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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein LED-Modul mit zumindest einer Halbleiterlichtquelle, im Folgenden LED genannt, und eine mit einem derartigen LED-Modul ausgeführte Beleuchtungseinrichtung.
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Stand der Technik
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Ein derartiges LED-Modul wird beispielsweise von der OSRAM GmbH unter dem Begriff PrevaLED® vertrieben. Dieses LED-Modul hat ein LED-Array, das elektrisch mit einer Platine kontaktiert ist. Diese Anordnung ist in einem Gehäuseteil aufgenommen, an das beispielsweise ein Reflektor zur Bestimmung der Lichtabstrahlung angesetzt werden kann. Ein derartiges LED-Modul kann mit geeigneten Reflektoren beispielsweise für Spotlight oder Allgemeinbeleuchtung („Downlight”) eingesetzt werden.
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Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, bei komplexen Objekten eine Vielzahl von LEDs auf einem Profil oder auf Freiformflächen anzuordnen, wobei die Lichtabstrahlung dann jeweils nach außen hin erfolgt. Ein Problem bei derartigen Lichtquellen besteht darin, dass aufgrund der durch die Freiformflächen bedingten unterschiedlichen Ausstrahlungsrichtungen Abweichungen in der Farbkonsistenz auftreten können. Dieses Problem wird beim Austausch einzelner LED-Module weiter verstärkt. Ein weiterer Nachteil derartiger Lichtquellen ist darin zu sehen, dass aufgrund der Freiformflächen einzelne LEDs aus bestimmten Blickwinkeln direkt sichtbar sind, so dass aufgrund der hohen Leuchtdichte eine Blendungsgefahr besteht.
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Bekannt ist es auch, diese LED-Module mit zylinderformigen Reflektoren zu versehen, wobei allerdings die Gefahr besteht, dass ein signifikanter Anteil des Lichtes am Reflektor vorbei abgestrahlt wird, so dass die gewünschte Lichtverteilungskurve nicht oder nur näherungsweise erhalten wird.
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In der
US 2009/0290345 A1 ist ein LED-Modul offenbart, bei dem sich die LEDs durch Aperturen in einem auf eine LED-Platine aufgesetzten Aufsatz hindurch erstrecken. Eine derartige Anordnung weist die gleichen Nachteile wie der eingangs beschriebene Stand der Technik auf.
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In der
DE 10 2004 008 823 A1 ist ein LED-Modul offenbart, bei dem das LED-Array mit der LED-Platine in einem Gehäuse aufgenommen und mittels einer durchsichtigen Abdeckung verschlossen ist. Eine derartige Anordnung lässt sich nur bei bestimmten Anwendungen realisieren, da der Platzbedarf für das Gehäuse und die Abdeckung erheblich ist.
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Darstellung der Erfindung
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein LED-Modul und eine mit einem derartigen LED-Modul ausgeführte Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, die mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand eine Beeinflussung der Lichtabstrahlung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das LED-Modul durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 und im Hinblick auf die Beleuchtungseinrichtung durch die Merkmalskombination des nebengeordneten Patentanspruches 14 gelöst.
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Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße LED-Modul hat zumindest eine Halbleiterlichtquelle (LED), wobei im Bereich einer Apertur der LED-Anordnung ein die Abstrahlcharakteristik mitbestimmender Lichtabstrahlkörper vorgesehen ist. Dieser ermöglicht es, die Abstrahlung des Lichtes durch entsprechende Auslegung der optischen Eigenschaften zu beeinflussen. Da der Lichtabstrahlkörper auf die leuchtende Apertur des LED-Arrays aufgesetzt wird, sind der Platzbedarf und der vorrichtungstechnische Aufwand minimal.
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Bevorzugt ragt der Lichtabstrahlkörper in Lichtabstrahlrichtung über die Apertur hinaus, insbesondere um mehr als 1/10, bevorzugt um mehr als 1/5 der maximalen linearen Ausdehnung (beispielsweise des Durchmessers) der Apertur. In Gegensatz zu einer flachen, nicht wesentlich über die Apertur hinausragenden Abdeckung oder Linse ist insbesondere die seitliche Abstrahlung von Licht wesentlich einfacher zu bewerkstelligen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Lichtabstrahlkörper so ausgelegt, dass er eine Transmission des Lichtes zumindest abschnittsweise in radialer und/oder axialer Richtung zulässt.
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Dabei kann der Transmissionsgrad jeweils zwischen 50% bis 90%, vorzugsweise bis zwischen 70% bis 90% betragen.
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Die Geometrie des Lichtabstrahlkörpers wird im Hinblick auf die gewünschte Lichtverteilungskurve ausgelegt. So kann der Lichtabstrahlkörper im Wesentlichen als Zylinder, als Kegel, als Kegelstumpf, als Quader, als Oktaeder oder mit einer sonstigen Polygongrundfläche oder als konvexer Dom (sphärisch, parabolisch, konisch, elliptisch, hyperbolisch, asphärisch) ausgebildet sein. Der Lichtabstrahlkörper kann auch mit einem konkaven Aussenumfang (tailliert) oder mit einem konvexen Aussenumfang (bauchig) ausgelegt sein. Auch Mischformen der vorgenannten Geometrien sind möglich.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele sehen vor, eine stirnseitige Abstrahlfläche des Lichtabstrahlkörpers flach, mit verrundeten Umfangskanten, ballig, mit einer nach innen weisenden Konusfläche (Kegel, Pyramide) und/oder mit einer nach außen weisenden Konusfläche (Kegel, Pyramide) auszubilden. Im letztgenannten Fall verjüngt sich der Lichtabstrahlkörper konisch hin zu seiner Abstrahlfläche. Im zuvor genannten Fall ist stirnseitig eine konifizierte Ausnehmung vorgesehen.
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Die Lichtstärkeverteilung lässt sich besonders gut steuern, wenn Stirn- oder Mantelflächenabschnitte des Lichtabstrahlkörpers reflektierend, diffus streuend oder absorbierend ausgeführt sind, so dass die Abstrahlung umfangsseitig und stirnseitig entsprechend beeinflusst wird.
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Bei einer Variante der Erfindung ist die stirnseitige und umfangsseitige Streuung, Reflexion oder Absorption unterschiedlich ausgelegt. Dabei kann es bevorzugt sein, die stirnseitige Streuung geringer als die umfangsseitige Streuung zu wählen.
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Der Lichtabstrahlkörper kann als Hohlkörper oder aus Vollmaterial ausgeführt sein. Bei der Verwendung eines Hohlkörpers ist es relativ einfach, auch die Innenflächen mit einer Beschichtung zu versehen oder derart zu bearbeiten, dass die vorbeschriebene Streuung, Absorption, Reflektion oder Transmission eingestellt wird.
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Die Geometrie des Lichtabstrahlkörpers und die Behandlung der Licht abstrahlenden Flächen (Stirnfläche, Mantelfläche) sind derart gewählt, dass sich eine vorbestimmte Lichtverteilungskurve (LVK), beispielsweise eine Batwing-LVK einstellt.
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Die optischen Verluste sind minimal, wenn der Lichtabstrahlkörper LED-seitig optisch an die LED-Apertur angebunden ist, wobei vorzugsweise eine Anpassung des Brechungsindexes erfolgt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden Länge und Durchmesser des Kolbens ein Verhältnis H/D, das im Bereich von 1 bis 5 liegen kann. Der Durchmesser liegt dabei im Bereich von 10 mm bis 60 mm. In dem Fall, in dem der Lichtabstrahlkörper konisch oder mit einer unregelmäßigen Grundfläche ausgeführt ist, kann in erster Näherung als Durchmesser der Umkreis der stirnseitigen Abstrahlfläche verwendet werden.
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Der Lichtabstrahlkörper kann aus optisch hochwertigem Material, wie beispielsweise Kunststoff, Glas, Silikon oder dergleichen ausgeführt sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 Bestandteile eines erfindungsgemäßen LED-Moduls;
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2 das LED-Modul gemäß 1 in stehender und in hängender Anordnung;
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3 eine Lichtverteilungskurve eines Flächenelementes eines Lichtabstrahlkörpers;
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4 Lichtverteilungskurven eines LED-Moduls mit unterschiedlichen Lichtabstrahlkörpern;
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5 eine Beleuchtungsstärkeverteilungskurve eines LED-Moduls mit Lichtabstrahlkörper;
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8 Lichtverteilungskurven eines LED-Moduls mit einem stirnseitig und umfangsseitig abstrahlenden Lichtabstrahlkörper und
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7 bis 14 Varianten von Lichtabstrahlkörpern für ein LED-Modul.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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1a zeigt in stark vereinfachter Weise eine sehr kompakt aufgebaute LED-Lichtquelle 1, die beispielsweise durch ein OSRAM PrevaLED®-Modul ausgeführt sein kann. Durch Kombination mehrerer derartiger LED-Lichtquellen lässt sich beispielsweise eine Straßenbeleuchtung oder auch eine dekorative Außenbeleuchtung oder Innenbeleuchtung zusammenstellen, wobei die LED-Lichtquellen mit unterschiedlichen Lumenpaketen und in unterschiedlichen Lichtfarben verfügbar sind.
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Eine derartige LED-Lichtquelle 1 hat ein eine oder mehrere LEDs, beispielsweise ein LED-Array 2 mit einer Vielzahl von LEDs 4, die mit der Platine 6 kontaktiert sind, die über ein Betriebsgerät (nicht dargestellt) angesteuert wird. Das LED-Array 2 mit der Platine 6 ist in einem Gehäuseteil 8 aufgenommen, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa als Zylinderscheibe ausgeführt ist. Im Fall einer Straßenbeleuchtung lassen sich mehrere derartiger LED-Lichtquellen nebeneinander liegend an einem Träger anordnen, um das Umfeld auszuleuchten.
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Der LED-Lichtquelle 1 ist ein Lichtabstrahlkörper 10 zugeordnet, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet ist, wobei die in Axialrichtung gemessene Länge mit dem Bezugszeichen H und der Durchmesser mit dem Bezugszeichen D gekennzeichnet ist. Dieser Lichtabstrahlkörper 10 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder mit einer geschlossenen Stirnfläche 12 ausgeführt. Die Abstrahlung des emittierten Lichtes kann durch die Stirnfläche 12 und/oder die Mantelfläche 14 hindurch erfolgen. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, sind die Geometrie und die Oberfläche dieses Lichtabstrahlkörpers 10 so gewählt, dass sich eine vorbestimmte Lichtabstrahlkurve ergibt, wenn der Lichtabstrahlkörper 10 in der in 2 dargestellten Weise auf eine Apertur A (siehe 1) aufgesetzt wird. Der Durchmesser dieser leuchtenden Apertur beträgt beispielsweise zwischen 8 mm bis 30 mm. Das Aufsetzen des Lichtabstrahlkörpers 10 auf die Apertur kann so erfolgen, dass bei Anpassung des Brechungsindex eine direkte Einkopplung des Lichtes ohne störenden Lichtspalt von den LEDs 4 in den Lichtabstrahlkörper 10 erfolgt. Bei einfacheren Lösungen wird der Lichtabstrahlkörper 10 auf das Gehäuse 8 aufgesetzt.
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Der Lichtabstrahlkörper 10 kann aus Kunststoff, beispielsweise PC, PMMA, COP, CPET, aus Glas, beispielsweise Quarzglas oder Silikatglas oder Silikon gefertigt werden. Prinzipiell sind auch andere geeignete Materialien einsetzbar, die eine Beeinflussung der Lichtabstrahlung mit minimalen optischen Verlusten ermöglichen.
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Anstelle des in 1 dargestellten einseitig geschlossenen Hohlzylinders kann der Lichtabstrahlkörper 10 auch aus Vollmaterial bestehen.
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Die innen und außen liegenden Stirn- und Mantelflächen des Lichtabstrahlkörpers 10 können optisch glatt ausgeführt sein, so dass die Lichtbrechung an den Grenzflächen Luft-Abstrahlkörper erfolgt. Prinzipiell ist es auch möglich, die inneren und/oder äusseren Oberflächen des Lichtabstrahlkörpers 10 statistisch streuend mit einer gewissen Oberflächenrauhigkeit oder streuend beschichtet (Silikat) auszuführen. Durch diese Rauhigkeit wird das von den LEDs her einfallende Licht prozentual aufgespalten in einen spekularen Anteil S, einen diffusen Anteil D und einen annähernd Gauss verteilten Anteil G mit der Breite σ. Dabei kann durch geeignete Wahl der Oberflächenrauhigkeit eine gleiche oder unterschiedliche Aufspaltung der Anteile S:D:G für unterschiedliche Kolbenflächen eingestellt werden. Eine entsprechende Aufspaltung ist auch für das transmittierte oder reflektierte Licht möglich.
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Alternativ können die Oberflächen des Lichtabstrahlkörpers 10 auch deterministisch streuend mit vorbestimmten Oberflächenstrukturen, beispielsweise Mikrolinsen, Pyramiden, linearen Strukturen, Wellenstrukturen, Kegelstümpfen ausgeführt sein, wobei diese Oberflächen – wie bereits vorstehend erwähnt – an Innen- und/oder Außenflächen vorgesehen sein können.
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Die die Streuung, Transmission, Absorption und Reflektion von Licht bestimmenden Eigenschaften des Lichtabstrahlkörpers 10 können darüber hinaus durch eine geeignete Beschichtung, beispielsweise eine Leuchtstoffbeschichtung der inneren und äußeren Mantelflächen und der Stirnflächen verändert werden, wobei diese Beschichtung vollständig oder partiell erfolgen kann.
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Anstelle einer Beschichtung kann auch Material, beispielsweise Leuchtstoffe (Fluorophore) oder Streupartikel (z. B. Al2O3) in das Material zur Herstellung des Lichtabstrahlkörpers 10 eingebracht werden, so dass dieses Material gleichmäßig im Lichtabstrahlkörper 10 verteilt ist. Bei dieser Variante ist allerdings eine partielle Beaufschlagung mit dem Material nicht oder nur mit äußerst großem Aufwand herstellbar. Zusätzlich kann dabei auch eine Beschichtung (innen, aussen, partiell) vorgesehen sein.
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2a zeigt eine Variante des aus der LED-Lichtquelle 1 und dem Lichtabstrahlkörper 10 zusammengesetzten LED-Moduls 16, bei dem die Montage stehend erfolgt, gemäß 2b ist jedoch auch eine hängende Montage möglich.
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Das in 2a dargestellte LED-Modul 16 wird vorzugsweise hängend oder in Horizontalrichtung abstrahlend montiert, so dass das Licht nach unten hin abgestrahlt wird. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstrahlkörper 10 so ausgeführt, dass keine stirnseitige Abstrahlung erfolgt sondern im Wesentlichen eine radiale Abstrahlung über die Mantelflächen 14. Dabei kann beispielsweise durch geeignete Wahl der Oberflächenbeschaffenheit die Abstrahlung in den Endabschnitt des Lichtabstrahlkörpers 10, d. h. in den an die Stirnfläche 12 angrenzenden Bereich verhindert oder beeinflusst werden.
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Bei Verwendung eines zylinderförmigen Lichtabstrahlkörpers 10 wird es bevorzugt, wenn das Verhältnis H/D im Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 liegt. Dabei wird bei der verwendeten PrevaLED® der Durchmesser im Bereich von 10 mm bis 60 mm, vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis 25 mm liegen – im allgemeinen somit wesentlich grösser als der Durchmesser der einzelnen LEDs 4 sein. Zur Optimierung der Abstrahlung können die Umfangskanten und eventuell vorhandene Ecken im Übergangsbereich von der Stirnfläche zum Mantel des Zylinders verrundet sein.
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Wie vorstehend erläutert, kann die Streuung der Mantel- und Stirnflächenbereiche des Lichtabstrahlkörpers durch geeignete Ausgestaltung der Oberflächenrauhigkeit oder Oberflächenstruktur oder Oberflächenbeschichtung eingestellt werden. Die Lichtverteilungskurve des gesamten LED-Moduls 16 setzt sich dann zusammen aus den Lichtverteilungskurven der einzelnen Oberflächenelemente.
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Gemäß 3 wird es bevorzugt, wenn die Streuung eines derartigen Oberflächenelementes einer gaussförmigen Verteilung entspricht, wobei eine vergleichsweise enge Verteilung mit einem σ zwischen 5° und 15° liegen sollte. Dabei kann es bevorzugt sein, die Transmission des Lichtabstrahlkörpers 10 im Bereich von 50% bis 90% (entsprechend einer Rückstreuung von 50% bis 10%), besonders bevorzugt in dem Bereich zwischen 70% bis 90% zu legen. Dadurch ergibt sich eine minimale Rückstreuung in Richtung der LEDs 4 und damit eine erheblich verbesserte Effizienz. Über den Grad der Streuung (σ) kann bei festgelegter Geometrie des Lichtabstrahlkörpers 10 die Lichtverteilungskurve eingestellt werden. Wie bereits erwähnt, kann die Streuung an der Stirnfläche 12 unterschiedlich zur Streuung entlang der Mantelflächen 14 eingestellt werden. Bevorzugt ist die Streuung entlang der Stirnfläche 12 geringer als diejenige entlang der Mantelflächen 14.
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Die Herstellung des Lichtabstrahlkörpers 10 ist besonders effektiv, wenn die Aufrauhung zur Herstellung der Oberflächenrauhigkeit bei einem Hohlkörper entlang der Innenumfangsflächen erfolgt.
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Die vorbeschriebenen Anteile S, D und G des einfallenden Lichtes werden in Abhängigkeit von den Anforderungen durch geeignete. Materialwahl und Oberflächenstrukturierung unterschiedlich eingestellt. So wird bei der Anforderung an eine besonders effiziente Abstrahlung der Transmissionsanteil größer als 50%, vorzugsweise größer als 75% eingestellt, wobei davon der diffuse Anteil D geringer als 50%, der Gausssche Anteil G größer als 50% mit einem σ zwischen 5° bis 30°, insbesondere 5° bis 10° beträgt.
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Bei der Forderung einer besonders homogenen Abstrahlung wird die Transmission im Bereich von 25% bis 75%, insbesondere im Bereich von 30% bis 60% gelegt, wobei dann der diffuse Anteil D größer als 50%, vorzugsweise mehr als 75% beträgt. Der Gausssche Anteil G beträgt weniger als 50% mit einem σ von 5° bis 30°, insbesondere von 5° bis 10°.
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Bei der Forderung einer besonders homogene Beleuchtung im Fernfeld wird vorzugsweise eine Stirnfläche 12 mit einer partiell hohen Rückreflektion im Bereich von mehr als 75%, vorzugsweise mehr als 85% erfolgen. Dabei beträgt dann der diffuse Anteil D mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 75%. Der Gausssche Anteil G soll dann weniger als 50% bei einem σ von 5° bis 30°, insbesondere von 5° bis 10° erfolgen. Auf diese Weise lässt sich eine Batwing-Lichtstärkeverteilung einstellen, wie sie in durchgezogenen Linien in 4 dargestellt ist. Die Bauteilgeometrie und die vorbeschriebenen Parameter, beispielsweise der Transmissions- und Reflektionsgrad des Lichtabstrahlkörpers 10 bestimmen gemeinsam mit der Abstrahlung der Lichtquelle die Form der Abstrahlcharakteristik. Dabei kann durch Wahl des Lichtabstrahlkörpers 10 die Abstrahlcharakteristik verändert werden, ohne die eigentliche Lichtquelle auszuwechseln.
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Auf diese Weise lassen sich, wie in 4 angedeutet, anstelle der ausgeprägten Batwing-Lichtverteilungskurve mit scharfer Kante auch weichere Lichtverteilungskurven mit einem gemäßigtem Batwing-Profil (gestrichelte Linie in 4) oder eine vergleichsweise flache Lichtverteilungskurve mit einer über einen weiten Winkelbereich gleichmäßigen Lichtstärke ausbilden.
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5 zeigt die sich bei einer Batwing-Verteilung (durchgezogene Linie in 4) einstellende Beleuchtungsstärkeverteilung auf einer Wand, die beispielsweise in einer Entfernung von 5 m angeordnet ist. Man erkennt, dass durch die geeignete Auslegung des Lichtabstrahlkörpers 10 sich eine sehr gleichmäßige Beleuchtung über einen breiten Bereich erzielen lässt.
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6 zeigt eine Variante, bei der die Abstrahlung durch die Stirnfläche 12 und die Mantelflächen 14 unterschiedlich ausgeführt ist. Dabei ist die sich stirnseitig einstellende Lichtverteilungskurve in einer Symmetrieebene etwa etwa wie ein Lambertscher Strahler ausgebildet. Die Lichtverteilungskurve der Mantelfläche ergibt sich in derselben Symmetrieebene im Prinzip, als achtförmige Doppelkeule Die Lichtverteilungskurve des gesamten LED-Moduls 16 summiert sich dann wie in 6 rechts abgebildet in dieser Symmetrieebene aus den einzelnen Lichtverteilungskurven der Flächenabschnitte (Stirnseite, Mantelfläche).
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Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Lichtabstrahlkörper 10 zylinderförmig aus Vollmaterial oder als Hohlkörper ausgeführt. Wie erläutert, kann die Ausgestaltung der Oberfläche durch Strukturierung, Aufrauen, Beschichtung, Materialwahl, etc. zur Beeinflussung der Transmissions-, Reflektions-, Absorptionsanteile eingestellt werden.
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Anstelle eines etwa zylinderförmigen Lichtabstrahlkörpers 10 können selbstverständlich auch andere Geometrien verwendet werden. So zeigt 7 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Lichtabstrahlkörper 10 kegelförmig ausgeführt ist, wobei die kreisförmige Grundfläche auf die Apertur der LED-Lichtquelle 1 aufgesetzt wird. 8 zeigt eine Variante eines Lichtabstrahlkörpers 10, der kegelstumpfförmig ausgeführt ist, wobei dann die Stirnfläche 12 gemäß den oben genannten Kriterien so ausgelegt werden kann, dass stirnseitig und radial ein unterschiedliches Abstrahlverhalten eingestellt ist.
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Selbstverständlich sind auch weitere Geometrien anwendbar; diesbezüglich wird beispielhaft auf die in der Beschreibungseinleitung genannten Geometrien verwiesen, die jedoch keinesfalls als abschließende Aufzählung zu verstehen sind. Prinzipiell kann jedwede Form verwendet werden, die im Hinblick auf das Abstrahlverhalten sowohl in der Geometrie als auch in der Materialwahl und der Oberflächenbeschaffenheit ausgelegt wird.
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In dem Fall, in dem eine radiale Emission des Lichtes gewünscht ist, kann gemäß 9 stirnseitig ein reflektierender Einsatz 18 in den Lichtabstrahlkörper 10 eingesetzt werden. Dieser reflektierende Einsatz 18 reflektiert das von den LEDs 4 emittierte Licht in Richtung auf die Mantelfläche 14, wobei diese wiederum in der vorbeschriebenen Weise im Hinblick auf die Transmissions-, Reflektions- und Absorptionsanteile optimiert ist, so dass eine radiale Abstrahlung mit der gewünschten Lichtverteilungskurve erfolgt.
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10 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 9, wobei anstelle eines konusförmigen Einsatzes 18 die Stirnfläche 12 mit einer reflektierenden Beschichtung 20 versehen ist. Durch diese Beschichtung 20 wird ein stirnseitiger Austritt des emittierten Lichtes verhindert, so dass sich eine in etwa dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 entsprechende Lichtverteilungskurve einstellen lässt. Die Beschichtung 20 kann auch so ausgeführt sein, dass sie das stirnseitig gerichtete Licht absorbiert, wobei dann allerdings optische Verluste einhergehen. Anstelle einer Beschichtung oder eines Einsatzes können auch Abdeckkappen oder sonstige optische Elemente auf den Lichtabstrahlkörper 10 aufgesetzt werden.
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Für den Fall, dass eine bestimmte Lichtverteilungskurve mit einem vergleichsweise komplexen Profil (Batwing) eingestellt werden soll, kann gemäß 11 stirnseitig oder mantelseitig eine abschnittsweise Beschichtung 22 aufgebracht werden, die durch abschnittsweise Variation der Transmission, Reflektion und/oder Absorption eine Feineinstellung des Abstrahlverhaltens ermöglicht. Diese Beschichtung 22 kann halbdurchlässig sein oder auch durch eine Oberflächenstrukturierung ersetzt oder ergänzt werden, so dass der Anteil des stirnseitig abgestrahlten Lichtes stufenlos eingestellt werden kann.
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Anstelle der bisher beschriebenen etwa ebenen Stirnfläche 12 kann auch eine andere stirnseitige Geometrie verwendet werden. Dabei ist es beispielweise möglich, gemäß 12 stirnseitig eine Halbkugel 24 aufzusetzen, durch die eine vergleichsweise breite Lichtverteilungskurve eingestellt wird. 13 zeigt eine Variante, bei der stirnseitig eine kegel- oder pyramidenförmige Ausnehmung 26 vorgesehen ist, die sich in den Lichtabstrahlkörper 10 hinein erstreckt. Alternativ kann ein derartiger konischer Abschnitt auch mit seiner Spitze nach außen weisend stirnseitig angeordnet werden, um die Lichtverteilungskurve in gewünschter Weise zu beeinflussen.
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14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Mantel-(oder Stirn-)flächenabschnitt 28 durch Oberflächenbehandlung, Beschichtung, Materialeinlagerung oder durch einen Einsatz reflektierend oder absorbierend ausgeführt ist, während der andere Mantel-(oder Stirn-)flächenabschnitt diffus streuend oder klar ausgebildet ist, so dass das Licht nur in einer Richtung emittiert wird. Derartige Varianten können beispielsweise bei einer Straßenbeleuchtung eingesetzt werden, die bestimmte Bereiche, wie Häuserwände oder Fenster auslassen soll.
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Im Prinzip kann das LED-Modul 16 durch Anpassung der Abstrahlcharakteristik des Lichtabstrahlkörpers 10 die Lichtrichtung zur Seite (radial) oder auch nach vorne (stirnseitig) begünstigen. Dabei können beispielsweise käufliche LED-Lichtquellen mit einem Halbwertswinkel zwischen 135° und 150° genutzt werden.
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Wie bereits erwähnt, kann eine Straßenbeleuchtung mit einer Vielzahl von derartigen LED-Modulen 16 ausgeführt sein, die an einem Traggehäuse der Straßenbeleuchtung gehalten sind. Eine derartige Ausführung zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau mit optimaler Lichtabstrahlungscharakteristik aus.
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Offenbart sind ein LED-Modul und eine mit einem derartigen LED-Modul ausgeführte Beleuchtungseinrichtung. Das LED-Modul hat eine oder mehrere LEDs, auf die im Bereich einer Apertur der LED-Anordnung ein die Abstrahlung mitbestimmender Lichtabstrahlkörper aufgesetzt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0290345 A1 [0005]
- DE 102004008823 A1 [0006]
