DE102016224341A1 - Headlamp and headlamp module for a headlamp - Google Patents
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Abstract
Eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer umfasst eine LED-Anordnung, die einen Träger (111) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers (111) angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs (112) aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs (112) LEDs (1121, 1122, 1123, 1124) von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von im Träger (111) verlegten Stromleitungen (1111, 1112, 1113) zur Leistungsversorgung der LEDs (112) vorgesehen ist, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen, die ausgebildet sind, zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen zueinander unterschiedliche Ströme zu führen; und die LEDs (112) gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers (111) angeordnet sind, wonach jede Rasterbahn (4) des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers (111) ergibt.A headlight generating assembly includes an LED assembly having a support (111) and a plurality of at least 20 LEDs (112) disposed on a front side of the support (111) that are configured to be powered by a power source wherein the LEDs (112) comprise LEDs (1121, 1122, 1123, 1124) of N different LED types, where N is greater than or equal to three and a plurality of each LED type is provided; a plurality of power lines (1111, 1112, 1113) laid in the carrier (111) are provided for powering the LEDs (112), the power lines including power lines of N different power line types configured to supply the different types of LEDs to lead different streams to each other; and the LEDs (112) are arranged according to a regular grid on the front side of the carrier (111), whereafter each raster web (4) of the regular grid comprises a maximum number of different LED types, which result from an optimization rule for a highest LED Packing density on the front of the carrier (111) results.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft Ausführungsformen eines Scheinwerfers zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine lichterzeugende Baugruppe mit einer bestimmten LED-Anordnung sowie eine lichterzeugende Baugruppe mit einer bestimmten Primärlinsenanordnung.The present invention relates to embodiments of a headlamp for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment. More particularly, the present invention relates to a light-generating package having a particular LED array and to a light-generating package having a particular primary lens array.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Für die Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung werden üblicherweise Scheinwerfer eingesetzt. Mitunter ist es wünschenswert, dass ein eine Lichtquellenanordnung umfassender Scheinwerfer eine ausreichende Lichtausbeute bereitstellt und weiteren Anforderungen, wie sie für eine Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung üblich sind, genügt. Derartige Anforderungen umfassen beispielsweise einen Dauerbetrieb über mehrere Stunden, einen weiten Verstellbereich eines Streuwinkels, ein homogenes, weich auslaufendes Lichtfeld, und/oder in einer sog. Flood-Einstellung eine harte Lichtquelle sowie in einer sog. Spot-Einstellung eine weiche Lichtquelle.For the lighting of a film, studio, stage, event and / or theater environment usually headlamps are used. It is sometimes desirable for a headlamp comprising a light source assembly to provide sufficient luminous efficacy and meet other requirements common to a film, studio, stage, event and / or theater environment. Such requirements include, for example, a continuous operation over several hours, a wide adjustment range of a scattering angle, a homogeneous, soft leaking light field, and / or in a so-called Flood setting a hard light source and in a so-called. Spot setting a soft light source.
Anstelle von herkömmlichen Lichtquellen, wie beispielsweise Glühbirnen oder Gasentladungslampen, werden zunehmend lichterzeugende Baugruppen mit einer LED-Anordnung eingesetzt. Dabei können mehrere LEDs auf einem Träger angeordnet werden, und das von diesen LEDs produzierte Licht kann optisch weiterverarbeitet werden, um einen Scheinwerfer mit bestimmten Eigenschaften bereitzustellen.Instead of conventional light sources, such as light bulbs or gas discharge lamps, increasingly light-generating assemblies are used with an LED array. In this case, a plurality of LEDs can be arranged on a carrier, and the light produced by these LEDs can be optically processed to provide a headlamp with certain properties.
Üblicherweise ist es wünschenswert, eine sehr kompakte, farblich einstellbare Lichtquelle zu bauen. Dies verlangt mitunter, dass LEDs eng benachbart zueinander angeordnet sind. Allerdings kann eine hohe Packungsdichte eine aufwendige Implementierung einer Stromversorgung bedingen, da jede LED an eine Stromleitung angeschlossen sein muss. Die weiter aufgrund der Verlustleistung möglicherweise einhergehenden hohen Temperaturen können den Einsatz gut wärmeleitender Substrate verlangen, was jedoch zu Einschränkungen betreffend die Auslegung und Verlegung der Stromleitungen führen kann. Packungsdichte, Kühlung und eine gute Farbmischung wirken also mitunter gegeneinander.Usually, it is desirable to build a very compact, color-adjustable light source. This sometimes requires LEDs to be placed close together. However, a high packing density may require a complex implementation of a power supply since each LED must be connected to a power line. The high temperatures that may be due to the power loss may require the use of good heat conducting substrates, but this can lead to restrictions regarding the design and installation of power lines. Packing density, cooling and a good color mixture thus sometimes work against each other.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine lichterzeugende Baugruppe vorzuschlagen, bei der die oben genannten Zieleigenschaften in einem angemessenen Maße erfüllt sind.The object of the present invention is to propose a light-generating assembly in which the above-mentioned target properties are adequately satisfied.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs LEDs von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von im Träger verlegten Stromleitungen zur Leistungsversorgung der LEDs vorgesehen ist, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen, die ausgebildet sind, zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen zueinander unterschiedliche Ströme zu führen; und die LEDs gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers angeordnet sind, wonach: auf der Vorderseite des Trägers eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen vorgesehen ist; für jede Rasterbahn zur Zuleitung und Ableitung von höchstens N 1 innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungs-Typen an einem Rasterbahneingang Stromeingänge und an einem Rasterbahnausgang Stromausgänge vorgesehen sind; jede Rasterbahn eine Vielzahl von Rasterstellplätzen umfasst, auf der jeweils eine LED positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätze einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang zum Rasterbahnausgang angeordnet sind; in jeder Rasterbahn LEDs von höchstens N-1 unterschiedlichen Typen vorgesehen sind.According to one embodiment, a light-emitting assembly for a headlamp for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment comprises an LED arrangement having a support and a plurality of at least 20 LEDs arranged on a front side of the support adapted to be powered by a power source having electrical power, the LEDs comprising LEDs of N different types of LEDs, where N is greater than or equal to three and a plurality of each type of LED is provided; a plurality of power lines laid in the carrier for powering the LEDs is provided, wherein the power lines comprise power lines of N different types of power lines, which are designed to supply different currents to each other to supply the different types of LEDs; and the LEDs are arranged according to a regular grid on the front side of the carrier, whereafter: on the front side of the carrier there is provided a plurality of grid tracks arranged mutually without overlapping and in a transverse spacing; for each grid path for feeding and discharging of at
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs LEDs von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von Stromleitungen zur Leistungsversorgung der LEDs vorgesehen ist; und die LEDs gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers angeordnet sind, wonach: auf der Vorderseite des Trägers eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen vorgesehen ist; jede Rasterbahn eine Vielzahl von Rasterstellplätzen umfasst, auf der jeweils eine LED positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätzen einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang zum Rasterbahnausgang angeordnet sind; für jede Rasterbahn zur Zuleitung und Ableitung von innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungen an einem Rasterbahneingang Stromeingänge und an einem Rasterbahnausgang Stromausgänge vorgesehen sind; und jede der Rasterbahnen des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers ergibt.According to a further embodiment, a light-generating assembly for a headlamp for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment comprises an LED arrangement comprising a support and a plurality of at least 20 LEDs arranged on a front side of the support which are configured to be supplied with electrical power from a power source, the LEDs comprising LEDs of N different types of LEDs, where N is greater than or equal to three and a plurality of each LED type is provided; a plurality of power lines is provided for powering the LEDs; and the LEDs are arranged according to a regular grid on the front side of the carrier, whereafter: on the front side of the carrier there is provided a plurality of grid tracks arranged mutually without overlapping and in a transverse spacing; each grid path comprises a plurality of grid locations, on each of which an LED can be positioned, wherein the grid locations are arranged one behind the other and in an equidistant longitudinal distance to each other along a fictitious course from the grid path entrance to the grid path exit; for each raster track for supplying and discharging power lines routed within the respective raster track, current inputs are provided at a raster track input and current outputs are provided at a raster track output; and each of the raster lines of the regular raster comprises a maximum number of different LED types resulting from an optimization rule for a highest LED package density on the front side of the carrier.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, sowie einer der LED-Anordnung nachgelagerter Primärlinsenanordnung, wobei die Primärlinsenanordnung für jede LED eine Einzellinse aufweist, die in einem Abstand von weniger als 1 cm zur betreffenden LED positioniert ist, wobei die Einzellinsen getrennt voneinander angeordnet sind.In yet another embodiment, a headlamp illuminating assembly for illuminating a film, studio, stage, event, and / or theater environment comprises an LED assembly comprising a support and a plurality of at least 20 disposed on a front side of the support LEDs configured to be powered by a power source and one of the LED array of a downstream primary lens array, the primary lens array for each LED having a single lens positioned at a distance of less than 1 cm from the respective LED , wherein the individual lenses are arranged separately.
Weitere Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann in Anbetracht des Studiums der nachfolgenden detaillierten Beschreibung sowie des Sichtens der begleitenden Zeichnungen deutlich.Other features and advantages will become apparent to those skilled in the art upon review of the following detailed description and upon review of the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
Die in den Figuren gezeigten Teile sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; vielmehr liegt die Betonung in dem Darstellen von Prinzipien der Erfindung. Ferner bezeichnen in den Figuren gleich Bezugszeichen einander entsprechende Teile. In den Figuren zeigen:
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1 schematisch und exemplarisch ein Blockschaltbild eines Scheinwerfers gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
2 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
3 schematisch und exemplarisch Aspekte eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
4 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
5 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
6 schematisch und exemplarisch Aspekte eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
7 schematisch und exemplarisch unterschiedliche Möglichkeiten der Anordnung von LEDs; -
8 schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
9 schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Unterstützung für eine Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
10 schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Unterstützung und einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; -
11 schematisch und exemplarisch einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht einer Unterstützung und einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; und -
12 schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Reflektoranordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
-
1 schematically and exemplarily a block diagram of a headlamp according to one or more embodiments; -
2 schematically and exemplary aspects of a grid of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlamp according to one or more embodiments; -
3 schematically and exemplary aspects of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments; -
4 schematically and exemplary aspects of a grid of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlamp according to one or more embodiments; -
5 schematically and exemplary aspects of a grid of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlamp according to one or more embodiments; -
6 schematically and exemplary aspects of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments; -
7 schematically and exemplarily different ways of arranging LEDs; -
8th schematically and exemplarily a perspective view of a primary lens arrangement according to one or more embodiments; -
9 schematically and exemplarily a perspective view of a support for a primary lens arrangement according to one or more embodiments; -
10 schematically and exemplarily a perspective view of a support and a primary lens arrangement according to one or more embodiments; -
11 schematically and exemplarily a section of a cross-sectional view of a support and a primary lens arrangement according to one or more embodiments; and -
12 schematically and exemplarily a perspective view of a reflector assembly according to one or more embodiments.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die dazugehören und in denen durch die Veranschaulichung spezifischer Ausführungsformen gezeigt wird, wie die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings which are incorporated and which, by way of illustrating specific embodiments, illustrate how the invention may be practiced.
In diesem Zusammenhang kann richtungsangebende Terminologie, wie beispielsweise „ober-“, „unter-“, „rück-“, „vorder-“, „hinter-“, „nachgelagert“, „vorgelagert“ etc., mit Bezug auf die Ausrichtung der Figuren, die beschrieben werden, verwendet werden. Weiter können Begriffe wie „vor“, „nach“ oder „hinter“ die Anordnung von Bauteilen in Bezug auf die Richtung der Lichtstrahlen bezeichnen. „Nach der Linse“ meint beispielsweise ein der Lichtaustrittseite der Linse zugewandtes Gebiet. Da Teile von Ausführungsformen in einer Reihe von unterschiedlichen Ausrichtungen positioniert sein können, kann die richtungsangebende Terminologie zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet werden und ist keinesfalls einschränkend. Es wird darauf hingewiesen, dass andere Ausführungsformen angewandt werden können und strukturelle oder logische Veränderungen ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche definiert.In this context, directional terminology, such as "top", "bottom", "back", "front", "behind", "downstream", "upstream", etc., may be used with respect to the orientation of the Figures that are described may be used. Further, terms such as "forward," "behind," or "behind" may refer to the arrangement of components with respect to the direction of the light rays. "After the lens" means, for example, one of the light exit side of the lens facing area. Because portions of embodiments may be positioned in a number of different orientations, the directional terminology may be used for purposes of illustration and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be practiced and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. The following detailed description is therefore not to be understood in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.
Bezug wird nunmehr im Detail auf verschiedene Ausführungsformen und auf ein oder mehrere Beispiele, die in den Figuren veranschaulicht sind, genommen. Jedes Beispiel wird in erläuternder Art und Weise präsentiert und ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung zu deuten. Beispielsweise können veranschaulichte oder als Teil einer Ausführungsform beschriebene Merkmale auf oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen angewandt werden, um noch eine weitere Ausführungsform hervorzubringen. Dass die vorliegende Erfindung derartige Modifizierungen und Variationen umfasst, ist beabsichtigt. Die Beispiele werden unter Anwendung einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Schutzumfang der angefügten Ansprüche einschränkend ausgelegt werden sollte. Die Zeichnungen sind keine maßstabgetreue Wiedergabe und dienen lediglich der Veranschaulichung. Zum besseren Verständnis sind, wenn nicht anders angegeben, dieselben Elemente durch dieselben Referenzen in den verschiedenen Zeichnungen gekennzeichnet worden.Reference will now be made in detail to various embodiments and to one or more examples illustrated in the figures. Each example is presented in an illustrative manner and should not be construed as limiting the invention. For example, features illustrated or described as part of one embodiment may be applied to or in conjunction with other embodiments to yield yet a further embodiment. That the present invention includes such modifications and variations is intended. The examples are described using a specific language which should not be construed as limiting the scope of the appended claims. The drawings are not true to scale and are for illustrative purposes only. For ease of understanding, unless otherwise indicated, the same elements have been identified by the same references in the several drawings.
Die
Das Basisscheinwerfermodul
Nach einer Ausführungsform ist der Scheinwerfer
Das Basisscheinwerfermodul
Auf einige optionale Aspekte der lichterzeugenden Baugruppe
Hierzu wird zunächst die
Nach der Variante (
Nach der Variante (
Nach der Variante (
Eine gute Farbmischung fordert nicht nur allein, dass die unterschiedlichen LED-Typen möglichst gleichmäßig über der Fläche des Trägers verteilt sind, sondern auch, dass sie in einem möglichst geringen Abstand zueinander angeordnet sind, also mit einer hohen Packungsdichte. Je größer der Abstand der LEDs zueinander, desto schlechter die Farbmischung (bzw. desto größer müssten auch bei gleichem Abstrahlwinkel alle nachfolgenden optischen Bauelemente werden, was der Realisierbarkeit eines solchen Scheinwerfers schnell praktische Grenzen setzen würde).Good color mixing requires not only that the different types of LEDs are distributed as uniformly as possible over the surface of the carrier, but also that they are arranged in the smallest possible distance from each other, so with a high packing density. The greater the distance between the LEDs to each other, the worse the color mixture (or the larger would have to be all the following optical components even with the same beam angle, which would quickly put the practical feasibility of such a headlight practical limits).
Weiter gehen mit einer hohen Packungsdichte die eingangs erwähnten Problematiken betreffend die Kühlung einher.Next go with a high packing density the aforementioned problems associated with the cooling.
An den obigen Ausführungen ist deutlich geworden, dass es herausfordernd ist, mehrere gewünschte Eigenschaften einer lichterzeugenden Baugruppe mit einer LED-Anordnung zu erfüllen, nämlich insbesondere die Aspekte hohe Packungsdichte (Farbmischung), einfache Stromzuführung und gute Kühlung. Auch der Lösung dieses Problems wendet sich die vorliegende Erfindung zu:From the above, it has become clear that it is challenging to meet several desired characteristics of a light-generating package with an LED array, namely, the aspects of high packing density (color mixing), simple power supply, and good cooling. Also the solution of this problem, the present invention turns to:
Nach einer Ausführungsform wird eine lichterzeugende Baugruppe
Die Vorderseite des Trägers
Nach einer Ausführungsform ist der Träger
Beispielsweise weist die Vorderseite des Trägers
Die LEDs
Bei einer Ausführungsform weisen alle LEDs
Die LEDs
Bei einer Variante weisen alle LEDs
Nach einer Ausführungsform sind die LEDs
Die LEDs
Insbesondere kann jede der LEDs
Die LEDs
Nach einer Ausführungsform umfasst die Baugruppe
Die Stromleitungen sind zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen beispielsweise ausgebildet, zueinander unterschiedliche Ströme zu führen, beispielsweise zueinander betragsmäßig unterschiedliche Ströme. Die Ströme können sich aber auch (zusätzlich oder alternativ zum Betrag) hinsichtlich der Frequenz, Phase und/oder Form unterscheiden.The power lines are designed to supply the different types of LED, for example, to lead to different currents, for example, different amounts of each other in terms of magnitude. However, the currents may also differ (in addition or as an alternative to the amount) in terms of frequency, phase and / or shape.
In den Figuren sind die Stromleitungen mit den Bezugsziffern
Beispielsweise sind die Stromleitungen
Beispielsweise weisen alle Stromleitungen dieselbe Breite und dieselbe Tiefe auf. Die unterschiedlichen Stromleitungstypen können sich insbesondere dadurch unterscheiden, dass sie unterschiedliche Ströme führen. Beispielsweise besteht der Unterschied zwischen den Stromleitungstypen lediglich in dem Betrag des Stromes, den sie jeweils führen.For example, all the power lines have the same width and the same depth. The different types of power lines may differ in particular in that they carry different currents. For example, the difference between the types of power lines is merely the amount of current they carry.
Weiter können die LEDs
Erstens: Auf der Vorderseite des Trägers
Zweitens: Für jede Rasterbahn
Drittens: Jede Rasterbahn
Viertens: In jeder Rasterbahn
Diese vier Vorgaben sollen nachstehend etwas näher erläutert werden, wobei als fünfte Vorgabe optional vorgesehen sein kann, dass die Stromleitungen (s. Bezugsziffern
Beispielsweise sind bei der Baugruppe
Beispielsweise ist der Querabstand zwischen jeweils zwei benachbarten Rasterbahnen
Beispielsweise können alle Rasterbahnen
Nach einer Ausführungsform mündet und/oder endet jede der Rasterbahnen
In jeder der Rasterbahnen
Innerhalb der jeweiligen Rasterbahn
Nach einer Ausführungsform ist es also für die Realisierung einer kreuzungsfreien Verlegung der Stromleitungen nicht erforderlich, dass die Stromleitungen in vertikaler Richtung, also bei dem Beispiel parallel zur Z-Richtung des dargestellten Koordinatensystems versetzt sind, sondern nur in horizontaler Richtung, also beispielsweise parallel zur X-Richtung und/oder Y-Richtung des dargestellten Koordinatensystems. Die Stromleitungen
Wie in den
An dieser Stelle sei angemerkt, dass innerhalb einer Rasterbahn
Wie gesagt sind in jeder Rasterbahn
Bei einer Ausführungsform weist das regelmäßige Raster der Vorderseite des Trägers
Es kann vorteilhaft sein, in den meisten Rasterbahnen
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in einem Innenbereich einer jeweiligen Bahn
Bei einer Ausführungsform ist die Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen in jeder von wenigstens 80% der Rasterbahnen
Wie oben schon erläutert worden ist, kann bei einer Ausführungsform jede der Rasterbahn
Innerhalb einer jeden Rasterbahn
Die Rasterstellplätze
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Rasterstellplätze
Bei einer weiteren Ausführungsformen bilden die Rasterbahnen
Mit Blick auf die
Zunächst kann die Rasterbahn
Innerhalb der Leiterbahnen sind die LEDs
Wie bereits oben ausgeführt worden ist, können alle LEDs
Innerhalb der Rasterbahnen
Nach einer Ausführungsform sind die Stromleitungen
Wie oben bereits erläutert worden sind, können die Stromleitungen innerhalb des Trägers
Mit Bezug auf
Nach einer Ausführungsform findet sich in jeder einzelnen Rasterbahn
Eine beispielhafte Optimierungsvorschrift soll nachstehend erläutert werden.An exemplary optimization rule will be explained below.
Die beispielhafte Optimierungsvorschrift beinhaltet eine erste Annahme, wonach jeder Rasterbahn
Die beispielhafte Optimierungsschrift beinhaltet eine zweite Annahme, wonach eine bestimmte Zahl von Stromleitungen (beispielsweise Leiterbahnen) „über“ und „unter“ (im Sinne von horizontalen Richtungen) den LEDs
Die beispielhafte Optimierungsschrift kann dann beispielsweise bestimmen, in welchem Abstand die LEDs
- - dhor den äquidistanten Längsabstand der LEDs innerhalb der Rasterbahn
4 angibt (s. Bezugsziffer dH(LED) in5 ); - - dver den Mindestabstand in einer Richtung senkrecht zur Rasterbahnerstreckung zwischen zwei
LEDs 112 benachbarter Rasterbahnen 4 angibt; - - bLED die
Länge einer LED 112 angibt (s. Bezugsziffer a(LED) in5 ), die maßgeblich für dieGrundfläche der LED 112 ist, wobei die Länge bLED senkrecht zur Breite der Rasterbahn sein kann; - - hLED die Breite einer
LED 112 angibt (s. Bezugsziffer b(LED) in5 ), die maßgeblich für dieGrundfläche der LED 112 ist, wobei die Breite der LED parallel zubereitet der Rasterbahn sein kann; - - dTRCLED,hor ein erster horizontaler Abstand, der zwischen einer jeweiligen
LED 112 und einer benachbarten Stromleitung einzuhalten ist, wobei dTRCLED,hor parallel zur Längserstreckung der Rasterbahn bzw. senkrecht zur Breite der Rasterbahn sein kann (s. Bezugsziffer dH(LED-TRC) in5 ); - - dTRCLED,ver ein zweiter horizontaler Abstand, der zwischen einer jeweiligen
LED 112 und einer benachbarten Stromleitung einzuhalten ist, wobei dTRCLED,ver senkrecht zur Längserstreckung der Rasterbahn bzw. parallel zur Breite der Rasterbahn sein kann (s. Bezugsziffer dV(LED-TRC) in5 ); - - bTRC die Breite einer jeweiligen Stromleitung (s. Bezugsziffer b(TRC) in
5 ); und - - dTRC der Mindestabstand, der zwischen zwei benachbarten Stromleitungen einzuhalten ist (s. Bezugsziffer d(TRC) in
5 )
- - d hor the equidistant longitudinal spacing of the LEDs within the
grid path 4 indicates (see reference number dH (LED) in5 ); - - d ver the minimum distance in a direction perpendicular to the Rasterbahnerstreckung between two
LEDs 112 adjacent grid tracks4 indicates; - - b LED the length of an
LED 112 indicates (see reference a (LED) in5 ), which is relevant to the footprint of theLED 112 is, wherein the length b LED can be perpendicular to the width of the grid path; - - h LED the width of an
LED 112 indicates (see reference number b (LED) in5 ), which is relevant to the footprint of theLED 112 is, wherein the width of the LED can be prepared parallel to the grid path; - - d TRCLED, hor a first horizontal distance between a
respective LED 112 and a neighboring power line, where d TRCLED, hor parallel to the longitudinal extent of the grid path or perpendicular to the width of the grid track can be (see reference numeral dH (LED-TRC) in5 ); - - d TRCLED, ver a second horizontal distance between a
respective LED 112 and an adjacent power line, where d TRCLED, ver can be perpendicular to the longitudinal extent of the grid path or parallel to the width of the grid path (see reference numeral dV (LED-TRC) in5 ); - - b TRC the width of a respective power line (see reference b (TRC) in
5 ); and - - d TRC is the minimum distance to be maintained between two adjacent power lines (see reference d (TRC) in
5 )
Die beispielhafte Optimierungsschrift kann weiter auf einer dritten Annahme beruhen, wonach die Stromleitungen (die beispielsweise als Leiterbahnen implementiert sein können) stets die gleiche Breite aufweisen und stets, also egal, ob sie in X-Richtung oder Y-Richtung verlaufen, denselben Mindestabstand d(TRC) (=dTRC) zueinander aufweisen. Diese Randbedingung muss jedoch nicht immer gelten, eine andere Optimierungsschrift kann beispielsweise auch berücksichtigen, dass sich die unterschiedlichen Stromleitungstypen nicht nur im betragsmäßigen Strom unterscheiden, sondern auch hinsichtlich ihrer räumlichen Abmessungen.The exemplary optimization font can be further based on a third assumption that the power lines (which can be implemented, for example, as strip conductors) always have the same width and always, ie whether they run in the X direction or Y direction, the same minimum distance d (FIG. TRC) (= d TRC ) to each other. However, this boundary condition does not always have to apply; another optimization document can, for example, also take into account that the different types of power lines differ not only in the magnitude of the current, but also in terms of their spatial dimensions.
Die beispielhafte Optimierungsvorschrift kann außerdem eine vierte Annahme einschließen, wonach alle LEDs
Anhand der beispielhaften Optimierungsvorschrift kann sich beispielsweise zeigen, dass nur bei Verwendung einer bestimmten Anzahl von LED-Typen pro Rasterbahn eine höchste Packungsdichte möglich ist. Beispielsweise sind bei der höchsten Packungsdichte die oben genannten beiden Abstände zwischen zwei benachbarten LEDs (dhor (bzw. dH(LED)) und dver) wenigstens annähernd gleich groß und es wird kein Platz „verschenkt“.By way of example, it can be shown on the basis of the exemplary optimization rule that a highest packing density is possible only when using a certain number of LED types per grid track. For example, at the highest packing density, the above-mentioned two distances between two adjacent LEDs (d hor (or dH (LED)) and d ver ) are at least approximately equal and no space is "wasted".
Nach einer Ausführungsform ist die beispielhafte Optimierungsvorschrift nur dann erfüllt, wenn die betragsmäße Differenz (I dhor-dver I) zwischen dem äquidistanten Längsabstand dhor (bzw. dH(LED)) und dem Abstand dver zwischen zwei LEDs zweier benachbarter Rasterbahnen (
Beispielsweise kann die Optimierungsvorschrift in einem handelsüblichen Kalkulationsprogramm niedergelegt sein. Als Eingabeparameter dienen dann beispielsweise die Abmessungen der LEDs
Die oben erläuterte exemplarische Optimierungsvorschrift soll nun anhand eines Beispiels erläutert werden:The exemplary optimization rule explained above will now be explained with reference to an example:
Für das Berechnungsbeispiel werden die folgenden Parameter verwendet: es wird angenommen, dass alle LEDs
Dann folgen aus der obigen beispielhaften Optimierungsvorschrift die in der nachstehend eingefügten Tabelle gezeigten Werte:
Daraus folgt, dass für nCOL = 2 die Optimierungsvorschrift erfüllt ist, da dann die betragsmäßige Differenz zwischen den besagten Abständen null ist. Die Optimierungsvorschrift gibt also vor, dass in einer jeweiligen Rasterbahn
Unter der Voraussetzung, dass sämtliche erste horizontalen Abstände (bei den gezeigten Ausführungsbeispiel in X-Richtung) und zweiter horizontalen Abstände (bei den gezeigten Ausführungsbeispiel in Y-Richtung) gleich groß sind, kann sich im allgemeinen ergeben, dass es vorteilhaft ist, in dem Innenbereich einer jeden Rasterbahn
An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich innerhalb einer Rasterbahn
Hier sei weiter nochmals hervorgehoben, dass in einem Randbereich des Trägers ein weiterer LED-Typ vorgesehen sein kann, so das pro Rasterbahn, wenn der Randbereich mit einkalkuliert wird, insgesamt nCOL + 1 unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sein können. Das liegt daran, dass der Randbereich hinsichtlich der Ableitung und Zuleitung von Stromleitungen besser zugänglich ist als der Innenbereich des Trägers. It should be emphasized further here that a further LED type can be provided in an edge area of the carrier, so that, per grid line, if the edge area is taken into account, a total of n COL + 1 different LED types can be provided. This is due to the fact that the edge area is better accessible with regard to the dissipation and supply of power lines than the interior area of the carrier.
Insbesondere kann der Randbereich derart ausgestaltet sein, dass er ohne Verringerung der Packungsdichte den Betrieb des zusätzlichen LED-Typs erlaubt.In particular, the edge region can be designed such that it allows the operation of the additional LED type without reducing the packing density.
Die
Der Innenbereich wird beispielsweise durch den ersten LED-Typwechsel eingeleitet, wenn man sich gedanklich vom Randbereich des Trägers in den Innenbereich der jeweiligen Rasterbahn
Nach einer Ausführungsform beinhaltet die lichterzeugende Baugruppe
Bei einer anderen - hier nicht dargestellten - Ausführungsform umfasst die Reflektoranordnung
Nach einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die lichterzeugende Baugruppe
Bei einer Ausführungsform wird die Primärlinsenanordnung
Die Primärlinsenanordnung
Beispielsweise kann die Primärlinsenanordnung eine Vielzahl von Einzellinsen 1141 aufweisen, wobei für jede der LEDs
Die Primärlinsenanordnung
Die Primärlinsenanordnung
Bei einer anderen (hier zeichnerisch nicht dargestellten) Ausführungsform weist die Primärlinsenanordnung
Weitere bzw. andere optionale Merkmale und/oder Ausbildungen, die die Primärlinsenanordnung
Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine lichterzeugende Baugruppe
Was oben zu beispielhaften Ausgestaltungen der LED-Anordnung ausgeführt worden ist, insbesondere was die Beschaffenheit und Ausbildung des Trägers
Bei einer Ausführungsform, bei der die LEDs
Dieser Aspekt ist beispielhaft und exemplarisch in der
Die Primärlinsenanordnung
Unter dem Begriff Einzellinse ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Einzellinsen
Jede Einzellinse
Die Größe einer jeweiligen Einzellinse
Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei den Einzellinsen
Bei einer anderen Ausführungsform sind die Einzellinsen
Die Grundfläche einer jeweiligen Einzellinse
Nach einer Ausführungsform ist bei der lichterzeugenden Baugruppe
Nach einer Ausführungsform ist die Primärlinsenanordnung
Weitere Aspekte der Primärlinsenanordnung
Beispielsweise weist die Unterstützung
Die Abmessungen einer jeweiligen Aussparung
Die Unterstützung
Beispielsweise erlaubt die Unterstützung
Nach einer anderen Ausführungsform, die in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestellt ist, können die Einzellinsen
Nach einer Ausführungsform weist die Unterstützung
Zur Fixierung der Einzellinse
Die Unterstützung
Beispielsweise ist die Unterstützung
Mit Blick auf die
Beispielsweise wird eine Unterstützung
Beispielsweise kann die Primärlinsenanordnung
Die Primärlinsenanordnung
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer beinhalten die folgenden Erkenntnisse:The above-described embodiments of a light-generating assembly for a headlamp include the following findings:
Scheinwerfer, die für den Einsatz in einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung vorgesehen sind, sollten in der Regel nicht nur stabil gebaut sein und eine große Lichtstärke und eine hohe Farbwiedergabe besitzen, sondern es kann auch gefordert sein, dass ihre Licht-Abstrahlungscharakteristik in einem weiten Bereich veränderbar ist. Für diese Zwecke können beispielsweise verschiebbare Reflektoren, beispielsweise sog. Freiformreflektoren verwendet werden, und/oder Zoom- und/oder Projektionsoptiken und/oder vor dem Scheinwerfer auf gespannte Schirme oder Scheiben. Reflektoren und Optiken besitzen üblicherweise einen sogenannten Halbstreuwinkel von ca. 5-60°, was für einen Betrieb des Scheinwerfers in einer sogenannten „Spotlight“-Einstellung genutzt werden kann, während Diffusoren im Bereich von ca. 70-120° arbeiten, was einen Betrieb des Scheinwerfers in einer sogenannten „Softlight“- oder „Flood“-Einstellung genutzt werden kann.Headlamps intended for use in a film, studio, stage, event and / or theater environment should generally not only be stably constructed and have high luminous intensity and color rendering, but may also be required be that their light-emitting characteristic is variable in a wide range. For example, sliding reflectors, for example so-called free-form reflectors, and / or zoom and / or projection optics and / or in front of the headlight on tensioned screens or windows can be used for this purpose. Reflectors and optics usually have a so-called half-angle of about 5-60 °, which can be used for operation of the headlight in a so-called "spotlight" setting, while diffusers operate in the range of about 70-120 °, which is an operation of the headlamp can be used in a so-called "soft light" or "Flood" setting.
Für bestimmte Anwendungen und auch im Zuge der Modularisierung der Fertigung von Scheinwerfern kann es sinnvoll sein, einen Basisscheinwerfer zu konstruieren, der alle oder zumindest fast alle Elemente einer lichterzeugenden Baugruppe enthält und der ausgebildet ist, an eine Auswahl von verschiedenen lichtformenden Elementen, beispielsweise verschiedene Optiken, Diffusoren und ähnliches, je nach Anwendungsfall gekoppelt zu werden.For certain applications, and also in the course of modularization of the production of headlamps, it may be useful to construct a base headlamp which contains all or at least almost all elements of a light-generating assembly and which is adapted to a selection of different light-shaping elements, for example different optics , Diffusers and the like, depending on the application to be coupled.
Wie bereits oben erläutert worden ist, kann die hier beschriebene lichterzeugende Baugruppe nach einer oder mehreren Ausführungsformen derart ausgestaltet sein, dass sie einen solchen Basisscheinwerfer ausbildet.As has already been explained above, the light-generating assembly described here according to one or more embodiments can be configured such that it forms such a base headlight.
Allerdings können durch Verwendung einer Vielzahl von lichtformenden Elementen in einem Scheinwerfer Verluste auftreten. Es kann also wünschenswert sein, derartige Verluste gering zu halten. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die lichterzeugende Baugruppe, die beispielsweise den Basisscheinwerfer ausbildet, Licht mit einer genau definierten Abstrahlcharakteristik ausgibt, die so ausgelegt ist, dass sie mit den vorgesehenen nachgelagerten Optiken optimal funktioniert.However, losses can occur by using a plurality of light-shaping elements in a headlamp. It may therefore be desirable to minimize such losses. This can be achieved, for example, by outputting the light-generating assembly, which for example forms the base headlight, with a precisely defined emission characteristic which is designed so that it functions optimally with the intended downstream optics.
Zur Erreichung des letzteren Ziels kann nach einer Ausführungsform die besagte Primärlinsenanordnung
Weiter kann nach einer oder mehreren Ausführungsformen die Lichtmischung schon durch die LED-Anordnung mit der Vielzahl von LEDs
Eine oder mehrere Ausführungsformen der hier beschriebenen lichterzeugenden Baugruppe
- - das mittels der
Primärlinsenanordnung 114 eine vorteilhafte Abstrahlcharakteristik aufweist (beispielsweise für ein modulares Spotlight); - - das für verschiedene LED-Bauformen geeignet ist bzw. anpassbar ist;
- - bei dem die
LEDs 112 in einem regelmäßigen Raster angeordnet werden können; und - - dessen LED-Anordnung eine sehr gute Farbmischung bei einer geringen Baugröße liefert.
- - By means of the
primary lens arrangement 114 has an advantageous emission characteristic (for example for a modular spotlight); - - Which is suitable for various LED types or is adaptable;
- - where the
LEDs 112 can be arranged in a regular grid; and - - The LED arrangement provides a very good color mixing in a small size.
Dieses Basisscheinwerfermodul
Räumlich lokale Begriffe, wie beispielsweise „unter“, „unterhalb“, „niedrig-‟, „über“, „ober-“, „vorgelagert“, „nachgelagert“ und ähnliches, werden zur Beschreibungsvereinfachung verwendet, um die Positionierung der Stelle eines Elements gegenüber einem zweiten Element zu erklären. Diese Begriffe beabsichtigen das Einschließen unterschiedlicher Ausrichtungen der jeweiligen Vorrichtung in Ergänzung zu anderen, als in den Figuren abgebildeten Ausrichtungen. Ferner werden Begriffe, wie beispielsweise „erst-“, „zweit-“ und ähnliches, auch zur Beschreibung verschiedener Elemente, Regionen, Teilbereiche etc. verwendet und sind ebenso als nicht einschränkend zu verstehen. Ähnliche Begriffe beziehen sich auf ähnliche Elemente die ganze Beschreibung hindurch.Spatially local terms, such as "under," "below," "low," "above," "upper," "upstream," "downstream," and the like, are used to simplify the description of how to position the location of an element to explain to a second element. These terms are intended to include different orientations of the particular device in addition to orientations other than those depicted in the figures. Furthermore, terms such as "first", "second" and the like are also used to describe various elements, regions, portions, etc., and are also understood to be non-limiting. Similar terms refer to similar elements throughout the description.
Wie hierin verwendet, sind die Begriffe „habend“, „enthaltend“, „einschließend“, „umfassend“, „aufweisend“ und ähnliches offene Begriffe, welche das Vorhandensein von angeführten Elementen oder Merkmalen anzeigen, zusätzliche Elemente oder Merkmale jedoch nicht ausschließen. Die Artikel „ein/eine“ und „der/die/das“ sind dahingehend zu verstehen, dass sie den Plural als auch den Singular umfassen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes anzeigt.As used herein, the terms "having," "containing," "including," "comprising," "having," and the like, are open-ended terms that indicate the presence of cited elements or features, but do not preclude additional elements or features. The articles "a / a" and "the" are to be understood as including the plural as well as the singular unless the context clearly indicates otherwise.
In Anbetracht des obigen Bereichs von Variationen und Anwendungen wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die vorangegangene Beschreibung eingeschränkt wird, und auch nicht durch die begleitenden Zeichnungen eingeschränkt wird. Die vorliegende Erfindung ist vielmehr lediglich durch die folgenden Ansprüche und deren legale Äquivalente eingeschränkt.In view of the above range of variations and applications, it should be understood that the present invention is not limited by the foregoing description, nor is it limited by the accompanying drawings. Rather, the present invention is limited only by the following claims and their legal equivalents.
Claims (38)
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