Lichtquellen, welche beim Betrachter den Eindruck eines Punktstrahlers hinterlassen. Umdennoch einen möglichst angenehmen und gleichmäßigen Helligkeitseindruck der LED-Leuchten zu erreichen, werden in der Praxis Diffusoren verwendet. Diese ermöglichen einerelativ homogene Leuchtdichte über die gesamte Ausdehnung der Lichtaustrittsscheibe. EinBeispiel für eine solche LED- Leuchte ist in der WO 2012/069312 gezeigt, wobei die LEDs aneiner normal zur Lichtaustrittsscheibe stehenden Seitenwand angebracht sind. Die Lichtaus¬trittsscheibe ist mit einem Streumedium versetzt, welches zu einer diffusen Transmission vonLicht durch die Lichtaustrittsscheibe führt.

[0003] Die DE 10 2007 030 186 A1 zeigt eine LED-Leuchte der eingangs genannten Art, beider die von außen nicht direkt einsehbaren LEDs in unmittelbarer Nähe zur Lichtaustrittsschei¬be angeordnet sind, wobei der Lichtstrom der LEDs zuerst an der hochreflektierend ausgebilde¬ten Hauptreflektorfläche reflektiert wird und dann die LED-Leuchte durch eine als Diffusor aus¬gebildete Lichtaustrittsscheibe verlässt.

[0004] Trotz des Einsatzes eines Diffusors kommt es bei herkömmlichen LED-Leuchten auf¬grund des hohen von den LEDs ausgehenden Lichtstromes zu einem ungleichmäßigen Licht¬eindruck an der Lichtaustrittsscheibe der LED-Leuchte.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorteilhafte LED-Leuchte der eingangs genannten Artmit einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte über die Ausdehnung der Lichtaus¬trittsscheibe bereitzustellen.

[0006] Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine LED-Leuchte mit den Merkmalen des An¬spruchs 1.

[0007] Bei einer LED-Leuchte gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hauptreflektorflä¬che derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welches eine im sichtbaren Bereichliegende Wellenläge aufweist, zumindest übenwiegend diffus reflektiert wird, wobei dies fürbeliebige Einfallswinkel des Lichts zutrifft. Die LED-Leuchte weist im Weiteren mindestens eineHilfsreflektorfläche auf, auf welche zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe in Rich¬tung zum mindestens einen Abdeckteil reflektierten Lichts direkt gelangt und von welcher auf¬treffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe reflektiert wird. Dersichtbare Wellenlängenbereich wird hierbei von 380nm bis 780nm angesetzt.

[0008] Durch die diffuse Reflexion der auf die Hauptreflektorfläche auftreffenden Lichtstrahlenkommt es im Inneren der LED-Leuchte zu ersten Streuungen des von den LEDs emittiertenLichts, welche zu einer ersten Homogenisierung der Leuchtdichte an der Lichtaustrittsscheibebeitragen. Vorteilhaftenweise ist die Hauptreflektorfläche derart ausgebildet, dass bei einemEinfall von Licht der Normlichtart D65 das von ihr reflektierte Licht zu mindestens 80%, vor¬zugsweise zu mindestens 90%, besonders bevorzugt zu mindestens 95%, diffus reflektiert wird(für beliebige Einfallswinkel). Insbesondere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge im sichtba¬ren Bereich (also von 380nm bis 780nm) der Fall.

[0009] Der gesamte Reflexionsgrad der Hauptreflektorfläche, welcher die diffuse und gerichteteReflexion beinhaltet, beträgt vorzugsweise mehr als 90%, besonders bevorzugt mehr als 95%,wiederum bezogen auf Licht der Normlichtart D65.

[0010] Alle in dieser Schrift angegebenen Zahlenwerte zu Reflexionsgraden und Transmissi¬onsgraden beziehen sich, soweit nicht explizit anders angegeben, auf einen rechtwinkeligenEinfall von Licht der Normlichtart D65. Dabei handelt es sich um eine spektrale Strahlungsver¬teilungskurve von Licht, welche einen gängigen und charakteristischen Normwert darstellt.

[0011] Für zumindest einen Teil des von den LEDs abgegebenen Lichtstroms gelangt das Lichtvon den LEDs direkt, d.h. ohne dazwischenliegende Reflexion, auf die Hauptreflektorfläche.Vorzugsweise ist dies für mehr als 50%, besonders bevorzugt für mehr als 70% des gesamtenvon den LEDs abgegebenen Lichtstroms der Fall.

[0012] Das auf die Hauptreflektorfläche auftreffende Licht wird zumindest zum Teil direkt, d.h.ohne dazwischenliegende Reflexion, auf die Lichtaustrittsscheibe reflektiert. Vorzugsweise istdies für zumindest 30% des gesamten von der Hauptreflektorfläche reflektierten Lichtstroms derFall. Andererseits gelangt vom gesamten von der Hauptreflektorfläche reflektierten Lichtstrombevorzugt ein Anteil von mindestens 15% erst nach mindestens einer weiteren Reflexion aneinem Teil der Leuchte, hauptsächlich an einem anderen Abschnitt der Hauptreflektorfläche, aufdie Lichtaustrittsscheibe.

[0013] Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Lichtaustrittsscheibe bezogen auf einenrechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65 einen Reflexionsgrad von mindestens10% aufweist. Bei schrägem Einfall ist der reflektierte Anteil natürlich entsprechend größer. Einnicht unerheblicher Teil des auf die Lichtaustrittsscheibe auftreffenden Lichtes wird dann zurückin den Innenraum der Leuchte reflektiert, wodurch sich die Mehrfachreflexionen verstärken.

[0014] Die LED-Leuchte weist zusätzlich zur Hauptreflektorfläche eine Hilfsreflektorfläche auf,wobei vorteilhafterweise zumindest 30% des gesamten von der Hilfsreflektorfläche reflektiertenLichtstroms direkt auf die Lichtaustrittsscheibe reflektiert wird. Vorzugsweise gelangt vom ge¬samten von der Hilfsreflektorfläche reflektierten Lichtstrom mindestens 15% erst nach mindes¬tens einer weiteren Reflexion an einem Teil der Leuchte auf die Lichtaustrittsscheibe.

[0015] Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Hilfsreflektorflächederart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welches ein im sichtbaren Bereich liegen¬de Wellenlänge aufweist, zum überwiegenden Teil diffus reflektiert wird. Günstigerweise istvorgesehen, dass die Hilfsreflektorfläche derart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Lichtder Normlichtart D65, das von ihr reflektierte Licht für beliebige Einfallswinkel zu mindestens80%, vorzugsweise zu mindestens 90%, besonders bevorzugt zu mindestens 95%, diffus reflek¬tiert wird. Insbesondere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge im sichtbaren Bereich der Fall.

[0016] Aus der Lichtaustrittsscheibe tritt von der LED-Leuchte emittiertes Licht aus, vorzugs¬weise mehr als 80% des von der LED-Leuchte emittierten Lichts, besonders bevorzugt dasgesamte von der LED-Leuchte emittierte Licht.

[0017] Dass die Lichtaustrittscheibe als Diffusor wirkt, bedeutet, dass von dieser bei einemEinfall von Licht, insbesondere Licht der Normlichtart D65, das transmittierte Licht für beliebigeEinfallswinkel des Lichts zumindest zum überwiegenden Teil diffus transmittiert wird. Insbeson¬dere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge im sichtbaren Bereich der Fall. Besonders bevor¬zugt wird eine Lichtaustrittsscheibe eingesetzt, von welcher bei einem Einfall von Licht derNormlichtart D65 das transmittierte Licht zu mindestens 80% diffus transmittiert wird (unabhän¬gig vom Einfallswinkel).

[0018] Günstig ist es, wenn in einem durch eine der LEDs verlaufenden Querschnitt durch dieLED-Leuchte gesehen, in einem von der LED weiter entfernt liegenden Abschnitt der Hauptre¬flektorfläche an jedem beliebigen Punkt in diesem Abschnitt der Winkel zwischen einer an dieHauptreflektorfläche angelegten Tangente und einem auf diesen Punkt von der LED direkteinfallenden Lichtstrahl größer ist als der Winkel, den an jedem beliebigen Punkt in einem näherbei der LED liegenden Abschnitt der Hauptreflektorfläche eine an die Hauptreflektorfläche ange¬legte Tangente mit einem auf diesen Punkt von der LED direkt einfallenden Lichtstrahl ein¬schließt. Da die Beleuchtungsstärke in einem Oberflächenpunkt umgekehrt proportional zumQuadrat des Abstandes von der LED und umgekehrt proportional zum Cosinus des zwischen

Lichtstrahl und Normale auf die Tangentialfläche eingeschlossenen Winkels ist, könnendadurch die an der Hauptreflektorfläche auftretenden Beleuchtungsstärkeunterschiede verrin¬gert werden. Günstigerweise können auftretende Beleuchtungsstärkeunterschiede erreichtwerden, bei denen das Verhältnis zwischen dem Minimal- und Mittelwert in einem Bereich vonweniger als 1:6, z.B. im Bereich von ca. 1:4 liegt. Dabei ist der direkte und indirekte von derLED emittierte Lichtstrom, also inklusive in der Leuchte auftretende Mehrfachreflexionen, bein¬haltet.

[0019] Vorteilhafterweise liegt die Hauptstrahlrichtung des von der LED abgegebenen Lichts fürzumindest einen Großteil, d.h. mehr als 50% der LEDs, vorzugsweise aller LEDs, in einemWinkel von +/- 45°, vorzugsweise +/- 30°, besonders bevorzugt parallel, zur Ebene der Licht¬austrittsscheibe. Mit der Hauptstrahlrichtung einer LED ist die Mittelachse der Verteilung desvon der LED ausgehenden Lichtstromes gemeint.

[0020] Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindungwerden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: [0021] Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte; [0022] Fig. 2 eine Darstellung analog zu Fig. 1 mit abgenommener Lichtaustrittsscheibe; [0023] Fig. 3 eine Ansicht analog zu Fig. 2 mit Darstellung der unsichtbaren Kanten der im

Inneren der LED-Leuchte befindlichen Komponenten; [0024] Fig. 4 eine isometrische Ansicht eines Querschnittes durch die in Fig. 1 dargestellte LED-Leuchte und [0025] Fig. 5 einen durch eine der LEDs der LED-Leuchte nach Fig. 1 verlaufenden Quer¬ schnitt (die LED selbst ist nicht im Schnitt dargestellt).

[0026] Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigt eine inRichtung einer Längsachse längserstreckte LED-Leuchte 1. Die LED-Leuchte 1 weist ein Ge¬häuse 7, eine Hauptreflektorfläche 5, eine Hilfsreflektorfläche 6 und eine am Gehäuse 7 befes¬tigte Lichtaustrittsscheibe 3 auf. Die Hauptreflektorfläche 5 und die Hilfsreflektorfläche 6 werdendurch Translation einer Erzeugenden in Richtung der Längsachse der LED-Leuchte 1 gebildet.

[0027] Die LEDs 2 sind entlang einer Geraden beabstandet voneinander angeordnet, vgl. Fig. 3und 4. Die Gerade ist im Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse der LED- Leuchte 1ausgerichtet.

[0028] Die LEDs 2 können z.B. jeweils 30mm bis 80mm voneinander beabstandet sein. Vor¬zugsweise beträgt der Abstand zwischen einzelnen LEDs 2 mindestens 30mm, besondersbevorzugt mehr als 50mm.

[0029] Die LED-Leuchte 1 weist ein Abdeckteil 4 auf, welches die LEDs 2 zumindest zum ganzüberwiegenden Teil verdeckt. Das Abdeckteil 4 schirmt hierbei den von den LEDs 2 abgegebe¬nen Lichtstrom zumindest insoweit vor dem direkten Auftreffen der Lichtstrahlen auf die Licht¬austrittsscheibe 3 ab, dass der von den LEDs 2 abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe 3auftreffende Lichtstrom zu mehr als 90%, vorzugsweise mehr als 95%, indirekt von den LEDs 2auf die Lichtaustrittsscheibe 3 gelangt. In anderen Worten bedeutet dies, dass für mehr als90%, vorzugsweise mehr als 95%, des auf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftreffenden Lichtsmindestens eine Reflexion des von den LEDs 2 abgegebenen Lichtstroms erfolgt, bevor dieserauf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftrifft. Dadurch wird einer Wahrnehmung der LEDs 2 als Punkt¬lichtquellen durch die Lichtaustrittsscheibe 3 entgegengewirkt.

[0030] Im Ausführungsbeispiel gelangt in einem in Fig. 5 gesehen äußeren rechten Randbe¬reich noch etwas Licht direkt auf die Lichtaustrittsscheibe 3. Vorzugsweise ist vorgesehen, dassmehr als 90% der Fläche, insbesondere mehr als 95% der Fläche der Lichtaustrittsscheibe 3nur indirekt von den LEDs 2 beleuchtet wird. Die LEDs 2 sind dann also über mehr als 90%,insbesondere mehr als 95%, der Ausdehnung der Lichtaustrittsscheibe 3 von der Lichtaustritts¬scheibe 3 aus gesehen nicht sichtbar.

[0031] Die LEDs 2 könnten in anderen Ausführungsformen auch komplett vom Abdeckteil 4verdeckt sein, sodass diese von keinem Punkt der Lichtaustrittscheibe 3 aus direkt einsehbarsind.

[0032] Das Abdeckteil 4 liegt versetzt von der Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 und beab-standet von dieser in einem Hohlraum der LED-Leuchte 1. Als Ebene 13 der Lichtaustritts¬scheibe 3 wird in der vorliegenden Schrift die parallel zu den Großflächen der Lichtaustritts¬scheibe 3 liegende Mittelebene der Lichtaustrittsscheibe 3 bezeichnet, vgl. Fig. 5.

[0033] Ein Teil, vorzugsweise ein Großteil (also mehr als 50%), des von den LEDs 2 abgege¬benen Lichtstroms gelangt direkt auf die Hauptreflektorfläche 5, vorzugsweise ist dies für mehrals 70%, des gesamten von den LEDs 2 abgegebenen Lichtstroms der Fall. Das auf die Haupt¬reflektorfläche 5 auftreffende Licht wird zumindest zum Teil direkt, d.h. ohne dazwischenliegen¬de Reflexion, auf die Lichtaustrittsscheibe 3 reflektiert. Im Ausführungsbeispiel ist dies für zu¬mindest 30% des gesamten von der Hauptreflektorfläche 5 reflektierten Lichtstroms der Fall.Andererseits gelangen vorzugsweise vom gesamten von der Hauptreflektorfläche 5 reflektiertenLichtstrom mindestens 15% erst nach mindestens einer weiteren Reflexion an einem Teil derLED-Leuchte 1, hauptsächlich an einem anderen Abschnitt der Hauptreflektorfläche 5, auf dieLichtaustrittsscheibe 3.

[0034] Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Hauptreflektorfläche 5 derart ausgebil-det ist, dass bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65 das von ihr reflektierte Licht fürbeliebige Einfallswinkel zu mindestens 95% diffus reflektiert wird. Der gesamte Reflexionsgrad(bezogen auf rechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65), also die Summe vondiffusen und gerichteten (= spiegelnd reflektierten) Reflexionsanteilen beträgt im Ausführungs¬beispiel mehr als 95%. Die Hauptreflektorfläche 5 wird z.B. von einer auf ein Hauptreflektorteil16 kaschierten, hochreflektierenden Folie gebildet. Es sind auch andere Ausführungen derHauptreflektorfläche 5, wie beispielsweise Beschichtungen mit den entsprechenden Reflexions¬eigenschaften, denkbar und möglich. Beim Hauptreflektorteil 16 kann es sich um ein gebogenesMetallblech oder einen entsprechend geformten Kunststoffteil oder dergleichen handeln. Eskann auch der ganze Hauptreflektorteil 16 aus einer mechanisch stabilen, hochreflektierendenFolie geformt sein, die z.B. durch thermische Umformung oder durch mechanische Vorspan¬nung in die gewünschte Form gebracht wird.

[0035] Das Abdeckteil 4 ist im Ausführungsbeispiel einteilig mit einem Hilfsreflektorteil 17 aus¬geführt, welches die Hilfsreflektorfläche 6 aufweist. Es ist auch möglich, dass es sich bei Ab¬deckteil 4 und beim Hilfsreflektorteil 17 um zwei separate bzw. voneinander unabhängige Teilehandelt.

[0036] Im Ausführungsbeispiel ist ein langgestrecktes, ebenes Abdeckteil 4 vorgesehen. Es istaber auch denkbar und möglich, mehrere Abdeckteile 4 in einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte 1 zu verwenden. Das Abdeckteil 4, und/oder das im Ausführungsbeispiel ebenfallseben ausgebildete Hilfsreflektorteil 17, könnte(n) auch gekrümmt ausgeführt sein.

[0037] Die Hilfsreflektorfläche 6 ist im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass von ihrreflektiertes Licht für beliebige Einfallswinkel der Normlichtart D65 zu mehr als 95% diffus reflek¬tiert wird. Der gesamte Reflexionsgrad (bezogen auf rechtwinkeligen Einfall von Licht der Norm¬lichtart D65), also die Summe von diffusen und gerichteten (= spiegelnd reflektierten) Reflexi¬onsanteilen beträgt im Ausführungsbeispiel mehr als 95%. Es kann z.B. eine auf den Hilfsreflek¬torteil 17 kaschierte, hochreflektierende Folie oder eine geeignete Beschichtung mit ähnlichenReflexionseigenschaften wie jenen der Hauptreflektorfläche 5, verwendet werden. Es kannauch der ganze Hilfsreflektorteil 17 aus einer mechanisch stabilen, hochreflektierenden Foliegeformt sein, die z.B. durch thermische Umformung oder durch mechanische Vorspannung indie gewünschte Form gebracht wird.

[0038] Auch die den LEDs 2 zugewandte Oberfläche des Abdeckteils 4 kann mit einer Folieoder einer Beschichtung versehen werden, der die bei den Ausführungen zur Hilfsreflektorflä¬che 6 beschriebenen Reflexionseigenschaften besitzt. Die den LEDs 2 zugewandte Oberfläche des Abdeckteils 4 könnte aber auch demgegenüber weniger reflektierend oder auch spiegelndreflektierend ausgeführt werden.

[0039] Auf die Hilfsreflektorfläche 6 gelangt zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe3 in Richtung zum Abdeckteil 4 reflektierten Lichts direkt. Das auf die Hilfsreflektorfläche 6auftreffende Licht wird in weiterer Folge zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe3 reflektiert.

[0040] Die als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe 3 ist günstigerweise so ausgeführt, dassbei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65 das transmittierte Licht bezogen auf beliebigeEinfallswinkel des Lichts zu einem überwiegenden Teil diffus transmittiert wird. Im Ausführungs¬beispiel werden mindestens 80% des transmittierten Lichtes diffus transmittiert. Der Transmis¬sionsgrad der Lichtaustrittsscheibe 3, bezogen auf einen rechtwinkeligen Einfall von Licht derNormlichtart D65, kann beispielsweise zwischen 55% und 85%, insbesondere zwischen 60%und 75% liegen. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Transmissionsgrad der Lichtaustrittsschei¬be 3 ca. 68%.

[0041] Um eine Reflexion von bedeutenden Teilen des auf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftref¬fenden Lichtstroms auf die Hilfsreflektorfläche 6 zu erreichen, ist günstigerweise vorgesehen,dass die Lichtaustrittsscheibe 3 bezogen auf einen rechtwinkeligen Einfall von Licht der Norm¬lichtart D65 einen Reflexionsgrad von mindestens 10% aufweist. Im Ausführungsbeispiel liegtdieser Wert bei ca. 15%. Dieser Reflexionsgrad sorgt durch die entstehenden Mehrfachreflexio¬nen im Inneren der LED-Leuchte 1 für eine weitere Homogenisierung der Leuchtdichte derLED- Leuchte 1. Es wird damit auch insbesondere erreicht, dass der der Hilfsreflektorfläche 6gegenüberliegende Bereich der Lichtaustrittsscheibe 3 durch darauf auftreffende Lichtstrahlenaufgehellt wird.

[0042] Die optischen Eigenschaften der Lichtaustrittsscheibe 3 sind bevorzugt so, dass dieSumme von Reflexionsgrad und Transmissionsgrad bei einem rechtwinkeligen Einfall von Lichtder Normlichtart D65 größer als 70% ist, im Ausführungsbeispiel beträgt diese Summe ca. 83%.

[0043] Die nach innen gerichtete Fläche der Lichtaustrittsscheibe 3 ist im Ausführungsbeispielbevorzugt glänzend ausgeführt, d.h. die Reflexion erfolgt überwiegend gerichtet (= spiegelnd).Ein geeignetes Material für die Lichtaustrittsscheibe 3 ist PMMA. Auch andere geeignete Mate¬rialien, welche im Stand der Technik bekannt sind, können verwendet werden. Die Reflexionkönnte auch übenwiegend diffus erfolgen. Um die diffusen Transmissionseigenschaften zuerreichen, können geeignete Streumittel in der Lichtaustrittsscheibe 3 vorgesehen sein. Es istauch denkbar und möglich, eine Beschichtung aufzubringen. Auch eine strukturierte Lichtaus¬trittsscheibe 3, mit Mikroprismen etc., ist möglich.

[0044] In Fig. 5, die einen durch eine der LEDs 2 verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 zeigt, ist insbesondere die Kontur der Hauptreflektorfläche 5 bzw. der Hilfsreflek¬torfläche 6 ersichtlich. In einem solchen Querschnitt gesehen geht die Hauptreflektorfläche 5von einem ersten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe 3 aus und schneidet eine normal zurLichtaustrittsscheibe 3 stehende, und die LED 2 durchsetzende Gerade 15 in einem Punkt 16,der einen größeren Abstand von der Lichtaustrittsscheibe 3 als die LED 2 aufweist. Vorzugs¬weise ist dies für alle Querschnitte durch die LED-Leuchte 1 der Fall, die durch die LEDs 2verlaufen.

[0045] Als Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 wird im Rahmen dieser Schrift ein zur Ebene13 der Lichtaustrittsscheibe 3 rechtwinkelig liegender Schnitt bezeichnet.

[0046] Als Randbereich der Lichtaustrittsscheibe 3 wird ein Bereich von weniger als 10% derBreite der Lichtaustrittsscheibe 3 bezeichnet.

[0047] Der Winkel 19 unter welchem die Hauptreflektorfläche 5 vom Randbereich der Lichtaus¬trittsscheibe 3 ausgeht, liegt vorzugsweise zwischen 60° und 110°, im Ausführungsbeispielbeträgt dieser Winkel 19 ca. 70°, vgl. Fig. 5. Im Punkt 16 beträgt der Winkel unter welchem dieHauptreflektorfläche 5 die Gerade 15 schneidet ca. 90°. In anderen Worten ist die Hauptreflek¬ torfläche 5 in Bezug auf die Lichtaustrittsscheibe 3 im Punkt 16 parallel ausgerichtet. Auchandere Winkel unter welchem die Hauptreflektorfläche 5 die Gerade 15 im Punkt 16 schneidet,insbesondere im Bereich von 0° bis 45°, sind denkbar und möglich.

[0048] Die Hauptreflektorfläche 5 weist, in einem durch eine der LEDs 2 verlaufenden Quer¬schnitt durch die LED-Leuchte 1 gesehen, eine gewölbte (=gekrümmte) Kontur auf, vgl. Fig. 5.Die Hauptreflektorfläche 5 weist hierbei zur Seite der LEDs 2 hin eine konkave Form auf. Es istin diesem Zusammenhang auch denkbar und möglich, dass die Hauptreflektorfläche 5 alsPolygonzug ausgeführt wird, wobei darauf hinzuweisen ist, dass sich dabei parallel zur Längs¬achse der LED-Leuchte 1 ausgebildete Kanten ungünstig auswirken und vorzugsweise verrun-det ausgebildet werden sollten.

[0049] Um die in einem weiter von den LEDs 2 entfernt gelegenen Abschnitt a der Hauptreflek¬torfläche 5 vorliegende Beleuchtungsstärke ähnlicher zu der in einem näher bei den LEDs 2liegenden Abschnitt b der Hauptreflektorfläche 5 vorliegenden Beleuchtungsstärke zu machen,sind die Einfallswinkel der von den LEDs 2 auf die Hauptreflektorfläche 5 direkt einfallendenLichtstrahlen im Abschnitt a größer als im Abschnitt b. Mit anderen Worten ist in einem durcheine der LEDs 2 verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 gesehen, in einem von derLED 2 weiter entfernt liegenden Abschnitt a der Hauptreflektorfläche 5 an jedem beliebigenPunkt 11 in diesem Abschnitt a der Winkel 9 zwischen einer an die Hauptreflektorfläche 5 ange¬legten Tangente 10 und einem auf diesen Punkt 11 von der LED 2 direkt einfallenden Licht¬strahl größer ist als der Winkel 12, den an jedem beliebigen Punkt 14 in einem näher bei derLED 2 liegenden Abschnitt b der Hauptreflektorfläche 5 eine an die Hauptreflektorfläche 5 ange¬legte Tangente 10 mit einem auf diesen Punkt 14 von der LED 2 direkt einfallenden Lichtstrahleinschließt.

[0050] So beträgt der Winkel 9 zwischen der Tangente 10 und dem einfallenden Lichtstrahlbeim in Fig. 5 im Abschnitt a eingezeichneten Punkt 11 ca. 46°, während der analoge Winkel 12beim im Abschnitt b eingezeichneten Punkt 14 ca. 23° beträgt. Im noch näher bei den LEDs 2liegenden Bereich der Hauptreflektorfläche 5 ist dagegen im Ausführungsbeispiel der Winkelzwischen den Tangenten 10 und den direkt einfallenden Lichtstrahlen wiederum größer als imBereich b. In anderen Ausführungsbeispielen könnte dies auch anders sein. Hierzu könnte dieHauptreflektorfläche 5 sich ausgehend vom Punkt 16 zunächst mit zunehmendem Abstand vonden LEDs 2 von der Lichtaustrittsscheibe 3 entfernen.

[0051] Die Hilfsreflektorfläche 6 geht von einem dem ersten Randbereich der Lichtaustritts¬scheibe 3 gegenüberliegenden, zweiten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe 3 aus, wobei sieim Ausführungsbeispiel eben ausgebildet ist und mit der Lichtaustrittsscheibe 3 einen Winkel 18einschießt, der ca. 45° beträgt. Von diesem Wert abweichende Beträge für den Winkel 18, z.B.im Bereich von 45°+/- 15°, sind denkbar und möglich.

[0052] Die Hilfsreflektorfläche 6 könnte auch einen, im Querschnitt durch die LED-Leuchte 1gesehen, gebogenen oder polygonalen Verlauf aufweisen. Hierbei wäre es bevorzugt, dass siezumindest über einen Großteil ihrer Ausdehnung einen Winkel 17 mit der Lichtaustrittsscheibe 3einschließt, der im Bereich von 45°+/-15° liegt.

[0053] Es ist vorteilhaft, möglichst gut reflektierende Haupt- und Hilfsreflektorflächen 5, 6 einzu¬setzen, um einen hohen Wirkungsgrad der LED-Leuchte 1 zu gewährleisten. Beispielsweisekann der gesamte Reflexionsgrad, beinhaltend die diffusen und gerichteten Anteile, ca. 98%betragen.

[0054] Die Hauptstrahlrichtung 8, d.h. die Mittelachse der Verteilung der Lichtstärke des vonden LEDs 2 abgegebenen Lichts, liegt im Ausführungsbeispiel für alle der LEDs 2 parallel zurEbene 13 der Lichtaustrittscheibe 3. Dies ist nicht zwingend so, es ist beispielsweise auchdenkbar und möglich, dass die Hauptstrahlrichtung 8 des von den LEDs 2 abgegebenen Lichts2 in einem Winkel von +/- 45° in Bezug auf die Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 ausgerich¬tet sind.

[0055] Die LEDs 2 sind an einer Seitenwand 20 des Gehäuses 7 angebracht. Es ist hierbei ein LED-Board, welches die LEDs 2 trägt, an der Seitenwand 20 des Gehäuses 7 befestigt. DieSeitenwand 20 liegt im Ausführungsbeispiel senkrecht zur Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3,könnte in anderen Ausführungsbeispielen aber beispielsweise einen Winkel mit der Ebene 13der Lichtaustrittsscheibe 3 einschließen, der im Bereich von 45° bis 90° liegt.

[0056] In Fig. 5 sind zwei beispielhafte von der LED 2 ausgehende Lichtstrahlen eingezeichnet.Auf die Darstellung eines Brechungseffektes beim Durchtreten des Lichtstrahles durch dieLichtaustrittsscheibe 3 wurde der Einfachheit halber verzichtet. Tatsächlich wird es hier in Ab¬hängigkeit der optischen Eigenschaften der Lichtaustrittsscheibe 3 und den Winkeln der Licht¬strahlen zu entsprechenden Brechungen kommen.

[0057] Die in der Fig. 5 eingezeichneten Leuchtdichteverteilungen sind als ideale diffuse Refle¬xion bzw. als ideale diffuse Transmission dargestellt. Tatsächlich wird es zu einer gemischtdiffusen und gerichteten Transmission bzw. Reflexion kommen.

[0058] Durch die weitgehend diffuse Reflexion der Lichtstrahlen an der Hauptreflektorfläche 5und vorzugsweise auch an der Hilfsreflektorfläche 6 in Verbindung mit relativ starken Reflexio¬nen an der Innenseite der Lichtaustrittsscheibe 3, kommt es zu einer recht gleichmäßigen undhomogenen Ausbreitung des Lichtes in der LED-Leuchte 1. Die überwiegend diffuse Transmis-sion durch die Lichtaustrittsscheibe 3 homogenisiert die Lichtstrahlen ein weiteres Mal. DasErgebnis ist eine sehr gute, homogene Leuchtdichte der LED- Leuchte 1, bei der störendenBlendungen durch sich abbildende LEDs vermieden werden.

[0059] Die Leuchtdichteunterschiede an der Lichtaustrittsscheibe 3 können, zumindest beiWeglassen der Randbereiche der Lichtaustrittsscheibe 3, eine Inhomogenität von weniger als1:3, im Ausführungsbeispiel weniger als 1:2, bezüglich Minimal- und Mittelwert aufweisen.

[0060] Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine LED-Leuchte 1 mit einer einzelnen Reihevon LEDs 2. Es ist auch denkbar und möglich, mehrere Reihen von LEDs 2 vorzusehen. DieLED-Leuchte 1 könnte weiters beispielsweise auch eine Ausbildung aufweisen, die zusätzlichzu der in Fig. 5 dargestellten Anordnung eine an der Seitenwand 20 gespiegelte Anordnungumfasst.

[0061] Neben der Verwendung von weißen LEDs 2 ist es auch möglich, farbige LEDs 2 zurErzielung von Farbeffekten und zur Beeinflussung der Leuchtcharakteristik der LED- Leuchte 1zu verwenden. Es können z.B. abwechselnd unterschiedlich farbige LEDs 2 eingesetzt werden,die in ihren relativen Helligkeiten verändert werden können, wodurch veränderbare Farben desvon der LED-Leuchte 1 emittierten Lichts ermöglicht werden. Auch können farbige LEDs 2zusätzlich zu weißen LEDs 2 verwendet werden, wobei gegebenenfalls wieder die relativenHelligkeiten der LEDs verändert werden können.

[0062] Auch die Verwendung von weißen LEDs 2 mit unterschiedlichen Farbtemperaturen, z.B.abwechselnd warmweißen und kaltweißen LEDs 2, die eine veränderbare Farbtemperaturermöglichen, ist denkbar und möglich.

[0063] Im Ausführungsbeispiel ist die LED-Leuchte 1 so ausgebildet, dass das gesamte von derLED-Leuchte 1 emittierte Licht aus der Lichtaustrittsscheibe 3 austritt. Es ist auch denkbar undmöglich, dass ein Teil des von den LEDs 2 emittierten Lichtes an einer anderen Stelle die LED-Leuchte 1 verlässt.

[0064] Neben der Ausbildung einer längserstreckten LED-Leuchte 1 ist es beispielsweise auchdenkbar und möglich, die LED-Leuchte 1 rotationssymmetrisch auszuführen.

[0065] Dabei sind die LEDs 2 vorzugsweise entlang einer Kreislinie beabstandet voneinanderangeordnet. Die Hauptreflektorfläche 5 und die Hilfsreflektorfläche 6 können dementsprechendrotationssymmetrisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Teilschnitt durch die LED-Leuchte 1, der durch den auf der einen Seite der Rotationsachse liegenden Teil der LED-Leuchte 1 verläuft, Fig. 5 entsprechen, wobei die senkrecht zur Ebene 13 der Lichtaustritts¬scheibe 3 stehende Rotationsachse außerhalb des in Fig. 5 dargestellten Schnittbereichs liegt.

LEGENDE ZU DEN HINWEISZIFFERN: 1 LED-Leuchte

2 LED 3 Lichtaustrittsscheibe 4 Abdeckteil 5 Hauptreflektorfläche 6 Hilfsreflektorfläche 7 Gehäuse 8 Hauptstrahlrichtung 9 Winkel 10 Tangente 11 Punkt 12 Winkel 13 Ebene 14 Punkt 15 Gerade 16 Hauptreflektorteil 17 Hilfsreflektorteil 18 Winkel 19 Winkel 20 Seitenwand

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. LED-Leuchte (1) umfassend eine Mehrzahl von LEDs (2) als Lichtquelle, eine als Diffusorwirkende Lichtaustrittsscheibe (3), mindestens ein Abdeckteil (4) für die LEDs (2), wobeider von den LEDs (2) abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe (3) auftreffende Licht¬strom zu mehr als 90% indirekt von den LEDs (2) auf die Lichtaustrittsscheibe (3) gelangt,und eine Hauptreflektorfläche (5), auf welche zumindest ein Teil des von den LEDs (2) ab¬gegebenen Lichtstroms direkt gelangt und von welcher auftreffendes Licht zumindest zumTeil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dassdie Hauptreflektorfläche (5) derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welcheseine im sichtbaren Bereich liegende Wellenläge aufweist, zumindest übenwiegend diffus re¬flektiert wird, und dass die LED-Leuchte (1) mindestens eine Hilfsreflektorfläche (6) auf¬weist, auf welche zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe (3) in Richtung zummindestens einen Abdeckteil (4) reflektierten Lichts direkt gelangt und von welcher auftref¬fendes Licht zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird.
2. 2. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustritts¬scheibe (3) bezogen auf einen rechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65 einenReflexionsgrad von mindestens 10% aufweist.
3. 3. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptre¬flektorfläche (5) derart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Licht der NormlichtartD65 das von ihr reflektierte Licht zu mindestens 80% diffus reflektiert wird.
4. 4. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieHilfsreflektorfläche (6) derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welches ein imsichtbaren Bereich liegende Wellenlänge aufweist, zum überwiegenden Teil diffus reflek¬tiert wird.
5. 5. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsreflektorfläche(6) derart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65, das von ihrreflektierte Licht zu mindestens 80% diffus reflektiert wird.
6. 6. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrals 90% der Fläche der Lichtaustrittsscheibe (3) nur indirekt von den LEDs (2) beleuchtetwird.
7. 7. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass, ineinem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte (1) gese¬hen, die Hauptreflektorfläche (5) von einem ersten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe(3) ausgeht und eine normal zur Lichtaustrittsscheibe (3) stehende, und die LED (2) durch¬setzende Gerade (15) in einem Punkt (16) schneidet, der einen größeren Abstand von derLichtaustrittsscheibe (3) als die LED (2) aufweist.
8. 8. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsreflektorfläche(6) von einem, dem ersten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe (3) gegenüberliegendenzweiten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe (3) ausgeht und zumindest über einen Gro߬teil ihrer Ausdehnung einen Winkel (17) mit der Lichtaustrittsscheibe (3) einschließt, der imBereich von 45° +/-15° liegt.
9. 9. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, ineinem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte (1) gese¬hen, in einem von der LED (2) weiter entfernt liegenden Abschnitt (a) der Hauptreflektorflä¬che (5) an jedem beliebigen Punkt (11) in diesem Abschnitt (a) der Winkel (9) zwischen ei¬ner an die Hauptreflektorfläche (5) angelegten Tangente (10) und einem auf diesen Punkt(11) von der LED (2) direkt einfallenden Lichtstrahl größer ist als der Winkel (12), den anjedem beliebigen Punkt (14) in einem näher bei der LED (2) liegenden Abschnitt (b) derHauptreflektorfläche (5) eine an die Hauptreflektorfläche (5) angelegte Tangente mit einemauf diesen Punkt (14) von der LED (2) direkt einfallenden Lichtstrahl einschließt.
10. 10. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ineinem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch die LED- Leuchte (1) gese¬hen, die Hauptreflektorfläche (5) eine gewölbte, vorzugsweise stetig gewölbte, Kontur auf¬weist.
11. 11. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dasseine Hauptstrahlrichtung (8) des von den LEDs (2) abgegebenen Lichts für zumindest ei¬nen Großteil der LEDs (2), vorzugsweise alle LEDs (2), einen Winkel von +/- 45° mit derEbene (13) der Lichtaustrittsscheibe (3) einschließen. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen