DE102015104331A1 - LED module with paddle-shaped reflector and luminaire with corresponding LED module - Google Patents

LED module with paddle-shaped reflector and luminaire with corresponding LED module Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein LED-Modul zur Anordnung in einer Leuchte, aufweisend einen flachen Reflektor, welcher eine Lichtaustrittsfläche des LED-Moduls gegenübersteht, und einem Array von LEDs, welches an einer Seitenwand der Reflektorfläche angeordnet ist, wobei die LEDs optische Achsen, die der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED entsprechen, definieren und die optischen Achsen in einer oder mehreren Ebene liegen, die flach, d. h. in einem Winkel von weniger als ±20°, zu dem an der Seitenwand angrenzenden Teil des Reflektors und der Lichtaustrittsfläche verlaufen, sowie eine Leuchte mit wenigstens einem solchen Modul.The invention relates to an LED module for mounting in a luminaire, comprising a flat reflector, which faces a light exit surface of the LED module, and an array of LEDs, which is arranged on a side wall of the reflector surface, wherein the LEDs have optical axes, the Main emission direction of the respective LED correspond, define and the optical axes lie in one or more plane, the flat, d. H. at an angle of less than ± 20 ° to the part of the reflector adjacent to the side wall and the light exit surface, and a luminaire having at least one such module.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul, welches zur Anordnung in einem Leuchtengehäuse bestimmt ist. Das LED-Modul weist Light Emitting Diodes, LEDs, worunter auch Organic Light Emitting Diodes, OLEDs, zu verstehen sind, als Leuchtmittel sowie einen Reflektor auf. Die LEDs können auch als Chip-On-Board, d. h. mehrere Halbleiterlichtquellen auf einer Platine, ausgeführt sein.The present invention relates to an LED module which is intended to be arranged in a luminaire housing. The LED module features Light Emitting Diodes, LEDs, which also include Organic Light Emitting Diodes, OLEDs, as a light source and a reflector. The LEDs can also be used as a chip-on-board, i. H. a plurality of semiconductor light sources on a circuit board, be executed.

Im Stand der Technik sind Module für Leuchten bekannt, welche LEDs mit Reflektoren aufweisen und die dafür bestimmt sind, in eine Leuchte eingesetzt zu werden. Die Lichtlenkung innerhalb der Module ist durch die Anordnung der LEDs in Bezug auf den Reflektor und die Reflektorform bestimmt. In der Regel werden dabei die LEDs etwa senkrecht auf eine Reflektorfläche gegenüber der Lichtaustrittsfläche gesetzt, so dass das von den LEDs seitlich nach hinten abgegebene Licht an dem Reflektor in Richtung zur Lichtaustrittsfläche umgelenkt wird.Modules for luminaires are known in the prior art, which have LEDs with reflectors and which are intended to be used in a luminaire. The light control within the modules is determined by the arrangement of the LEDs with respect to the reflector and the reflector shape. As a rule, the LEDs are placed approximately perpendicular to a reflector surface with respect to the light exit surface, so that the light emitted laterally from the LEDs to the rear of the reflector is deflected in the direction of the light exit surface.

Beispielsweise ist aus der WO 2006/033042 A1 ein LED-Kollimatorelement bekannt, welches speziell für eine asymmetrische Lichtabgabe bestimmt ist. Wie im Stand der Technik üblich, ist dabei die LED mit der optischen Achse in Richtung zur Hauptabstrahlrichtung des Leuchtenmoduls angeordnet.For example, is from the WO 2006/033042 A1 an LED Kollimatorelement known which is designed specifically for asymmetric light output. As usual in the prior art, the LED is arranged with the optical axis in the direction of the main emission of the lamp module.

Dieses Konzept ist bei herkömmlichen Leuchten weit verbreitet. Jedoch kann diese Anordnung besonders für Leuchten, die eine breite Lichtverteilung erzeugen sollen, von Nachteil sein. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LED-Modul sowie eine Leuchte mit einem oder mehreren dieser Module bereitzustellen, welche in effizienter Weise zur Lichtumlenkung des Lichts der LEDs zur Erzeugung einer breiten Lichtverteilung geeignet sind. Insbesondere soll z. B. eine Straße mit Straßenleuchten gleichmäßig ausgeleuchtet werden, wobei der Mastabstand so groß wie möglich gewählt werden kann. Ferner ist es auch wünschenswert, für Fluter oder sogenannte Wallwasher, welche Fassaden oder Innenwände flächig beleuchten, ein LED-Modul zur Verfügung zu stellen, welches die Beleuchtungsaufgabe effizient ermöglicht.This concept is widely used in conventional lights. However, this arrangement may be particularly disadvantageous for luminaires intended to produce a wide distribution of light. The object of the present invention is to provide an LED module and a luminaire with one or more of these modules, which are suitable in an efficient manner for deflecting the light of the LEDs to produce a broad light distribution. In particular, z. As a street with street lights are evenly lit, the mast spacing can be chosen as large as possible. Furthermore, it is also desirable for floodlights or so-called wallwashers, which illuminate facades or interior walls areally, to provide an LED module which enables the lighting task efficiently.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein LED-Modul nach Anspruch 1 sowie durch eine Leuchte nach Anspruch 10.The object is achieved by an LED module according to claim 1 and by a luminaire according to claim 10.

Eine Besonderheit der LED-Module liegt darin, dass die optischen Achsen der LEDs gegenüber der Reflektorfläche und gegenüber der Lichtaustrittsfläche parallel oder in einem flachen Winkel angeordnet sind. Dadurch kann zur Erzeugung einer breitstrahlenden Lichtverteilung die natürliche Abstrahlcharakteristik der LED, die einer punktförmigen Lichtquelle entspricht, optimal ausgenutzt werden. Das Licht, das in einen Halbraum in Richtung zur Lichtaustrittsfläche austritt, braucht überhaupt nicht abgelenkt zu werden. Das in den entgegengesetzten Halbraum zum Reflektor abgestrahlte Licht wird unter einem flachen Winkel an der Reflektorfläche umgelenkt. Durch den flachen Reflexionswinkel wird eine breite Lichtverteilung des Moduls erzeugt.A special feature of the LED modules is that the optical axes of the LEDs are arranged parallel or at a shallow angle with respect to the reflector surface and with respect to the light exit surface. As a result, the natural radiation characteristic of the LED, which corresponds to a punctiform light source, can be optimally utilized to produce a wide-beam light distribution. The light that exits into a half-space in the direction of the light exit surface need not be distracted at all. The light emitted to the reflector in the opposite half space is deflected at a shallow angle at the reflector surface. The flat reflection angle produces a broad light distribution of the module.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reflektor eine konkave Krümmung in Bezug auf die Lichtaustrittsfläche auf und die Krümmung definiert eine Höhe, die 30% oder 20% einer Längserstreckung des Reflektors nicht übersteigt. Durch die konkave Krümmung wird ein Teil des reflektierten Lichts gebündelt und zur Beleuchtung eines leuchtennäheren Bereichs umgelenkt. Insbesondere kann ein den LEDs näherliegende Teilfläche des Reflektors eine schwächere Krümmung aufweisen als ein den LEDs entfernter liegender Teilbereich des Reflektors. Dadurch wird die Lichtverteilung des von der LED erzeugten Lichts im Bereich hoher Ablenkwinkel gegenüber der Normalen zur Lichtaustrittsfläche begrenzt. Somit kann eine Entblendung beispielsweise für sich auf die Leuchte zubewegende Fahrzeuge begrenzt werden.According to a preferred embodiment, the reflector has a concave curvature with respect to the light exit surface and the curvature defines a height which does not exceed 30% or 20% of a longitudinal extension of the reflector. Due to the concave curvature, a part of the reflected light is bundled and deflected to illuminate a light closer area. In particular, a partial area of the reflector which is closer to the LEDs may have a weaker curvature than a lying subarea of the reflector which is remote from the LEDs. As a result, the light distribution of the light generated by the LED is limited in the region of high deflection angle with respect to the normal to the light exit surface. Thus, a glare can be limited, for example, for moving towards the lamp vehicles.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reflektor Facetten auf. Insbesondere können streifenförmige Facetten parallel zu der die LEDs tragenden Seitenwand vorgesehen sein. Durch die Facettierung entsteht der Eindruck, dass das Licht von mehreren verschiedenen Teilbereichen des Leuchtenmoduls ausgeht. Dadurch wird eine Blendung bei Direkteinsicht in die Leuchte verringert. Die Facetten können eben, konkav oder konvex gekrümmt sein.According to a preferred embodiment, the reflector has facets. In particular, strip-shaped facets can be provided parallel to the side wall carrying the LEDs. The faceting creates the impression that the light emanates from several different subareas of the luminaire module. This reduces glare when viewed directly in the light. The facets can be flat, concave or convex curved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Seitenwand, welche die LEDs trägt, in einem Winkel zwischen 70° und 110°, insbesondere mit 90°, zu dem angrenzenden Teilabschnitt des Reflektors und/oder zu der Lichtaustrittsfläche angeordnet. In dieser Ausführungsform können die LEDs mit ihrer optische Achse senkrecht an der Seitenwand montiert, um die Bedingung einzuhalten, dass die optische Achse in einem Winkel von weniger als ±20° gegenüber der Reflektorfläche bzw. der Lichtaustrittsfläche verlaufen.According to a preferred embodiment, the side wall, which carries the LEDs, at an angle between 70 ° and 110 °, in particular with 90 °, to the adjacent portion of the reflector and / or arranged to the light exit surface. In this embodiment, the LEDs can be mounted with their optical axis perpendicular to the side wall to comply with the condition that the optical axis at an angle of less than ± 20 ° relative to the reflector surface and the light exit surface.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Seitenwand auf der dem Reflektor abgewandten Seite mit einem Kühlkörper thermisch verbunden. Der Kühlkörper kann Kühlrippen aufweisen. Es ist auch möglich, dass der Kühlkörper die Wärme der LEDs an ein angrenzendes Bauelement weiterleitet. Insbesondere kann das Leuchtenmodul mit einem Kühlkörper an eine Gehäusewand eines umgebenden Gehäuses angrenzen, so dass die Wärme von den LEDs über den Kühlkörper zu der Gehäusewand geleitet wird, um die Wärme durch Konvektion abzuführen. Der Kühlkörper kann auch direkt eine Gehäusewand sein. Die die LEDs tragende Seitenwand kann als Platine ausgebildet sein. Die den LEDs zugewandte Seite kann reflektierend ausgeführt sein. Die Platine kann zur besseren thermischen Leitung auch als Metallkernplatinen ausgeführt sein.According to a preferred embodiment, the side wall is thermally connected on the side facing away from the reflector with a heat sink. The heat sink may have cooling fins. It is also possible that the heat sink forwards the heat of the LEDs to an adjacent component. In particular, the luminaire module can adjoin a cooling body to a housing wall of a surrounding housing, so that the heat from the LEDs on the heat sink to the housing wall is passed to dissipate the heat by convection. The heat sink can also be a housing wall directly. The side wall carrying the LEDs can be designed as a circuit board. The side facing the LEDs can be made reflective. The board can be designed for better thermal conduction as metal core boards.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Seitenwand und der Lichtaustrittsfläche ein Abblendstreifen angeordnet, der die LEDs aus einer Richtung senkrecht zur Lichtaustrittsfläche abdeckt. Der Abblendstreifen kann ferner auf der zu der LED weisenden Seite ebenso wie der Reflektor verspiegelt sein. Der Abblendstreifen schützt vor Blendung bei direkter Sicht auf das LED-Modul.According to a preferred embodiment, a Abblendstreifen is arranged between the side wall and the light exit surface, which covers the LEDs from a direction perpendicular to the light exit surface. The dimming strip can also be mirrored on the side facing the LED as well as the reflector. The dimming strip protects against glare with direct view of the LED module.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbreitert sich der Reflektor entlang einer Richtung von den LEDs weg. Diese Reflektorform ist effizienter als mit parallelen Längsseitenrändern, weil weniger Reflexion stattfindet.According to a preferred embodiment, the reflector widens along a direction away from the LEDs. This reflector shape is more efficient than with parallel longitudinal side edges because there is less reflection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Reflektorfläche reflektierende Seitenlängswände auf, die an den Längsrändern des Reflektors neben der die LED tragenden Seitenwand angeordnet sind. Diese Seitenlängswände, welche vorzugsweise innenseitig verspiegelt sind, begrenzen die Lichtverteilung in einer Ebene senkrecht zu der Lichtaustrittsfläche des LED-Moduls.According to a preferred embodiment, the reflector surface has reflecting side longitudinal walls, which are arranged on the longitudinal edges of the reflector next to the side wall carrying the LED. These side walls, which are preferably mirrored on the inside, limit the light distribution in a plane perpendicular to the light exit surface of the LED module.

Die besondere Formgebung des Reflektors, welcher flach ausgebildet ist, gegebenenfalls eine schwache konkave Krümmung aufweist und insbesondere mit Seitenlängswänden versehen ist, kann auch als „schaufelförmig” bezeichnet werden.The special shape of the reflector, which is flat, optionally has a weak concave curvature and is provided in particular with side walls, can also be referred to as "blade-shaped".

Gemäß zwei verschiedenen Ausführungsformen sind die LEDs in dem Array symmetrisch oder asymmetrisch in Bezug auf eine Mittelebene senkrecht zu dem Reflektor angeordnet. Die symmetrische Anordnung sorgt auch für eine symmetrische Lichtverteilung in Bezug auf die Mittelebene. Diese Ausführungsform ist beispielsweise für Straßenleuchten bevorzugt, welche zwei derartige LED-Module aufweisen und das Licht von einem Ort zentral oberhalb der Straße entlang eines Längsabschnitts der Straße verteilt abgeben. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die LEDs in dem Array jedoch asymmetrisch in Bezug auf die Mittelebene senkrecht zu dem Reflektor angeordnet. Diese Ausführungsform eignet sich z. B. zur Erzeugung einer Lichtbandknickung, welche wünschenswert ist, wenn die LED-Module in einer Straßenleuchte vorgesehen sind, die seitlich am Straßenrand angeordnet ist. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Straßenbeleuchtung bekannt ist, dient die Lichtverteilung mit einer Lichtbandknickung dazu, eine Straße möglichst gleichmäßig von einer Position seitlich der Straße auszuleuchten.According to two different embodiments, the LEDs in the array are arranged symmetrically or asymmetrically with respect to a median plane perpendicular to the reflector. The symmetrical arrangement also provides symmetrical light distribution with respect to the midplane. This embodiment is preferred, for example, for street lights, which have two such LED modules and deliver the light distributed from a location centrally above the road along a longitudinal section of the road. However, according to an alternative embodiment, the LEDs in the array are arranged asymmetrically with respect to the center plane perpendicular to the reflector. This embodiment is suitable for. B. for generating a light band buckling, which is desirable when the LED modules are provided in a street lamp, which is arranged laterally on the roadside. As is known to those skilled in the field of street lighting, the light distribution with a light band buckling serves to illuminate a road as evenly as possible from a position laterally of the road.

Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auch auf eine Leuchte, die insbesondere als Straßenleuchte, Wallwasher oder Fluter ausgebildet sein kann. Die Leuchte weist ein Gehäuse auf, in der wenigstens ein LED-Modul, wie vorhergehend beschrieben, angeordnet ist. Es können auch mehrere, insbesondere zwei LED-Module vorgesehen sein. Zwei LED-Module eignen sich z. B. für eine Straßenleuchte, die einen möglichst großen Längsabschnitt einer Straße beleuchten soll. Eine Leuchte mit einem einzelnen LED-Modul der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen eignet sich z. B. als Wallwasher oder Fluter. Beim Wallwasher ist vorzugsweise das LED-Modul in der Leuchte mit der die LEDs tragenden Seitenwand senkrecht zu der Wand oder Fassade angeordnet, die möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet werden soll. Bei einem Fluter kann das LED-Modul auch in einer gegenüber der zu beleuchtenden Ebene angestellt angeordnet werden, um einen von der Leuchte entfernten Bereich zu beleuchten.One aspect of the invention also relates to a luminaire, which may be designed in particular as a street lamp, wall washer or floodlight. The luminaire has a housing in which at least one LED module, as described above, is arranged. It can also be provided several, in particular two LED modules. Two LED modules are suitable for. B. for a street lamp, which should illuminate the largest possible longitudinal section of a street. A luminaire with a single LED module of the embodiments described above is suitable for. B. as a wallwasher or floodlights. In the case of the wall washer, the LED module in the luminaire with the side wall carrying the LEDs is preferably arranged perpendicular to the wall or facade, which should be illuminated as uniformly as possible. In a floodlight, the LED module may also be positioned in a plane opposite the level to be illuminated in order to illuminate an area remote from the luminaire.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchte wenigstens zwei LED-Module auf, wobei die die LED tragenden Seitenwände der beiden Module entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch kann eine symmetrische Lichtverteilung in Bezug auf eine Mittelebene der Leuchte parallel zu den beiden Seitenwänden erzeugt werden. Diese Konfiguration eignet sich insbesondere für eine Straßenleuchte, welche einen Längsabschnitt einer Straße ausleuchten soll.According to a preferred embodiment, the luminaire has at least two LED modules, wherein the side walls of the two modules carrying the LED are arranged opposite to one another. As a result, a symmetrical light distribution with respect to a center plane of the luminaire can be generated parallel to the two side walls. This configuration is particularly suitable for a street lamp, which is intended to illuminate a longitudinal section of a street.

Gemäß einer Weiterbildung der vorhergehend genannten Ausführungsform sind die zwei entgegengesetzt angeordneten Module in der Leuchte so angeordnet, dass sich Lichtbündel der abgegebenen Lichtstrahlung wenigstens teilweise überkreuzen. Dadurch können die Seitenwände der beiden Module beabstandet voneinander in dem Gehäuse angeordnet werden, wodurch eine bessere thermische Verteilung innerhalb der Leuchte erzielt werden kann. Alternativ können die Seitenwände der beiden Module auch der Mitte der Leuchte aneinander angrenzen. Bei dieser Ausführungsform der Leuchte überkreuzen sich die Lichtbündel der LED-Module nicht, was einen gefälligeren optischen Eindruck ermöglicht, jedoch sind geeignete Mittel, insbesondere Kühlkörper, vorzusehen, um die Wärme im Bereich zwischen den rückseitig aneinandergrenzenden Seitenwänden effektiv abführen zu können.According to one embodiment of the aforementioned embodiment, the two oppositely arranged modules in the luminaire are arranged so that light bundles of the emitted light radiation at least partially cross over. Thereby, the side walls of the two modules can be arranged spaced apart in the housing, whereby a better thermal distribution can be achieved within the lamp. Alternatively, the side walls of the two modules and the center of the lamp adjacent to each other. In this embodiment of the luminaire, the light bundles of the LED modules do not intersect, which allows a more pleasing visual impression, however, suitable means, in particular heat sinks, are provided in order to be able to effectively dissipate the heat in the region between the rear side walls adjoining one another.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer Leuchte ist die Seitenwand des einen oder die Seitenwände der mehreren LED-Module thermisch mit der Außenwand des Gehäuses verbunden. Dadurch kann die Außenwand des Gehäuses selbst als Kühlkörper wirken. Vorzugsweise sind alle in der Leuchte angeordneten LED-Module mit ihrer Seitenwand in thermischem Kontakt zu der Außenwand des Leuchtengehäuses. Die Außenwand des Gehäuses kann insbesondere Kühlrippen aufweisen, die senkrecht zur Lichtaustrittsöffnung verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass bei einer horizontal angeordneten Leuchte die Kühlrippen durch Luftkonvektion besonders effektiv wirken.According to a preferred embodiment of a luminaire, the side wall of the one or the side walls of the plurality of LED modules is thermally connected to the outer wall of the housing. As a result, the outer wall of the housing itself act as a heat sink. Preferably, all are in the Luminaire arranged LED modules with its side wall in thermal contact with the outer wall of the lamp housing. The outer wall of the housing may in particular have cooling ribs which run perpendicular to the light exit opening. This has the advantage that in a horizontally arranged light the cooling fins by air convection are particularly effective.

Gemäß einer Weiterbildung der vorhergehend genannten Ausführungsform grenzt/grenzen die eine oder die mehreren Seitenwände des bzw. der LED-Module von innen an eine Außenwand des Gehäuses an. Dadurch lässt sich der thermische Kontakt zu der Außenwand einfach erzielen. Alternativ kann auch ein wärmeleitendes Element, beispielswiese auch ein Kühlkörper, zwischen der Seitenwand und der Gehäuseaußenwand angeordnet sein, um die Wärme zu übertragen.According to a development of the aforementioned embodiment, the one or more side walls of the LED module (s) adjoin / adjoin an outer wall of the housing from the inside. As a result, the thermal contact with the outer wall can be easily achieved. Alternatively, a thermally conductive element, for example, a heat sink, between the side wall and the housing outer wall may be arranged to transfer the heat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform definiert die Leuchte eine Lichtaustrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche(n) des wenigstens einen LED-Moduls oder bevorzugt aller in der Leuchte enthaltenen LED-Module ist/sind parallel zur Lichtaustrittsfläche der Leuchte angeordnet oder in einem Winkel gegenüber der Lichtaustrittsfläche angestellt, der ±20° nicht überschreitet. Die Lichtaustrittsfläche der Leuchte kann auch mit der oder den Lichtaustrittsflächen der LED-Module zusammenfallen. In diesem Fall bildet die Superposition der von den LED-Modulen erzeugten Lichtverteilungen die Lichtverteilung, welche insgesamt von der Leuchte realisiert wird. Es kann jedoch vorgesehen sein, dass die zwei oder mehr LED-Module in der Leuchte mit ihren jeweiligen Lichtaustrittsflächen nicht parallel zueinander angeordnet sind, sondern in einem Winkel von z. B. maximal 40° zueinander angestellt sind. Dadurch kann die Breite der Lichtverteilung der Leuchte abhängig vom Anstellwinkel verringert oder erweitert werden. Ferner ist es auch möglich, die zwei LED-Leuchtenmodule horizontal zueinander mit einem Winkel von mehr oder weniger als 180° anzuordnen, um eine asymmetrische Lichtverteilung zu erzeugen. Beispielsweise können auf diese Weise mit zwei symmetrisch abstrahlenden LED-Modulen (d. h. mit symmetrisch angeordneten LED-Arrays) in der Leuchte zusammen eine Lichtverteilung mit einer Lichtbandknickung erzeugen.According to a preferred embodiment, the luminaire defines a light exit surface and the light exit surface (s) of the at least one LED module or preferably all LED modules contained in the luminaire is / are arranged parallel to the light exit surface of the luminaire or set at an angle to the light exit surface, the ± 20 °. The light exit surface of the luminaire can also coincide with the light exit surface or surfaces of the LED modules. In this case, the superposition of the light distributions generated by the LED modules forms the light distribution which is realized overall by the luminaire. However, it may be provided that the two or more LED modules in the lamp with their respective light exit surfaces are not arranged parallel to each other, but at an angle of z. B. are employed at most 40 ° to each other. As a result, the width of the light distribution of the lamp depending on the angle of attack can be reduced or extended. Further, it is also possible to arrange the two LED lamp modules horizontally with each other at an angle of more or less than 180 ° to produce an asymmetric light distribution. For example, in this way with two symmetrically radiating LED modules (that is to say with symmetrically arranged LED arrays) in the luminaire, a light distribution with a banding of the light beam can be generated together.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren gegeben wird, deutlich. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments given in conjunction with the accompanying drawings. The figures show the following:

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines LED-Moduls. 1 shows a perspective view of an LED module.

2 zeigt einen Längsquerschnitt durch das LED-Modul nach 1. 2 shows a longitudinal cross section through the LED module 1 ,

3 bis 9 zeigen Aufsichten auf Lichtaustrittsflächen unterschiedlicher Leuchten mit einem oder mehreren LED-Modulen gemäß 1. 3 to 9 show views of light exit surfaces of different lights with one or more LED modules according to 1 ,

Bezug nehmend auf 1 und 2 wird eine Ausführungsform eines LED-Moduls beschrieben. Das LED-Modul weist eine flache, leicht konkav gekrümmte Reflektorfläche 2 auf, die sich in einer Längsrichtung des Moduls erstreckt und in der Breite von einer Seitenwand 4 des Moduls zur gegenüberliegenden Seite in der Breite zunimmt. Die Reflektorfläche ist gegenüber einer Lichtaustrittsfläche des Moduls angeordnet, wobei in der dargestellten Ausführungsform die Lichtaustrittsfläche keine Abdeckung aufweist. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch auch eine transparente oder teilweise bedruckte Abdeckung vorgesehen sein.Referring to 1 and 2 An embodiment of an LED module will be described. The LED module has a flat, slightly concave curved reflector surface 2 extending in a longitudinal direction of the module and in width from a side wall 4 of the module to the opposite side increases in width. The reflector surface is arranged opposite a light exit surface of the module, wherein in the illustrated embodiment, the light exit surface has no cover. In an alternative embodiment, however, a transparent or partially printed cover may also be provided.

Die Seitenwand 4 des LED-Moduls ist im Querschnitt, wie in 2 dargestellt, etwa senkrecht zu dem an der Seitenwand angrenzenden Teil der Reflektorfläche 2 angeordnet. Auf der Innenseite der Seitenwand 4 sind mehrere LEDs 6 in einer Reihe senkrecht zur Bildebenen der 2 angeordnet. Dieses Array von LEDs 6 weist vorzugsweise wenigstens vier oder acht LEDs auf, wobei auch die Anordnung in mehreren Reihen möglich ist. Die optische Achse der LEDs 6, welche der Hauptabstrahlrichtung der LED entspricht, verläuft senkrecht zur Seitenwand 4, d. h. etwa parallel zu einem Teil der Reflektorfläche 2 und der Lichtaustrittsfläche, welche durch die Öffnung gegenüber der Reflektorfläche 2 gebildet ist. An den beiden Längsseiten der Reflektorfläche 2 sind jeweils Seitenränder 8 vorgesehen, die auf der nach innen weisenden Seite ebenso wie die Reflektorfläche 2 verspiegelt sind.The side wall 4 of the LED module is in cross section, as in 2 illustrated, approximately perpendicular to the adjacent to the side wall portion of the reflector surface 2 arranged. On the inside of the side wall 4 are several LEDs 6 in a row perpendicular to the image planes of the 2 arranged. This array of LEDs 6 preferably has at least four or eight LEDs, wherein the arrangement in several rows is possible. The optical axis of the LEDs 6 , which corresponds to the main emission direction of the LED, is perpendicular to the side wall 4 , ie approximately parallel to a part of the reflector surface 2 and the light exit surface through the opening opposite the reflector surface 2 is formed. On the two long sides of the reflector surface 2 are each margins 8th provided on the inwardly facing side as well as the reflector surface 2 are mirrored.

An der Seitenwand 4 ist auf der der Reflektorfläche 2 gegenüberliegenden Seite ein Abblendstreifen 10 vorgesehen, welcher die direkte Sicht auf die LEDs 6 aus einer Richtung etwa senkrecht zur Lichtaustrittsfläche des LED-Moduls verhindert. Demgemäß sind in der perspektivischen Darstellung nach 1, welche das LED-Modul etwa aus Richtung der Lichtaustrittsfläche zeigt, die LEDs 6 verdeckt. Der Abblendstreifen 10 kann auf der zu den LEDs 6 weisenden Seite ebenfalls verspiegelt sein.On the side wall 4 is on the reflector surface 2 opposite side a dimming strip 10 which provides the direct view of the LEDs 6 prevented from a direction approximately perpendicular to the light exit surface of the LED module. Accordingly, in the perspective view after 1 , which shows the LED module approximately from the direction of the light exit surface, the LEDs 6 covered. The dimming strip 10 can on the to the LEDs 6 pointing side also be mirrored.

Das von den LEDs 6 abgegebene Lichts, welches in den Halbraum gegenüber der Reflektorfläche 2 emittiert wird, kann das LED-Modul durch die Lichtaustrittfläche ungehindert verlassen, abgesehen von einem kleinen Teil des Lichts, welches von dem Abblendstreifen 10 reflektiert wird. Das in den gegenüberliegenden Halbraum, d. h. in Richtung zur Reflexionsfläche 2 abgegebene Lichtbündel der LEDs 6 wird von der Reflexionsfläche 2 in einem verhältnismäßig flachen Winkel reflektiert und verlässt die Leuchte durch die Lichtaustrittsfläche überwiegend in einer Richtung, welche der Längserstreckung des Moduls folgt.That from the LEDs 6 emitted light, which in the half space opposite the reflector surface 2 is emitted, the LED module can leave unhindered by the light exit surface, except for a small part of the light coming from the dimming strip 10 is reflected. That in the opposite half space, ie in the direction of the reflection surface 2 emitted light beams of the LEDs 6 is from the reflection surface 2 in one reflects relatively flat angle and leaves the light through the light exit surface predominantly in a direction which follows the longitudinal extent of the module.

Die Reflektorfläche 2 weist mehrere Facetten 12 auf, die in Form von Längsstreifen quer zur Längserstreckung des LED-Moduls gebildet ist. Die Facetten haben den Effekt, dass die nahezu punkförmigen LED-Lichtquellen als Lichtreflexe in jeder einzelnen Facette wahrzunehmen sind. Durch diese Zerlegung des Lichts wird die Blendung bei Einsicht in den Reflektor reduziert.The reflector surface 2 has several facets 12 on, which is formed in the form of longitudinal strips transverse to the longitudinal extent of the LED module. The facets have the effect that the almost punk-shaped LED light sources are perceived as light reflections in every single facet. This decomposition of the light reduces the glare when viewing the reflector.

Die Seitenwand 4 kann auf der den LEDs abgewandten Seite mit einem Kühlkörper thermisch verbunden werden, um die im Betrieb der LED entstehende Wärme abzuführen. Der Kühlkörper kann insbesondere durch einen Teil eines Leuchtengehäuses gebildet sein, wie nachfolgend in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen einer Leuchte, die eines oder mehrere der vorhergehend beschriebenen Module aufweist, erläutert wird.The side wall 4 can be thermally connected to the side facing away from the LEDs with a heat sink to dissipate the heat generated during operation of the LED. The heat sink may in particular be formed by a part of a light housing, as will be explained below in connection with various embodiments of a light having one or more of the modules described above.

Bezug nehmend auf die 3 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen von Leuchten dargestellt, in denen ein, zwei oder vier der vorhergehend beschriebenen LED-Module eingesetzt sind. Es ist jeweils die Aufsicht auf die Leuchte auf die Lichtaustrittsfläche schematisch dargestellt.Referring to the 3 to 9 various embodiments of lamps are shown, in which one, two or four of the previously described LED modules are used. In each case, the plan view of the luminaire on the light exit surface is shown schematically.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Leuchten weisen jeweils ein Gehäuse auf, welches eine umlaufende Außenwand 20 besitzt. Wie in den 8 und 9 dargestellt ist, können an der Außenwand 20 wenigstens über Teilbereiche Kühlrippen vorgesehen sein, so dass der Gehäuserand selbst als Kühlkörper wirken kann. Allerdings kann auch eine glatte Außenwand als Kühlkörper dienen. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Aluminium gebildet, um eine gute Wärmeleitung zu ermöglichen.The various embodiments of the luminaires each have a housing which has a circumferential outer wall 20 has. As in the 8th and 9 can be shown on the outer wall 20 Be provided at least over portions of cooling fins, so that the housing edge itself can act as a heat sink. However, a smooth outer wall can serve as a heat sink. The housing is preferably formed of aluminum to allow good heat conduction.

In der Ausführungsform gemäß 3 sind zwei der LED-Module parallel nebeneinander vorgesehen, wobei die Seitenwand 4 von Innen an der Außenwand 20 angrenzt. Ferner ist in der Aufsicht des Leuchtengehäuses noch ein Vorschaltgerät 22 sowie eine Aufnahme für einen Leuchtenmast 24 dargestellt. Die Leuchte kann z. B. mit der Aufnahme 24 auf einen Leuchtenmast montiert werden, so dass die in den 3 bis 9 gezeigte Lichtaustrittsfläche der Leuchte nach unten z. B. zu einer zu beleuchtende Straße weist.In the embodiment according to 3 two of the LED modules are provided parallel next to each other, with the side wall 4 from the inside to the outside wall 20 borders. Furthermore, in the supervision of the lamp housing is still a ballast 22 and a receptacle for a light pole 24 shown. The light can z. B. with the recording 24 be mounted on a lamppost, so that in the 3 to 9 shown light exit surface of the lamp down z. B. points to a street to be illuminated.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform weisen beide LED-Module in die gleiche Richtung, so dass insgesamt eine asymmetrische Lichtverteilung mit einer Erstreckung in der Bildebene nach links erzeugt wird.At the in 3 illustrated embodiment, both LED modules in the same direction, so that an overall asymmetric light distribution is generated with an extension in the image plane to the left.

Die in 4 dargestellte Leuchte weist nur ein LED-Modul auf, welches Licht vorzugsweise in der Bildebenen nach unten abgibt. Diese Leuchten in den 3 und 4 könnte beispielsweise mit der Lichtaustrittsfläche parallel zu einer Wand als Wallwasher ausgebildet werden.In the 4 shown lamp has only one LED module, which emits light preferably in the image planes down. These lights in the 3 and 4 could for example be formed with the light exit surface parallel to a wall as a wallwasher.

Die in den 5 bis 9 dargestellten Leuchten weisen jeweils zwei oder vier LED-Module auf, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Diese Leuchten erzeugen daher eine symmetrische Lichtverteilung, welche sich jeweils in die Richtungen rechts und links in der Bildebene erstrecken.The in the 5 to 9 shown lights each have two or four LED modules, which are arranged opposite to each other. These luminaires therefore produce a symmetrical light distribution, which extend in each case in the directions right and left in the image plane.

In allen Ausführungsformen der Leuchten außer in den 4 und 7 sind die LED-Module so angeordnet, dass die Seitenwand 4 an der Außenwand 20 des Leuchtenmoduls innenseitig angrenzt oder mit diesem wenigstens über eine kurze Wärmebrücke verbunden ist, um die bei Betrieb der LEDs entstehende Wärme über das Leuchtengehäuse abführen zu können.In all embodiments of the lights except in the 4 and 7 The LED modules are arranged so that the side wall 4 on the outside wall 20 the luminaire module is adjacent to the inside or is connected to this at least over a short thermal bridge in order to dissipate the heat generated during operation of the LEDs on the luminaire housing.

In den Ausführungsformen nach 5 und 8 sind die LED-Module zwar entgegengesetzt zueinander angeordnet, jedoch nicht symmetrisch auf der gleichen Höhe angeordnet. Die Lichtabgabe an beiden Längsseiten der Leuchte ist daher nicht exakt symmetrisch zueinander. Jedoch ist in der Gesamtlichtverteilung der Leuchte dieser Effekt nicht erkennbar. Die Leuchte besitzt daher insgesamt eine symmetrische Lichtabgabe, die z. B. zur Beleuchtung einer Straße in Längsrichtung geeignet ist. Durch die Anordnung der LED-Module nebeneinander kann das Leuchtengehäuse insgesamt schmäler ausgebildet werden, im Vergleich zu den Ausführungsformen nach 6, 7 und 9, wo jeweils zwei LED-Module auf einer Achse entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.In the embodiments according to 5 and 8th Although the LED modules are arranged opposite to each other, but not arranged symmetrically at the same height. The light output on both longitudinal sides of the lamp is therefore not exactly symmetrical to each other. However, this effect is not apparent in the overall light distribution of the luminaire. The lamp therefore has a total of a symmetrical light output, the z. B. is suitable for illuminating a road in the longitudinal direction. By arranging the LED modules side by side, the lamp housing can be made narrower overall, compared to the embodiments according to 6 . 7 and 9 where each two LED modules are arranged on an axis opposite to each other.

Bei den Ausführungsformen nach 5 und 9 sind die LED-Module aufeinander zu gerichtet, so dass sich die Lichtbündel zweier LED-Module jeweils überkreuzen. Auch diese Ausführungsform dient dazu, eine sich längs erstreckende Lichtverteilung quer zur Bildebene der dargestellten Leuchten zu bilden. Insbesondere für Straßenleuchten ist diese Ausführungsform bevorzugt.According to the embodiments 5 and 9 the LED modules are directed towards each other, so that the light beams of two LED modules cross each other. This embodiment also serves to form a longitudinally extending light distribution transversely to the image plane of the luminaires shown. In particular, for street lights, this embodiment is preferred.

Die 7 zeigt eine Alternative, bei welcher die beiden LED-Module so angeordnet sind, dass die LEDs in der Mitte der Leuchte liegen. Die dadurch erzielte Lichtverteilung ist ähnlich zu der in 6 dargestellten Leuchte, wobei sich die Lichtbündel der beiden LED-Module jedoch nicht überkreuzen. Die Leuchte nach 7 besitzt daher vorzugsweise einen separaten Kühlkörper (in der Figur nicht dargestellt) der in der Mitte zwischen sich gegenüberstehenden Seitenwänden 4 angeordnet ist, um die Wärme der LEDs abführen zu können.The 7 shows an alternative in which the two LED modules are arranged so that the LEDs are in the center of the lamp. The resulting light distribution is similar to that in 6 illustrated light, but the light beams of the two LED modules do not cross. The light after 7 Therefore, preferably has a separate heat sink (not shown in the figure) of the in the middle between facing side walls 4 is arranged to dissipate the heat of the LEDs can.

Zahlreiche Abwandlungen der vorhergehend beschriebenen LED-Leuchtenmodule und der Leuchten sind im Rahmen der Erfindung möglich. Insbesondere sind auch Konfigurationen erfindungsgemäß berücksichtigt, bei denen die LED-Module nicht parallel zueinander in der Leuchte angeordnet sind. Beispielsweise können zwei LED-Module in einem Winkel von weniger als 20° zueinander angeordnet sein. Mit einer solchen Leuchte lässt sich eine Lichtbandknickung erzielen, weil die Hauptrichtung der Lichtverteilung der beiden LED-Module nicht auf einer gemeinsamen Achse liegt. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das LED-Array innerhalb der LED-Module asymmetrisch an der Seitenwand 4 angeordnet ist, so dass das LED-Modul selbst eine Lichtverteilung erzeugt, die nicht symmetrisch zu der Längsrichtung des Moduls ist. Dann kann auch eine Lichtbandknickung von einer Leuchte erzielt werden, die nur, wie in den 5 bis 9 dargestellt, parallel zueinander angeordnete LED-Module aufweist. Numerous modifications of the previously described LED lighting modules and luminaires are possible within the scope of the invention. In particular, configurations are also considered according to the invention in which the LED modules are not arranged parallel to one another in the luminaire. For example, two LED modules can be arranged at an angle of less than 20 ° to each other. With such a luminaire, a light band buckling can be achieved because the main direction of the light distribution of the two LED modules is not on a common axis. Alternatively, however, it can also be provided that the LED array within the LED modules asymmetrically on the side wall 4 is arranged so that the LED module itself generates a light distribution that is not symmetrical to the longitudinal direction of the module. Then a Lichtbandknickung can be achieved by a lamp, which only, as in the 5 to 9 shown, having mutually parallel LED modules.

Gemäß weiterer Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass die Lichtaustrittsfläche der LED-Module innerhalb der Leuchte in einem Winkel zu der Lichtaustrittsfläche der Leuchte angestellt sind. Dadurch kann die Breite der Lichtverteilung entlang der Langsachse der Module verringert oder erweitert werden. Alternativ kann auch die konvexe Krümmung der Reflektorfläche 2 erhöht werden, um das Licht stärker zu fokussieren.According to further embodiments can also be provided that the light exit surface of the LED modules are employed within the lamp at an angle to the light exit surface of the lamp. As a result, the width of the light distribution along the longitudinal axis of the modules can be reduced or expanded. Alternatively, the convex curvature of the reflector surface 2 be increased to focus the light stronger.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Reflektorreflector
44
SeitenwandSide wall
66
LEDLED
88th
SeitenlängswändeLongitudinal side walls
1010
AbblendstreifenAbblendstreifen
1212
Facettefacet
2020
Außenwand des LeuchtengehäusesExterior wall of the luminaire housing
2121
Kühlrippencooling fins
2222
Vorschaltgerätballast
2424
LeuchtenmastaufnahmePole light absorption

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (15)

LED-Modul zur Anordnung in einer Leuchte, aufweisend einen flachen Reflektor (2), welcher eine Lichtaustrittsfläche des LED-Moduls gegenübersteht, und einem Array von LEDs (6), welches an einer Seitenwand (4) der Reflektorfläche (2) angeordnet ist, wobei die LEDs (6) optische Achsen, die der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED entsprechen, definieren und die optischen Achsen in einer oder mehreren Ebene liegen, die flach, d. h. in einem Winkel von weniger als ±20°, zu dem an der Seitenwand (4) angrenzenden Teil des Reflektors (2) und der Lichtaustrittsfläche verlaufen.LED module for placement in a luminaire, comprising a flat reflector ( 2 ), which faces a light exit surface of the LED module, and an array of LEDs ( 6 ), which on a side wall ( 4 ) of the reflector surface ( 2 ), the LEDs ( 6 ) define optical axes corresponding to the main emission direction of the respective LED, and the optical axes lie in one or more planes lying flat, ie at an angle of less than ± 20 °, with respect to the side wall ( 4 ) adjacent part of the reflector ( 2 ) and the light exit surface. LED-Modul nach Anspruch 1, wobei der flache Reflektor (2) konkav in Bezug auf die Lichtaustrittsfläche gekrümmt ist und die Krümmung eine Höhe definiert, die mehr als 30% einer Längserstreckung des Reflektors (2) nicht überschreitet.LED module according to claim 1, wherein the flat reflector ( 2 ) is curved concavely with respect to the light exit surface and the curvature defines a height which is more than 30% of a longitudinal extension of the reflector ( 2 ) does not exceed. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (2) Facetten (12) aufweist, insbesondere streifenförmige Facetten (12) mit einer Längserstreckung parallel zu der Seitenwand (4).LED module according to one of the preceding claims, wherein the reflector ( 2 ) Facets ( 12 ), in particular strip-shaped facets ( 12 ) with a longitudinal extent parallel to the side wall ( 4 ). LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenwand (4) in einem Winkel zwischen 70° und 110° zu einem an die Seitenwand angrenzenden Teilabschnitt des Reflektors (2) und/oder der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist.LED module according to one of the preceding claims, wherein the side wall ( 4 ) at an angle between 70 ° and 110 ° to a side portion of the reflector adjacent to the side wall ( 2 ) and / or the light exit surface is arranged. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenwand (4) auf einer dem Reflektor (2) abgewandten Seite mit einem Kühlkörper thermisch verbunden ist.LED module according to one of the preceding claims, wherein the side wall ( 4 ) on a reflector ( 2 ) facing away from the side is thermally connected to a heat sink. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Seitenwand (4) und der Lichtaustrittsfläche ein Abblendstreifen (10) angeordnet ist, der die LEDs (6) aus einer Richtung senkrecht zur Lichtaustrittsfläche abdeckt.LED module according to one of the preceding claims, wherein between the side wall ( 4 ) and the light exit surface a Abblendstreifen ( 10 ) is arranged, the LEDs ( 6 ) covers from a direction perpendicular to the light exit surface. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Reflektor (2) entlang einer Richtung von den LEDs (6) weg verbreitert.LED module according to one of the preceding claims, wherein the reflector ( 2 ) along one direction from the LEDs ( 6 ) widened away. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (2) reflektierende Längsseitenwände (5) aufweist, die an Längsrändern des Reflektors (2) neben der die LEDs (6) tragenden Seitenwand (4) angeordnet sind.LED module according to one of the preceding claims, wherein the reflector ( 2 ) reflecting longitudinal side walls ( 5 ), which at longitudinal edges of the reflector ( 2 ) next to the LEDs ( 6 ) supporting side wall ( 4 ) are arranged. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (6) in dem Array symmetrisch oder asymmetrisch in Bezug auf eine Mittelebene senkrecht zu dem Reflektor (2) angeordnet sind.LED module according to one of the preceding claims, wherein the LEDs ( 6 ) in the array symmetric or asymmetrical with respect to a median plane perpendicular to the reflector ( 2 ) are arranged. Leuchte, insbesondere Straßenleuchte, Wallwasher oder Fluter, die ein Gehäuse aufweist, in welchem wenigstens ein oder zwei LED-Module nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist/sind.Luminaire, in particular street lamp, wall washer or floodlight, which has a housing in which at least one or two LED modules is arranged according to one of the preceding claims / are. Leuchte nach Anspruch 10 mit zwei LED-Modulen, deren Seitenwände (4) entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.Luminaire according to claim 10 with two LED modules whose side walls ( 4 ) are arranged opposite to each other. Leuchte nach Anspruch 11, wobei Lichtbündel des von den zwei entgegengesetzt angeordnete Modulen abgegebenen Lichtstrahlung sich überkreuzen.Luminaire according to claim 11, wherein light bundles of the light radiation emitted by the two oppositely arranged modules cross each other. Leuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das wenigstens eine oder die zwei LED-Module mit ihrer jeweiligen Seitenwand (4) thermisch mit einer Außenwand (20) des Gehäuses verbunden sind.Luminaire according to one of claims 10 to 12, wherein the at least one or the two LED modules with their respective side wall ( 4 ) thermally with an outer wall ( 20 ) of the housing are connected. Leuchte nach Anspruch 13, wobei die wenigstens eine oder die zwei Seitenwände (4) des/der LED-Module von innen an einer Außenwand (20) des Gehäuses angrenzen.Luminaire according to claim 13, wherein the at least one or the two side walls ( 4 ) of the LED module (s) on the inside of an outer wall ( 20 ) of the housing. Leuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Leuchte eine Lichtaustrittsfläche definiert und die Lichtaustrittsfläche des wenigstens einen LED-Moduls oder bevorzugt aller in der Leuchte enthaltenen LED-Module parallel zur Lichtaustrittsfläche der Leuchte angeordnet ist/sind oder in einem Winkel angestellt ist/sind, der ±20° nicht überschreitet.Luminaire according to one of claims 10 to 14, wherein the lamp defines a light exit surface and the light exit surface of the at least one LED module or preferably all LED modules contained in the light is arranged parallel to the light exit surface of the lamp is / are or employed at an angle / are not exceeding ± 20 °.
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