DE102020104004A1

DE102020104004A1 - Light module

Info

Publication number: DE102020104004A1
Application number: DE102020104004.0A
Authority: DE
Inventors: Uli Langen
Original assignee: Oktalite Lichttechnik GmbH
Current assignee: Oktalite Lichttechnik GmbH
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul umfassend eine auf einer Leiterplatte angeordnete Leuchtanordnung mit zumindest einer jeweiligen Mehrzahl von Leuchtelementen erster und zweiter Art, ein den Leuchtelementen zugeordnetes und optisch nachgeschaltes optisches Element zur Homogenisierung und Lichtlenkung des von den Leuchtelementen abgestrahlten Lichtes. Das optische Element des Lichtmoduls ist kappenartig aufgebaut mit einer in Einbaulage zu den Leuchtelementen beabstandeten Basis umfassend einen, eine Mikrostrukturierung zur Homogenisierung und Lichtlenkung aufweisenden Zentralabschnitt sowie einen Außenabschnitt, und einen, den Zentralabschnitt umschließenden Ringsteg, der sich in Einbaulage des optischen Elementes als umfänglich geschlossener Steg ausgehend von der Basis in Richtung zur Leiterplatte erstreckt und die Leuchtelemente erster und zweiter Art umfänglich umgreift und ausgebildet ist an einer den Leuchtelementen abgewandten Außenfläche, von den Leuchtelementen seitlich abgestrahlte Licht in einen durch den Zentralabschnitt und den Ringsteg gebildeten Raumbereich zurück zu reflektieren.The invention relates to a light module comprising a lighting arrangement arranged on a printed circuit board with at least a respective plurality of lighting elements of the first and second type, an optical element assigned to the lighting elements and optically connected downstream for homogenizing and directing the light emitted by the lighting elements. The optical element of the light module is constructed like a cap with a base spaced apart from the lighting elements in the installed position, comprising a central section having a microstructuring for homogenization and light control, as well as an outer section, and an annular web surrounding the central section, which is circumferentially closed in the installed position of the optical element The web extends from the base in the direction of the printed circuit board and surrounds the light elements of the first and second type circumferentially and is designed to reflect back light emitted laterally by the light elements into a spatial area formed by the central section and the annular web on an outer surface facing away from the light elements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul, umfassend eine auf einer Leiterplatte angeordnete Leuchtanordnung mit zumindest einer jeweiligen Mehrzahl von Leuchtelementen erster und zweiter Art sowie ein den Leuchtelementen zugeordnetes und optisch nachgeschaltetes optisches Element zur Homogenisierung und Lichtlenkung des von den Leuchtelementen abgestrahlten Lichtes.The invention relates to a light module comprising a lighting arrangement arranged on a printed circuit board with at least a respective plurality of lighting elements of the first and second type and an optical element assigned to the lighting elements and optically connected downstream for homogenizing and directing the light emitted by the lighting elements.

Derartige Lichtmodule sind auf dem Gebiet wohlbekannt. Ein entsprechender Bedarf hat sich insbesondere durch die Erkenntnis entwickelt, dass das sich innerhalb eines Tageszyklus in Bezug auf die spektrale Verteilung und die Intensität variierende Sonnenlicht eine biologische Wirkung auf dem menschlichen Organismus besitzt. Aus diesem Grunde wurden und werden Leuchten, umfassend derartige Lichtmodule entwickelt, mit welchen die Veränderung des Sonnenlichtes über einen Tageszyklus simuliert bzw. zumindest angenähert werden kann.Such light modules are well known in the art. A corresponding need has developed in particular due to the knowledge that the sunlight, which varies within a daily cycle with regard to the spectral distribution and the intensity, has a biological effect on the human organism. For this reason, luminaires comprising such light modules have been and are being developed with which the change in sunlight over a daily cycle can be simulated or at least approximated.

Jedoch auch bei anderen Anwendungen, bei welchen Licht aus unterschiedlichen Lichtquellen bzw. Leuchtelementen in einem Lichtmodul zur Gestaltung einer Leuchte bereitgestellt werden soll, kann der Bedarf bestehen, in Bezug auf eine Lichteigenschaft wie die spektrale Zusammensetzung und/oder die Polarisation, das von unterschiedlichen Lichtquellen emittiert wird, innerhalb des Lichtmoduls zumindest so weit zu mischen, dass für einen Betrachter eine vorgegebene Homogenität des Lichtes bereitgestellt werden kann.However, even in other applications in which light from different light sources or lighting elements is to be provided in a light module for designing a lamp, there may be a need for a light property such as the spectral composition and / or the polarization of different light sources is emitted to mix within the light module at least so far that a predetermined homogeneity of the light can be provided for a viewer.

Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul, umfassend eine jeweilige Mehrzahl von Leuchtelementen mehrerer Arten, insbesondere einer ersten und einer zweiten Art, soweit zu homogenisieren, dass von der Leuchte ein homogener Lichteindruck ausgeht. Diese Homogenität kann sich insbesondere auf die spektrale Zusammensetzung und/oder eine Gleichförmigkeit des abgegebenen Lichtstromes über einen vorgegebenen Winkelbereich des Lichtes beziehen, z.B. in solchen Fällen, in welchen die Lichtelemente erster und zweiter Art Licht mit unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung und örtlich beabstandet zueinander aussenden.In this respect, the present invention is based on the object of homogenizing a light module comprising a respective plurality of lighting elements of several types, in particular a first and a second type, to such an extent that a homogeneous light impression emanates from the lamp. This homogeneity can in particular refer to the spectral composition and / or a uniformity of the emitted luminous flux over a given angular range of the light, e.g. in those cases in which the light elements of the first and second type emit light with different spectral compositions and spatially separated from each other.

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung schon mit einem Lichtmodul mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Lichtmodul ist dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element kappenartig aufgebaut ist mit einer in Einbaulage insbesondere in einer Lichthauptstrahlrichtung zu den Leuchtelementen beabstandeten Basis, umfassend einen, eine Mikrostrukturierung zur Homogenisierung und Lichtlenkung aufweisenden Zentralabschnitt sowie einen sich daran anschließenden Außenabschnitt, und mit einem, den Zentralabschnitt eingrenzenden bzw. umschließenden Ringsteg, der sich in Einbaulage des optischen Elements als umfänglich geschlossener Steg ausgehend von der Basis in Richtung zur Leuchtanordnung bzw. zur Leiterplatte erstreckt und die Leuchtelemente erster und zweiter Art umfänglich umgreift und so ausgebildet ist, an einer den Leuchtelementen abgewandten Außenfläche, insbesondere über Totalreflektion, und insbesondere zumindest teilweise, das von den Leuchtelementen seitlich abgestrahlte Licht in einen durch den Zentralabschnitt und den Ringsteg gebildeten Raumbereich zurück zu reflektieren.The present invention solves this problem with a light module with the features of claim 1. The light module according to the invention is characterized in that the optical element is constructed in the manner of a cap with a base, which is spaced apart from the lighting elements in the main beam direction in particular, and comprises a microstructuring for homogenization and light deflection having a central section and an adjoining outer section, and with an annular web delimiting or enclosing the central section, which in the installed position of the optical element extends as a circumferentially closed web starting from the base in the direction of the lighting arrangement or the printed circuit board and circumferentially surrounds the light elements of the first and second type and is designed in such a way, on an outer surface facing away from the light elements, in particular via total reflection, and in particular at least partially, laterally from the light elements to reflect back radiated light in a spatial area formed by the central section and the ring web.

Mit der beschriebenen Gestaltung des erfindungsgemäßen Leuchtmoduls wird erreicht, dass zum einen das von den Leuchtelementen direkt in den Zentralabschnitt der Basis des optischen Elements auftreffende Licht über die im Zentralabschnitt angeordnete Mikrostrukturierung in vorgegebener Weise gelenkt wird und das zu einer Lichthauptstrahl- bzw. Hauptstrahlrichtung von den Lichtelementen seitlich abgegebene Licht durch den Ringsteg über Totalreflexion wieder in den Raumbereich, welcher durch den Ringsteg und die Basis bzw. den Zentralabschnitt des optischen Elementes sowie die Leiterplatte bereitgestellt wird, zurückgeworfen wird, sodass dieses Licht letztlich auch in den Zentralabschnitt zur vorgegebenen Lichtlenkung geführt wird, unter Umständen über eine mehrmalige Totalreflexion an dem Ringsteg bis auch das seitlich abgegebene Licht auf den Zentralabschnitt fällt und über die Mikrostrukturierung des Zentralabschnitts in vorgegebener Weise abgelenkt wird und das erfindungsgemäße Lichtmodul bzw. das optische Element über eine Außenfläche des Zentralabschnitts, d.h. eine Fläche, die den Leuchtelementen abgewandt ist, verlässt. Vorzugsweise kann das Lichtmodul so ausgebildet sein, dass das austretende Licht einen Öffnungswinkel von 120° aufweist und der Lichtstärke rotationsymmetrisch zur Lichthauptstrahlrichtung ist. Die Angabe „Lichthauptstrahl- bzw. Hauptstrahlrichtung“ kann eine Richtung meinen, die parallel zu einer Flächennormale auf der Leiterplatte oder einer jeweiligen Hauptstrahlfläche der Leuchtelemente oder parallel zu einer Achse des optischen Elementes liegt, wobei auch mehrere dieser Richtungen identisch sein können.With the described design of the lighting module according to the invention it is achieved that on the one hand the light striking the central section of the base of the optical element directly into the central section of the optical element is directed in a predetermined manner via the microstructuring arranged in the central section and that to a main beam direction of the light Light emitted laterally to light elements through the ring web via total reflection is reflected back into the spatial area, which is provided by the ring web and the base or the central section of the optical element as well as the circuit board, so that this light is ultimately also guided into the central section for the specified light control , possibly through repeated total reflection on the ring web until the laterally emitted light also falls on the central section and is deflected in a predetermined manner via the microstructuring of the central section and the light according to the invention module or the optical element via an outer surface of the central section, i.e. a surface facing away from the light-emitting elements. The light module can preferably be designed in such a way that the emerging light has an opening angle of 120 ° and the light intensity is rotationally symmetrical to the main beam direction. The indication "main beam or main beam direction" can mean a direction that is parallel to a surface normal on the circuit board or a respective main beam surface of the light elements or parallel to an axis of the optical element, whereby several of these directions can be identical.

Das von den Leuchtelementen seitlich abgestrahlte Licht kann dabei Lichtanteile meinen, die mit einer Richtungskomponente senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des Lichtes bzw. der Leuchtelemente, insbesondere Lichtanteile wie Lichtstrahlen, die mit einem Winkel von mehr als 45 Grad zu einer Hauptabstrahlrichtung verlaufen. Das erfindungsgemäße Lichtmodul eignet sich insbesondere zur Gestaltung einer sogenannten „Tunable White“-Leuchte, welche eingerichtet ist, die spektrale Verteilung des abgegebenen Lichtes zu variieren, insbesondere angepasst an den Tagesverlauf des Sonnenlichtes.The light emitted laterally by the lighting elements can mean light components with a directional component perpendicular to a main emission direction of the light or the lighting elements, in particular light components such as light rays that run at an angle of more than 45 degrees to a main emission direction. The light module according to the invention is particularly suitable for designing what is known as a “tunable white” luminaire, which is set up for the spectral distribution to vary the emitted light, in particular adapted to the course of the day's sunlight.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschreibung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unteransprüchen angegeben.Further features according to the invention and developments of the invention are specified in the following general description, the figures, the description of the figures and the subclaims.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass das optische Element einteilig ausgebildet ist. Insbesondere die Basis des optischen Elementes, umfassend den Zentralabschnitt und den sich daran anschließenden Außenabschnitt können eben gestaltet sein, wobei beide Abschnitte auch in einer vorgegebenen Richtung, insbesondere in Einbaulage parallel zu einer Lichthauptstrahlrichtung versetzt angeordnet sein können. Der den Zentralabschnitt eingrenzende bzw. umschließende und insbesondere umfänglich geschlossene Ringsteg kann im Querschnitt vieleckig oder auch mit einer Anzahl von gekrümmten Abschnitten, insbesondere oval oder rund gestaltet sein. Dabei kann sich dieser von der Basis etwa senkrecht in Richtung zur Lichtanordnung bzw. zur Leiterplatte erstrecken.It can expediently be provided that the optical element is designed in one piece. In particular, the base of the optical element, including the central section and the adjoining outer section, can be designed to be flat, with both sections also being able to be offset in a predetermined direction, in particular in the installation position parallel to a main light beam direction. The ring web that delimits or encloses the central section and, in particular, is circumferentially closed, can be polygonal in cross-section or else with a number of curved sections, in particular oval or round. This can extend from the base approximately perpendicularly in the direction of the light arrangement or the printed circuit board.

Das optische Element kann aus einem transparenten Kunststoff, insbesondere einem Thermoplasten wie einem Polycarbonat-Material hergestellt sein bzw. ein solches umfassen. Die auf der Leiterplatte angeordnete Leuchtanordnung, umfassend eine jeweilige Mehrzahl von Leuchtelementen zumindest einer ersten und einer zweiten Art kann eine Vieleckfläche, insbesondere eine Rechteck- wie eine Quadratfläche, jedoch auch als Ovalfläche oder Kreisfläche angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, innerhalb einer solchen Grundfläche die Leuchtelemente auf der Leiterplatte anzuordnen. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Grundfläche der Leuchtanordnung, auf welcher die Mehrzahl von Leuchtelementen angeordnet sind, und ein zu dieser radial außenliegender Abschnitt der Leiterplatte den vom Ringsteg und von der inneren, den Leuchtelementen zugewandten Oberfläche (Grenzfläche) des Zentralschnitt festgelegte Raumbereich quasi abschließt.The optical element can be made of a transparent plastic, in particular a thermoplastic such as a polycarbonate material, or comprise such a material. The lighting arrangement arranged on the printed circuit board, comprising a respective plurality of lighting elements of at least a first and a second type, can be arranged as a polygonal area, in particular a rectangular or square area, but also as an oval area or circular area. Provision can be made for the lighting elements to be arranged on the circuit board within such a base area. According to the invention, it can be provided that the base area of the lighting arrangement on which the plurality of lighting elements are arranged, and a section of the printed circuit board that is radially outer to this, virtually closes off the spatial area defined by the ring web and the inner surface (boundary surface) of the central section facing the lighting elements .

Es kann vorgesehen sein, dass der Zentralabschnitt der Basis des optischen Elements in Einbaulage sich etwa parallel zur Leiterplatte erstreckt, um eine möglichst symmetrische Lichtaufnahme des optischen Elements bereitzustellen. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Mikrostrukturierung des Zentralabschnitts an dessen äußerer Oberfläche (Grenzfläche), d.h. der Oberfläche, welche den Leuchtelementen abgewandt ist, angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, die Mikrostrukturierung an der Innenseite bzw. -fläche des Zentralabschnitts, d.h. an der Grenzfläche, welche den Leuchtelementen zugewandt ist, anzuordnen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, an beiden Grenzflächen des Zentralabschnitts eine Mikrostrukturierung zur vorgegebenen Lichtlenkung des auftreffenden Lichtes bereitzustellen, wobei sich die Mikrostrukturierung an der inneren Oberfläche von der Mikrostrukturierung an der äußeren Oberfläche des Zentralabschnitts unterscheiden kann. Es kann vorgesehen sein, dass beide Grenzflächen des Zentralabschnitts, d.h. Innen- und Außenfläche des Zentralabschnitts etwa parallel zueinander verlaufen.It can be provided that the central section of the base of the optical element in the installed position extends approximately parallel to the printed circuit board in order to provide the most symmetrical possible light reception of the optical element. In principle, it can be provided that the microstructuring of the central section is arranged on its outer surface (boundary surface), i.e. the surface which faces away from the lighting elements. In another embodiment, provision can also be made for the microstructuring to be arranged on the inside or surface of the central section, i.e. on the interface which faces the light-emitting elements. However, it is also within the scope of the invention to provide a microstructuring at both interfaces of the central section for the predetermined direction of light of the incident light, wherein the microstructuring on the inner surface can differ from the microstructuring on the outer surface of the central section. It can be provided that both boundary surfaces of the central section, i.e. the inner and outer surfaces of the central section, run approximately parallel to one another.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Außenabschnitt der Basis des optischen Elementes mit parallel zueinander, insbesondere ebenen Grenzflächen ausgebildet ist. Es kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Gestaltung des optischen Elementes des erfindungsgemäßen Lichtmoduls so ausgeführt ist, dass das gesamte Nutzlicht des Moduls durch den Zentralabschnitt das optische Element verlässt, d.h. der Außenabschnitt keinerlei Nutzlicht abgibt. Dies kann zum einen dadurch erreicht werden, dass der erste Ringsteg, welcher den Zentralabschnitt des optischen Elements vollständig umgreift, so ausgebildet sein kann, dass ein möglichst hoher Anteil des auf ihn direkt und/oder indirekt, d.h. im letztgenannten Fall über eine Mehrfach-Totalreflexion am Ringsteg auftrifft, zu einem weit überwiegenden Anteil, insbesondere mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60%, insbesondere besonders vorzugsweise mehr als 70% des von einem Leuchtelement auf den ersten Ringsteg auffallenden Lichtstromes auf den Zentralabschnitt gelenkt und von diesem das Lichtmodul verlässt.In one embodiment it can be provided that the outer section of the base of the optical element is designed with parallel, in particular flat, boundary surfaces. In principle, it can be provided that the design of the optical element of the light module according to the invention is carried out in such a way that all of the useful light of the module leaves the optical element through the central section, i.e. the outer section does not emit any useful light. This can be achieved on the one hand by the fact that the first ring web, which completely surrounds the central section of the optical element, can be designed so that as high a proportion as possible of the direct and / or indirect, ie in the latter case via multiple total reflection at the ring web, to a large extent, in particular more than 50%, preferably more than 60%, in particular particularly preferably more than 70% of the luminous flux incident on the first ring web by a luminous element is directed onto the central section and leaves the light module from there.

Die Leuchtelemente können jeweils beabstandet auf der Leiterplatte angeordnet sein und jeweils ein auf der Leiterplatte in einem Leuchtstoff eingebettetes oder von diesem abgedecktes Leuchtmittel wie einen LED-Chip aufweisen, wobei das jeweilige Leuchtelement zumindest eine seitliche Nebenstrahlfläche und eine Hauptstrahlfläche aufweisen kann. Die Leuchtelemente können jeweils als Lumineszenz- oder auch als Phosphor-Konversionselement ausgebildet sein, wobei das lichtemittierende primäre Leuchtmittel eine im blauen Spektralbereich emittierender LED-Chip sein kann, der z.B. in ein sekundäremittierendes Phosphor-Material eingebettet oder von diesem abgedeckt sein kann. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind eine Vielzahl von derartigen Sekundärstoffen bekannt, welche als Konversionsmaterial wirken und einen vergleichsweise gleichförmigen Verlauf des Emissionsspektrums im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen, sodass das Licht eines solchen Leuchtelementes für das menschliche Auge weiß erscheint. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass sich die Leuchtelemente erster und zweiter Art in Bezug auf den Konversions-Leuchtstoff unterscheiden, beispielsweise dadurch, dass die Leuchtelemente erster Art Weißlicht mit einer Temperatur von ca. 2700 K (warmweiß) und die Leuchtelemente zweiter Art einen Konversionsleuchtstoff aufweisen, welcher Weißlicht mit einer Temperatur von etwa 6500 K (kaltweiß) emittiert an dessen Grenzflächen (Strahlflächen).The luminous elements can each be arranged spaced apart on the printed circuit board and each have a luminous means such as an LED chip embedded in or covered by a luminescent material on the printed circuit board, wherein the respective luminous element can have at least one lateral secondary radiation area and one main radiation area. The lighting elements can each be designed as a luminescent or phosphor conversion element, whereby the light-emitting primary lighting means can be an LED chip emitting in the blue spectral range, which can be embedded in or covered by a secondary-emitting phosphor material, for example. As is known to the person skilled in the art, a large number of such secondary substances are known, which act as conversion material and have a comparatively uniform course of the emission spectrum in the visible wavelength range, so that the light from such a luminous element appears white to the human eye. It can preferably be provided that the lighting elements of the first and second type differ with regard to the conversion phosphor, for example in that the lighting elements of the first type also have white light a temperature of approx. 2700 K (warm white) and the lighting elements of the second type have a conversion phosphor which emits white light with a temperature of approx. 6500 K (cold white) at its boundary surfaces (beam surfaces).

Um eine definierte und an die Lichtlenkung an den Ringsteg und/oder dem Zentralabschnitt angepasste Lichtabgabe der Leuchtelement bereitzustellen, kann vorgesehen sein, jedes der Leuchtelemente als quaderförmigesLeuchtelement auszubilden, wobei die der Leiterplatte abgewandte Grenzfläche des jeweiligen Leuchtelements die obenstehend angegebene Hauptstrahlfläche sein kann und die hierzu senkrecht angeordneten Seitenflächen als seitliche Nebenstrahlflächen ausgebildet sein können. Licht, das sowohl von den seitlichen Nebenstrahlflächen als auch von der Hauptstrahlfläche abgegeben wird, kann in Bezug auf die jeweilige Fläche als von einem Lambertschen Strahler abgegebenes Licht abgegeben werden, d.h. der in eine bestimmte Richtung abgegebene Lichtstrom variiert allein mit dem Kosinus des Abstrahlwinkels zur jeweiligen Abstrahlfläche. Je nach Ausführungsform können die Hauptabstrahlfläche sowie die zumindest eine, in der Regel mehrere Nebenabstrahlflächen eben ausgebildet sein, es ist jedoch gemäß der Erfindung auch möglich, die Abstrahlflächen gekrümmt auszubilden. Um eine Durchmischung des von den Leuchtelementen erster und zweiter Art abgegebenen Lichtes schon in Bezug auf den Abgabeort zu optimieren, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Leuchtelemente auf der Leiterplatte so angeordnet sind, dass sie möglichst keinen direkten Nachbarn gleicher Art aufweisen. Bei einer Ausführungsform, bei welcher eine kreisförmige Leuchtanordnung auf der Leiterplatte ausgebildet ist, innerhalb derer die Leuchtelemente auf der Leiterplatte angeordnet sind, kann vorgesehen sein, dass die Leuchtelemente innerhalb der angegebenen Kreisfläche auf radial beabstandeten Kreisen angeordnet sind, wobei sich die Leuchtmittel erster und zweiter Art jeweils auf einen dieser Kreise abwechseln.In order to provide a defined light output of the light-emitting element that is adapted to the direction of light on the ring web and / or the central section, each of the light-emitting elements can be designed as a cuboid-shaped light-emitting element, wherein the boundary surface of the respective light-emitting element facing away from the circuit board can be the above-mentioned main beam surface and the for this purpose perpendicularly arranged side surfaces can be designed as lateral secondary radiation surfaces. Light that is emitted both from the lateral secondary radiation surfaces and from the main radiation surface can be emitted in relation to the respective surface as light emitted by a Lambertian radiator, d .H. the luminous flux emitted in a certain direction varies solely with the cosine of the radiation angle to the respective radiation surface. Depending on the embodiment, the main radiating surface and the at least one, usually several secondary radiating surfaces, can be flat, but it is also possible, according to the invention, to design the radiating surfaces curved. In order to optimize the mixing of the light emitted by the luminous elements of the first and second type with regard to the delivery location, it can expediently be provided that the luminous elements are arranged on the circuit board in such a way that they have no direct neighbors of the same type if possible. In one embodiment in which a circular lighting arrangement is formed on the circuit board, within which the lighting elements are arranged on the circuit board, it can be provided that the lighting elements are arranged on radially spaced circles within the specified circular area, the lighting means first and second Kind of alternate on one of these circles.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform, bei welcher der Ringsteg in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptstrahlrichtung der Leuchtelemente einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, kann vorgesehen sein, auch die Anordnung der Leuchtelemente auf der Leiterplatte innerhalb eines Kreises vorzusehen, der einen geringeren Durchmesser wie der Durchmesser des Ringstegs im Querschnitt aufweist. Dabei kann das Verhältnis des Durchmessers des Ringsteges, gemessen an seiner Innenmantelfläche, zum Durchmesser der kreisförmigen Leuchtanordnung auf der Leiterplatte, innerhalb dessen die Leuchtelemente auf der Leiterplatte angeordnet sind, vorzugsweise zwischen 1,3 und 1,8, insbesondere etwa 1,5 betragen.In an expedient embodiment, in which the ring web has a circular cross-section in a direction perpendicular to a main beam direction of the luminous elements, provision can also be made for the arrangement of the luminous elements on the circuit board within a circle which has a smaller diameter than the diameter of the ring web Has cross section. The ratio of the diameter of the ring web, measured on its inner circumferential surface, to the diameter of the circular lighting arrangement on the circuit board, within which the lighting elements are arranged on the circuit board, can be preferably between 1.3 and 1.8, in particular about 1.5.

Um einen möglichst hohen Lichtanteil zurück in einen hier als Mischraum bezeichneten und durch die Innenfläche des Zentralabschnitts und die Innenfläche des Ringstegs gebildeten Raum zu optimieren, der in Einbaulage durch die Leiterplatte abgeschlossen ist, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass sich in Einbaulage der Ringsteg des optischen Elementes unmittelbar bis zur Leiterplatte und insbesondere diese nicht berührend erstreckt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich der Ringsteg über die Hauptabstrahlfläche der Leuchtelemente hinaus erstreckt und damit auch einen hohen Anteil des Lichtes erfasst, das von seitlichen Abstrahlflächen der Leuchtelemente und von Licht, das seitlich von den Hauptabstrahlflächen abgegeben wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abstand des Ringsteges zur Leiterplattenebene geringer ist als etwa ein 2/3, vorzugsweise geringer als 1/2, besonders bevorzugt geringer als 1/3 der Erstreckung der Leuchtelemente in Hauptabstrahlrichtung. In einer Ausführung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Abstand des Ringsteges zur Leiterplattenebene gleich Null ist, d.h., der Ringsteg in Einbaulage auf der Leiterplatte aufliegt.In order to optimize the highest possible amount of light back into a space, referred to here as a mixing space and formed by the inner surface of the central section and the inner surface of the ring web, which is closed off by the printed circuit board in the installed position, it can expediently be provided that the ring web of the optical Element extends directly to the circuit board and in particular not touching it. In particular, it can be provided that the ring web extends beyond the main radiating surface of the lighting elements and thus also captures a high proportion of the light emitted from the lateral radiating surfaces of the lighting elements and from light emitted laterally from the main radiating surfaces. In particular, it can be provided that the distance between the ring web and the plane of the printed circuit board is less than approximately 2/3, preferably less than 1/2, particularly preferably less than 1/3 of the extension of the lighting elements in the main direction of radiation. In one embodiment, however, it can also be provided that the distance between the ring web and the plane of the circuit board is equal to zero, i.e. the ring web rests on the circuit board in the installed position.

Es kann vorgesehen sein, dass der Außenabschnitt der Basis des optischen Elementes an seinem freien Ende, d.h. an einem Randbereich, einen Ringflansch, der insbesondere viereckig oder rund bzw. oval ausgebildet sein kann, aufweist, der sich in Einbaulage des optischen Elementes als umfänglicher Steg in eine Richtung senkrecht zur Leiterplatte erstrecken kann. Dieser Ringflansch kann vorzugsweise die den Leuchtelementen zugewandte Grenzfläche der Leiterplatte überragen, um das Lichtmodul geometrisch abzuschließen. Der Ringflansch der Basis des optischen Elementes kann im Unterschied zu dem Ringsteg umfänglich nicht geschlossen sein, beispielsweise Schlitze bzw. Ausnehmungen mit einer vorgegebenen umfänglichen Erstreckung aufweisen, insbesondere zur Durchführung von Verdrahtungen zum Anschließen der Verschaltung der Leuchtelemente an eine zugeordnete elektrische Versorgung.Provision can be made for the outer section of the base of the optical element to have an annular flange at its free end, ie at an edge area, which can in particular be square or round or oval, which is a circumferential web when the optical element is installed may extend in a direction perpendicular to the circuit board. This annular flange can preferably protrude beyond the boundary surface of the printed circuit board facing the lighting elements in order to geometrically close off the light module. The ring flange of the base of the optical element, in contrast to the ring web, cannot be circumferentially closed, for example have slots or recesses with a predetermined circumferential extent, in particular for the implementation of wiring for connecting the interconnection of the lighting elements to an associated electrical supply.

Um einen Störeindruck durch auf der Leiterplatte angeordnete und zwischen dem Außenabschnitt der Basis des optischen Elementes und der Leiterplatte und zwischen Ringsteg und Ringflansch angeordnete Bauteile wie elektrische Anschlusselemente und/oder Befestigungselemente zur Befestigung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls an einem Träger wie einem Gehäuse einer Leuchte zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, eine äußere, in Einbaulage der Leuchtelemente abgewandte Grenzfläche des Außenabschnitts und/oder die innere Grenzfläche des Außenabschnitts aufzurauen, beispielsweise zu satinieren. Ferner kann vorgesehen sein, auch die Grenzflächen, insbesondere die äußere Mantelfläche und/oder die innere Mantelfläche des Ringflansches aufzurauen bzw. zu satinieren. Es kann auch vorgesehen sein, Flächen des Außenabschnitts und/oder des Ringflansches zu beschichten, insbesondere mit einer optischen Diffusionsschicht wie Bariumsulfat.In order to avoid an interference impression from components such as electrical connection elements and / or fastening elements for fastening the light module according to the invention to a carrier such as a housing of a lamp, which are arranged on the circuit board and between the outer section of the base of the optical element and the circuit board and between the ring web and ring flange, can expediently be provided to roughen, for example satinize, an outer boundary surface of the outer section facing away from the lighting elements in the installed position and / or the inner boundary surface of the outer section. Furthermore, the boundary surfaces, in particular the outer jacket surface and / or the inner one, can also be provided Roughening or satinizing the outer surface of the ring flange. It can also be provided that surfaces of the outer section and / or the annular flange are coated, in particular with an optical diffusion layer such as barium sulfate.

Um den Nutzlichtanteil an dem von den Leuchtelementen abgegebenen Lichtes einzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der Ringsteg ausgebildet ist zumindest 50%, insbesondere mindestens 70% des direkt von Leuchtelementen auf die Innenmantelfläche des Ringstegs einfallende Lichtes mittels Totalreflexion zurück in den durch den Zentralabschnitt und den Ringstegs gebildeten Raumbereich (Mischraum) zu reflektieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass das auf die Innenmantelfläche des Ringstegs einfallende Licht innerhalb des Wandbereichs des Ringsteges durch diesen transmittiert und an der äußeren Grenzfläche, die als Außenmantelfläche ausgebildet sein kann, totalreflektiert wird, sodass das Licht in dem beschriebenen Innenraum gerichtet wird und den Ringsteg über dessen Innenmantelfläche verlässt und in den vom Ringsteg und dem Zentralabschnitt gebildeten Raumbereich, der leuchtelementseitig von diesen und der Leiterplatte abgrenzt wird, eintritt. Wie dargestellt, kann der Ringsteg ausgebildet sein, das Licht mittels Mehrfachtotalreflektion an seiner äußeren Grenzfläche (Mantelfläche oder Oberfläche) in den Zentralabschnitt der Basis des optischen Elementes gelenkt wird, wobei das Licht dann das erfindungsgemäße Lichtmodul über die äußere Grenzfläche des Zentralabschnitts verlässt bzw. aus diesem heraustritt. Zur Vermeidung von Lichtverlusten bei der Reflektion an der äußeren Grenzfläche des Ringsteges kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die zur Leuchtanordnungen bzw. den Leuchtelementen zugewandten Oberflächenabschnitte des Zentralabschnittes und des Ringsteges glatt, insbesondere poliert ausgebildet sind. Eine solche „polierte Oberfläche“ ist bei solchen Ausführungsformen, bei welchen das optische Element als Spritzgussteil ausgebildet ist, insbesondere dadurch herstellbar, dass die entsprechenden Flächenabschnitte der Gießform poliert sind.In order to adjust the useful light portion of the light emitted by the lighting elements, it can expediently be provided that the ring web is formed at least 50%, in particular at least 70% of the light incident directly from the lighting elements on the inner circumferential surface of the ring web by means of total reflection back into the through the central section and to reflect the spatial area formed by the ring web (mixing space). It can be provided that the light incident on the inner circumferential surface of the annular web is transmitted through the wall area of the annular web and is totally reflected at the outer boundary surface, which can be designed as an outer circumferential surface, so that the light is directed in the interior described and the annular web leaves via its inner lateral surface and enters the spatial area formed by the ring web and the central section, which is delimited on the lighting element side from these and the printed circuit board. As shown, the ring web can be designed, the light is directed by means of multiple total reflection at its outer boundary surface (lateral surface or surface) in the central section of the base of the optical element, the light then leaving the light module according to the invention via the outer boundary surface of the central section this one emerges. To avoid light losses during reflection at the outer boundary surface of the ring web, it can expediently be provided that the surface sections of the central section and the ring web facing the lighting arrangements or the lighting elements are smooth, in particular polished. In those embodiments in which the optical element is designed as an injection-molded part, such a “polished surface” can in particular be produced in that the corresponding surface sections of the casting mold are polished.

Grundsätzlich kann die äußere Oberfläche des Ringsteges, d.h. die der Leuchtanordnung bzw. der Leuchtelemente abgewandte Oberfläche des Ringsteges in einem Querschnitt parallel zu einer Lichthauptstrahlrichtung und/oder senkrecht zur Leiterplatte eine Zickzack-Strukturierung aufweisen mit ebenen Oberflächenabschnitten, die sich insbesondere über die gesamte Längserstreckung des Ringsteges erstrecken, wobei umfänglich aufeinanderfolgende Oberflächenabschnitte jeweils einen Winkel von entweder etwa α=90° oder einen Winkel von etwa β=270° zueinander aufweisen, wobei sich diese Winkel α, β in Umfangsrichtung abwechseln bzw. aufeinanderfolgen. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass Grenzkanten (Schnittkanten) zweier benachbarten ebenen Oberflächenabschnitte dieser Zickzack-Strukturierung zu der Lichthauptstrahlrichtung einen geringen Winkel von < 5°, insbesondere < 2° zur Bereitstellung einer einfachen Entformbarkeit des optischen Elementes aus einem Spritzgießwerkzeug aufweisen. In der vorliegenden Anmeldung kann die Angabe einer Totalreflexion an dem Ringsteg tatsächlich die sequentielle Reflexion an zwei benachbarten, insbesondere eben ausgebildeten Oberflächenbereiche meinen. In einer Ausführungsform können diese auch gekrümmt ausgebildet sein.In principle, the outer surface of the ring web, ie the surface of the ring web facing away from the lighting arrangement or the lighting elements, can have a zigzag structure in a cross section parallel to a main light beam direction and / or perpendicular to the printed circuit board, with flat surface sections that extend in particular over the entire longitudinal extent of the Ring web extend, with circumferentially successive surface sections each having an angle of either approximately α = 90 ° or an angle of approximately β = 270 ° to one another, these angles α, β alternating or following one another in the circumferential direction. It can preferably be provided that border edges (cut edges) of two adjacent flat surface sections of this zigzag structure have a small angle of <5 °, in particular <2 °, to the main light beam direction to provide easy removal of the optical element from an injection molding tool. In the present application, the indication of total reflection on the ring web can actually mean the sequential reflection on two adjacent, in particular flat surface areas. In one embodiment, these can also be curved.

Die Gestaltung der äußeren Oberfläche, d.h. der Außenmantelfläche des Ringsteges kann als Zickzack-Anordnung von, insbesondere ebenen Oberflächenabschnitten gebildet sein, wobei diese sich jeweils über die gesamte Erstreckung des Ringstegs in einer Richtung senkrecht zur Leiterplatte bzw. parallel zu einer Hauptstrahlrichtung der Leuchtelemente verlaufen können. Durch die beschriebene Gestaltung kann die Außenmantelfläche des Ringstegs eine radial innere Reihe von umfänglich beabstandeten Verbindungskanten bzw. Schnittkanten und eine radial äußere Reihe von umfänglich beabstandeten Verbindungskanten bzw. Schnittkanten aufweisen, die insofern radial zueinander beabstandet sind. Dabei können zwei benachbarte, radial unterschiedlich angeordnete Verbindungskanten, die sich beide etwa parallel zu einer Hauptstrahlrichtung erstrecken können, umfänglich beabstandet sein, wobei dieser Abstand von der jeweiligen Erstreckung der ebenen Oberflächenabschnitte senkrecht zu den Kanten abhängt. Dabei können benachbarte bzw. an den jeweiligen Verbindungskanten angrenzenden Oberflächenabschnitte einen Winkel von α=90° bzw. β=270° bilden. An den radial äußeren Verbindungskanten bzw. Schnittkanten können die ebenen Oberflächenabschnitte jeweils den Winkel α aufweisen, während an den radial inneren Verbindungskanten bzw. Schnittkanten die ebenen Oberflächenabschnitte jeweils den Winkel β aufweisen können.The design of the outer surface, ie the outer circumferential surface of the ring web, can be formed as a zigzag arrangement of, in particular, flat surface sections, whereby these can each run over the entire extent of the ring web in a direction perpendicular to the circuit board or parallel to a main beam direction of the lighting elements . As a result of the design described, the outer circumferential surface of the annular web can have a radially inner row of circumferentially spaced connecting edges or cut edges and a radially outer row of circumferentially spaced connecting edges or cutting edges, which are radially spaced from one another. Two adjacent, radially differently arranged connecting edges, both of which can extend approximately parallel to a main beam direction, can be circumferentially spaced, this spacing depending on the respective extent of the flat surface sections perpendicular to the edges. Adjacent surface sections or surface sections adjoining the respective connecting edges can form an angle of α = 90 ° or β = 270 °. At the radially outer connecting edges or cut edges, the flat surface sections can each have the angle α, while the flat surface sections can each have the angle β at the radially inner connecting edges or cut edges.

Die beschriebene Oberflächenstrukturierung an der Außenmantelfläche des Ringstegs führt zu einer Reflexion, insbesondere Totalreflexion der aus dem Inneren, durch die Innenmantelfläche des Zentralabschnitts und die Innenmantelfläche des Ringstegs gebildeten und durch die Leiterplatte abgeschlossenen Raumbereichs ausgehenden Lichtstrahlen, die an der wie beschrieben ausgebildeten Außenmantelfläche des Ringstegs wieder zurückreflektiert werden in den angegebenen Raumbereich.The described surface structuring on the outer circumferential surface of the ring web leads to a reflection, in particular total reflection, of the light rays emerging from the interior, formed by the inner circumferential surface of the central section and the inner circumferential surface of the ring web and closed off by the circuit board, which again appear on the outer circumferential surface of the ring web formed as described are reflected back into the specified area of the room.

Um den optischen Effekt der Durchmischung durch die Totalreflexion an der äußeren Mantelfläche des Ringsteges zu optimieren, kann vorgesehen sein, die Erstreckung der jeweiligen ebenen Oberflächenabschnitte senkrecht zur Hauptstrahlrichtung bzw. senkrecht zur Leiterplatte für alle ebenen Flächenabschnitte identisch zu halten und darüber hinaus auf ein Maß einzustellen, das nicht mehr als doppelt so groß ist wie ein Seitenerstreckungsmaß eines Leuchtelements, insbesondere nicht mehr als einmal dem Seitenerstreckungsmaß eines Leuchtelements entspricht. Die obenstehend angegebenen Verbindungskanten bzw. Schnittkanten von einander angrenzenden, ebenen Oberflächenabschnitte der äußeren Mantelfläche des Ringsteges weisen vorzugsweise einen Winkel zur Lichthauptabstrahlrichtung von < 5°, insbesondere < 2° auf.In order to optimize the optical effect of the intermixing through the total reflection on the outer circumferential surface of the ring web, provision can be made for the extension of the respective flat surface sections perpendicular to the main beam direction or perpendicular to the circuit board for all flat ones To keep surface sections identical and, moreover, to adjust them to a dimension that is no more than twice as large as a side dimension of a light-emitting element, in particular not more than once the side dimension of a light-emitting element. The abovementioned connecting edges or cut edges of adjacent, flat surface sections of the outer jacket surface of the ring web preferably have an angle to the main light emission direction of <5 °, in particular <2 °.

Zur Befestigung des optischen Elements an einem Träger des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmoduls kann zweckmäßigerweise, insbesondere zur Bereitstellung einer kompakten Bauweise und damit auch zur Vereinfachung und Optimierung der optischen Auslegung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls, vorgesehen sein, dass an der, der Leuchtanordnung bzw. Leiterplatte zugewandten Oberfläche des Außenabschnittes zumindest zwei sich etwa in Einbaulage senkrecht zur Oberfläche des Außenabschnitts in Richtung zur Leiterplatte erstreckende, umfänglich beabstandete und elastisch auslenkbare Klemmflansche, insbesondere in Form von Rastelementen angeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Klemmflansche ausgebildet sind zur Befestigung des optischen Elementes an einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Leiterplatte an einem Träger. Eine derartige Befestigungseinrichtung kann beispielsweise ein Schraubelement sein wie eine Schraube, umfassend einen Gewindebolzenabschnitt sowie einen Kopfabschnitt, wobei mittels des Schraubelementes die Leiterplatte an einem Träger, insbesondere einen Gehäuseteil befestigbar ist, indem sich das Schraubelement zumindest abschnittsweise durch die Leiterplatte hindurch erstreckt und wobei der Kopfabschnitt zum Zusammenwirken mit einem zugeordneten elastisch auslenkbaren Klemmflansch gestaltet ist, insbesondere derart, dass in Einbaulage die Klemmflansche elastisch ausgelenkt und mit einer Anpresskraft an dem Kopfabschnitt der Befestigungseinrichtung bzw. des Befestigungselementes anliegen. Je nach Ausführungsform können beispielsweise zwei oder drei derartiger Klemmflansche des optischen Elementes vorgesehen sein, die sich wie beschrieben beabstandet zueinander an der Unterseite des Außenabschnitts in Einbaulage in Richtung zur Leiterplatte erstrecken. Ein solcher Klemmflansch kann z.B. ein Rastelement sein, das ausgebildet ist, mit einer zugeordneten Rastausnehmung an einem Kopfabschnitt der Befestigungseinrichtung bzw. des Befestigungselementes in Eingriff zusammenzuwirken zur Befestigung des optischen Elementes mit der Leiterplatte.To attach the optical element to a carrier of the lighting module according to the invention, it can expediently be provided, in particular to provide a compact design and thus also to simplify and optimize the optical design of the light module according to the invention, that on the surface of the outer section facing the lighting arrangement or printed circuit board at least two circumferentially spaced and elastically deflectable clamping flanges, in particular in the form of latching elements, are arranged approximately perpendicular to the surface of the outer section in the direction of the printed circuit board. It can be provided that the clamping flanges are designed for fastening the optical element to a fastening device for fastening the printed circuit board to a carrier. Such a fastening device can be, for example, a screw element such as a screw, comprising a threaded bolt section and a head section, wherein the screw element can be used to fasten the circuit board to a carrier, in particular a housing part, in that the screw element extends at least in sections through the circuit board and wherein the head section is designed to interact with an associated elastically deflectable clamping flange, in particular such that in the installed position the clamping flanges are elastically deflected and rest against the head portion of the fastening device or the fastening element with a pressing force. Depending on the embodiment, for example two or three such clamping flanges of the optical element can be provided which, as described, extend at a distance from one another on the underside of the outer section in the installed position in the direction of the printed circuit board. Such a clamping flange can be, for example, a latching element which is designed to interact in engagement with an associated latching recess on a head section of the fastening device or of the fastening element for fastening the optical element to the circuit board.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, insbesondere zur Bereitstellung einer kompakten Bauweise und damit auch zur Vereinfachung und Optimierung der optischen Auslegung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls, dass an der, der Leuchtanordnung bzw. Leiterplatte zugewandten Oberfläche des Außenabschnittes zumindest zwei sich etwa in Einbaulage senkrecht zur Oberfläche des Außenabschnitts in Richtung zur Leiterplatte erstreckende, umfänglich beabstandete und elastisch auslenkbare Rastelemente angeordnet sind. Dabei kann ein solches Rastelement einen elastisch auslenkbaren Rastarm sowie eine sich vom Rastarm erstreckende Rastnase aufweisen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Rastelemente ausgebildet sind zur Befestigung des optischen Elementes an einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Leiterplatte an einem Träger. Eine derartige Befestigungseinrichtung kann beispielsweise ein Schraubelement sein wie eine Schraube, umfassend einen Gewindebolzenabschnitt sowie einen Kopfabschnitt, wobei mittels des Schraubelementes die Leiterplatte an einem Träger, insbesondere einen Gehäuseteil befestigbar ist, indem sich das Schraubelement in deren Quererstreckung abschnittsweise durch die Leiterplatte hindurch erstreckt, wobei der Kopfabschnitt des Schraubelements zum Zusammenwirken mit der zugeordneten Rastnase des elastisch auslenkbaren Rastelements ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sei, dass der Kopfabschnitt des Schraubelements in Querrichtung zur Schraubachse abschnittsweise einen Randabschnitt der Leiterplatte hintergreift zum Anpressen der Leiterplatte an den Träger. In dieser Ausführung kann vorgesehen sein, dass ein Kopfanschnitt des Schraubelements in Einbaulage freiliegt und die Rastnase des dem Schraubelement zugeordneten Rastelements den freiliegenden Kopfabschnitt hintergreift zur Bereitstellung einer Rastverbindung zwischen optischem Element und Leiterplatte bzw. Träger. Je nach Ausführungsform können beispielsweise zwei oder drei derartiger Rastelemente des optischen Elementes vorgesehen sein, die sich wie beschrieben beabstandet zueinander an der Unterseite des Außenabschnitts in Einbaulage in Richtung zur Leiterplatte erstrecken und wie erläutert mit zugeordneten Schraubelementen zusammenwirken.In a further embodiment it can be provided, in particular to provide a compact design and thus also to simplify and optimize the optical design of the light module according to the invention, that on the surface of the outer section facing the lighting arrangement or printed circuit board at least two are approximately in the installation position perpendicular to the surface of the outer portion in the direction of the printed circuit board extending, circumferentially spaced and elastically deflectable latching elements are arranged. Such a latching element can have an elastically deflectable latching arm and a latching nose extending from the latching arm. Furthermore, it can be provided that the latching elements are designed to fasten the optical element to a fastening device for fastening the printed circuit board to a carrier. Such a fastening device can be, for example, a screw element such as a screw, comprising a threaded bolt section and a head section, wherein the screw element can be used to fasten the circuit board to a carrier, in particular a housing part, in that the screw element extends in its transverse extent through the circuit board in sections, wherein the head section of the screw element is designed to interact with the associated latching lug of the elastically deflectable latching element. In particular, it can be provided that the head section of the screw element engages behind an edge section of the circuit board in sections in the transverse direction to the screw axis in order to press the circuit board onto the carrier. In this embodiment it can be provided that a head section of the screw element is exposed in the installed position and the latching lug of the latching element assigned to the screw element engages behind the exposed head section to provide a latching connection between the optical element and the printed circuit board or carrier. Depending on the embodiment, for example two or three such latching elements of the optical element can be provided which, as described, extend at a distance from one another on the underside of the outer section in the installed position in the direction of the printed circuit board and, as explained, interact with assigned screw elements.

Zur Bereitstellung von einstellbaren Anteilen der Lichtelemente erster und zweiter Art an dem von dem erfindungsgemäßen Lichtmodul abgegebenen Lichtes kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Verschaltung der Leuchtmittel erster und zweiter Art auf der Leiterplatte derart ausgebildet ist, dass die Leuchtmittel erster und zweiter Art unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass für jede der beiden Arten von Leuchtmitteln in Einbaulage unterhalb des Außenbereichs des optischen Elements auf der Leiterplatte eine Anschlusseinrichtung vorgesehen ist zum jeweiligen Anschließen einer elektrischen Versorgung für die unabhängig voneinander verschalteten Leuchtmittel erster und zweiter Art.To provide adjustable proportions of the light elements of the first and second type in the light emitted by the light module according to the invention, it can expediently be provided that the interconnection of the light sources of the first and second type on the circuit board is designed in such a way that the light sources of the first and second type can be controlled independently of one another are. It can be provided that for each of the two types of lighting means in the installed position below the outer region of the optical element on the circuit board, a connection device is provided for connecting an electrical supply for the lighting means of the first and second type, which are connected independently of one another.

Die Mikrostrukturen des Zentralabschnitts kann eine Mehrzahl von, insbesondere nach einem vorgegebenen Raster angeordneten Mikroprismen und/oder Mikrolinsen aufweisen, deren insbesondere zur Brechung von Licht ausgebildeten Oberflächenabschnitte zur Bereitstellung einer vorgegebenen Lichtlenkung ausgebildet sein können. Beispielsweise können diese so gestaltet sein, dass von der äußeren Grenzfläche des Zentralschnitts, an welchem das Licht aus dem optischen Element des erfindungsgemäßen Lichtmoduls austritt, über einen vorgegebenen Winkelbereich ein gleichförmiger Lichtstrom abgegeben wird. Die Gestaltung derartiger Mikrostrukturierungen ist dem Fachmann wohlbekannt, sodass darauf nicht weiter eingegangen werden muss. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Mikrostrukturierung so ausgebildet ist, dass eine vorgegebene asymmetrische Lichtverteilung erzeugt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Mikrostrukturierung des Zentralabschnitts eine Mehrzahl von Mikroprismen oder Mikrolinsen aufweist, die eine Flächendichte besitzen, die zumindest das Dreifache, insbesondere zumindest das Fünffache, besonders vorzugsweise zumindest das Achtfache der Flächendichte der Leuchtelemente auf der Leiterplatte ist zur Verbesserung der Homogenisierung des abgegebenen Lichtes.The microstructures of the central section can have a plurality of microprisms and / or microlenses, in particular arranged according to a predetermined grid, the surface sections of which, in particular designed to refract light, can be designed to provide a predetermined direction of light. For example, these can be designed in such a way that a uniform luminous flux is emitted over a predetermined angular range from the outer boundary surface of the central section at which the light emerges from the optical element of the light module according to the invention. The design of such microstructures is well known to the person skilled in the art, so that it does not have to be discussed further. In another embodiment, it can also be provided that the microstructuring is designed in such a way that a predetermined asymmetrical light distribution is generated. It can be provided that the microstructuring of the central section has a plurality of microprisms or microlenses which have an areal density which is at least three times, in particular at least five times, particularly preferably at least eight times the areal density of the luminous elements on the circuit board in order to improve homogenization of the emitted light.

Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchte, umfassend ein Gehäuse, zumindest ein Lichtmodul wie vorstehend beschrieben sowie ein dem Lichtmodul zugeordnetes Designelement, insbesondere ein Reflektorelement und/oder ein Linsenelement. Dabei kann vorgesehen sein, das von dem erfindungsgemäßen Lichtmodul abgegebene Licht zur Bereitstellung einer vorgegebenen Lichtverteilungsfunktion der Leuchte mittels des nachgeschalteten Designelements, das je nach Ausführungsform eine Lichtlenkfunktion aufweisen kann, zu lenken.The invention further relates to a luminaire comprising a housing, at least one light module as described above and a design element assigned to the light module, in particular a reflector element and / or a lens element. It can be provided that the light emitted by the light module according to the invention is directed to provide a predetermined light distribution function of the lamp by means of the downstream design element, which, depending on the embodiment, can have a light directing function.

Die Erfindung betrifft ferner ein optisches Element, ausgebildet und eingerichtet für ein obenstehend beschriebenes Lichtmodul, wobei das optische Element kappenartig aufgebaut ist mit einer in Einbaulage zu den Leuchtelementen beabstandeten Basis umfassend einen, eine Mikrostrukturierung zur Homogenisierung und Lichtlenkung aufweisenden Zentralabschnitt sowie einen Außenabschnitt, und einen, den Zentralabschnitt umschließenden Ringsteg, der sich in Einbaulage des optischen Elementes als umfänglich geschlossener Steg ausgehend von der Basis in Richtung zur Leiterplatte erstreckt und die Leuchtelemente erster und zweiter Art umfänglich umgreift und ausgebildet ist, insbesondere über Totalreflektion an einer den Leuchtelementen abgewandten Außenfläche, von den Leuchtelementen seitlich abgestrahlte Licht in einen durch den Zentralabschnitt und den Ringsteg gebildeten Raumbereich zurück zu reflektieren.The invention further relates to an optical element, designed and set up for a light module described above, wherein the optical element is constructed like a cap with a base spaced apart from the lighting elements in the installation position, comprising a central section having a microstructuring for homogenization and light control, and an outer section, and a , the ring web surrounding the central section, which in the installed position of the optical element extends as a circumferentially closed web starting from the base in the direction of the printed circuit board and surrounds the light elements of the first and second type and is formed, in particular via total reflection on an outer surface facing away from the light elements, from reflecting the light emitted laterally back into a spatial area formed by the central section and the annular web.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst Abwandlungen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Lichtmoduls in einer Explosionsdarstellung, 2 das Lichtelement der 1 in einer perspektivischen Unteransicht,
3 das in 1 angegebene erfindungsgemäße Lichtmodul im zusammengesetzten Zustand in einer Schnittdarstellung

zeigt.The invention is explained below by describing an embodiment together with modifications with reference to the accompanying drawings, wherein

1 an embodiment of a light module designed according to the invention in an exploded view, 2 the light element of the 1 in a perspective view from below,
3 this in 1 specified light module according to the invention in the assembled state in a sectional view

shows.

In der beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls 1 kann dieses, siehe die in 1 angegebene Explosionsdarstellung, eine Leiterplatte 10 aufweisen, die hier einen in der Figur nicht angegebenen plattenförmigen Metallträger umfassen kann, der eine Isolierschicht trägt, auf welcher die Leiterbahnen zur Verschaltung der elektrischen Bauelemente, wobei Leuchtelemente 17, 18 auf einer Kreisfläche der Leiterplatte 10 platziert sind in Form einer Mehrzahl von Ringanordnungen 16a bis 16d von Leuchtstoffelementen. Dabei können die innerhalb einer der jeweiligen Ringanordnungen 16a bis 16d benachbarte Leuchtelemente, Leuchtelemente unterschiedlicher Art sein können. In der beschriebenen Ausführungsform sind zwei unterschiedliche Leuchtelemente, d.h. Leuchtelemente erster Art und Leuchtelemente zweiter Art auf der Leiterplatte 10 angeordnet, die beide als Weißlicht-LED ausgebildet sind, sich jedoch in Bezug auf ihre Farbtemperatur unterscheiden. Während die Leuchtelemente erster Art eine Farbtemperatur von etwa 2700 K aufweisen, besitzen die Leuchtelemente zweiter Art in der beschriebenen Ausführungsform eine Farbtemperatur von etwa 6500 K. Der grundsätzliche Aufbau der Leuchtelemente erster und zweiter Art ist in der beschriebenen Ausführungsform identisch: Ein im blauen Spektralbereich emittierender LED-Chip ist in einem fluoreszierenden Leuchtstoff, beispielsweise einem Phosphor-Material eingebettet, wobei sich in der beschriebenen Ausführungsform die Leuchtmittel erster Art und zweiter Art durch die genaue Zusammensetzung des Leuchtstoffes unterscheiden. Dieser kann je nach Ausbildung beispielsweise auf einer Lumineszenz-Konversion (LOCO: Luminescence conversion) oder z.B. auf einer sogenannten Phosphor-Down Konversion (Phosphor-Down-Conversion) basieren. Derartige Leuchtelemente sind auf dem Gebiet wohlbekannt, weshalb darauf nicht näher eingegangen werden muss.In the described embodiment of a light module according to the invention 1 can this, see the in 1 specified exploded view, a circuit board 10 have, which can include a plate-shaped metal carrier, not shown in the figure, which carries an insulating layer on which the conductor tracks for interconnecting the electrical components, with light-emitting elements 17th , 18th on a circular area of the circuit board 10 are placed in the form of a plurality of ring arrangements 16a to 16d of fluorescent elements. The can within one of the respective ring arrangements 16a up to 16d adjacent light elements, light elements of different types. In the embodiment described, two different lighting elements, ie lighting elements of the first type and lighting elements of the second type, are on the circuit board 10 arranged, both of which are designed as white light LEDs, but differ in terms of their color temperature. While the light elements of the first type have a color temperature of about 2700 K, the light elements of the second type in the described embodiment have a color temperature of about 6500 K. The basic structure of the light elements of the first and second type is identical in the embodiment described: One emitting in the blue spectral range The LED chip is embedded in a fluorescent luminescent material, for example a phosphor material, the first type and second type of lighting means differing in the described embodiment by the exact composition of the luminescent material. Depending on the training, this can be based, for example, on a luminescence conversion (LOCO: Luminescence conversion) or, for example, on a so-called phosphor down conversion (phosphor down conversion). Such luminous elements are well known in the field, which is why they do not need to be discussed in more detail.

Die in der beschriebenen Ausführungsform eingesetzten Leuchtelemente erster und zweiter Art weisen eine im Wesentlichen identische geometrische Gestalt in Form eines Quaders auf, wobei die Leuchtelemente so auf der hier kreisförmigen Fläche der Leuchtanordnung platziert sind, dass sie beabstandet zueinander angeordnet sind. In der Figur ist angegeben, dass das Leuchtelement erster Art eine Hauptstrahlfläche 19a sowie vier Seitenstrahlflächen 19b aufweist, in entsprechender Weise das Leuchtelement zweiter Art eine Hauptstrahlfläche 20a sowie vier Seitenstrahlflächen 20b, siehe 1. Da die Erstreckung der Leuchtelemente senkrecht zur Leiterplatte geringer ist als in die beiden anderen Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems, wird ein überwiegender Anteil des jeweiligen Lichtstromes der Leuchtelemente über deren Hauptstrahlflächen 19a, 20a abgegeben. Eine erste Durchmischung des Lichtes der Leuchtelemente erster und zweiter Art wird durch eine abwechselnde Anordnung der Leuchtelemente erster und zweiter Art innerhalb der beschriebenen jeweiligen ineinanderliegenden und verschachtelten Ringanordnung 16a, b, c, d erreicht.The luminous elements of the first and second type used in the described embodiment have an essentially identical geometric shape in the form of a cuboid, the luminous elements thus being on the circular surface here the lighting arrangement are placed so that they are arranged at a distance from one another. In the figure it is indicated that the lighting element of the first type has a main beam surface 19a as well as four side radiant surfaces 19b has, in a corresponding manner, the luminous element of the second type has a main beam surface 20a as well as four side radiant surfaces 20b , please refer 1 . Since the extension of the lighting elements perpendicular to the circuit board is less than in the two other directions of a Cartesian coordinate system, a predominant proportion of the respective luminous flux of the lighting elements is over their main beam surfaces 19a , 20a submitted. A first intermixing of the light of the light elements of the first and second type is achieved by an alternating arrangement of the light elements of the first and second type within the described respective nested and nested ring arrangement 16a , b , c , d achieved.

Eine weitere Homogenisierung des Lichtes sowohl in Bezug auf die Farbtemperatur als auch in Bezug auf die Geometrie der Leuchtelemente wird durch das Vorsehen des in der Explosionsdarstellung der 1 angegebenen optischen Elementes 40 erzielt, das hier auch als Mischkammer bezeichnet wird. Die Mischkammer 40 ist in der beschriebenen Ausführungsform kappenartig ausgebildet und an die kreisförmige Grundfläche der Leuchtanordnung 15 angepasst, d.h. auch mit einem kreisförmigen Zentralabschnitt 41, an den sich ein ringförmiger Außenabschnitt 44 anschließt. In Einbaulage sind die kreisförmige Grundfläche der Leuchtanordnung 15 und der kreisförmige Zentralabschnitt axial zueinander ausgerichtet, wobei in der beschriebenen Ausführungsform der kreisförmige Zentralabschnitt eine etwa 2,25 mal größere Fläche aufweist wie die die kreisförmige Grundfläche der Leuchtanordnung 15. Das optische Element bzw. die Mischkammer 40 ist in der beschriebenen Ausführungsform als Spritzgussteil aus transparentem Polykarbonat hergestellt. Der Zentralabschnitt 41 weist an seiner in 1 sichtbaren Außenseite eine Mikrostrukturierung in Form von Mikrolinsen mit sechseckiger Grundstruktur auf. In der beschriebenen Ausführungsform ist die Flächendichte der Mikroelemente, hier Mikrolinsen, an die Flächendichte der Leuchtelemente angepasst und beträgt etwa das Fünf- bis Zehnfache der Flächendichte der Leuchtelemente. Der Zentralabschnitt 41 und der Außenabschnitt 44 sind an ihren in 1 sichtbaren Außenflächen, unter Vernachlässigung der Mikrostrukturierung des Zentralabschnitts, eben ausgebildet, wobei eine konusförmige Absenkung 43 diese ebenen Außenflächen verbindet. An dem ringförmigen Außenabschnitt 44, der mit dem Zentralabschnitt 41 die Basis der Mischkammer bildet, schließt sich ein Ringflansch 50 an, welcher sich etwa senkrecht vom freien Rand des Außenabschnitts 44 erstreckt und in Einbaulage etwa senkrecht zur Leiterplatte 10 verläuft.A further homogenization of the light both in terms of the color temperature and in terms of the geometry of the lighting elements is achieved by providing the in the exploded view of FIG 1 specified optical element 40 achieved, which is also referred to here as a mixing chamber. The mixing chamber 40 is designed like a cap in the embodiment described and is attached to the circular base of the lighting arrangement 15th adapted, ie also with a circular central section 41 , to which an annular outer section 44 connects. The circular base of the lighting arrangement is in the installed position 15th and the circular central section is axially aligned with one another, wherein in the described embodiment the circular central section has an area approximately 2.25 times larger than that of the circular base area of the lighting arrangement 15th . The optical element or the mixing chamber 40 is made in the described embodiment as an injection-molded part made of transparent polycarbonate. The central section 41 points to his in 1 visible outside has a microstructuring in the form of microlenses with a hexagonal basic structure. In the embodiment described, the surface density of the microelements, here microlenses, is adapted to the surface density of the light-emitting elements and is approximately five to ten times the surface density of the light-emitting elements. The central section 41 and the outer section 44 are at their in 1 visible outer surfaces, neglecting the microstructuring of the central section, formed flat, with a conical depression 43 connects these flat outer surfaces. On the annular outer section 44 , the one with the central section 41 forms the base of the mixing chamber, closes an annular flange 50 which is approximately perpendicular from the free edge of the outer section 44 extends and in the installed position approximately perpendicular to the circuit board 10 runs.

Zur Befestigung der Mischkammer 40 an einem Träger des erfindungsgemäßen Moduls bzw. der Leiterplatte 10 können in der beschriebenen Ausführungsform zumindest zwei Befestigungseinrichtungen in Form von Schrauben 60 vorgesehen sein, welche jeweils einen Schraubkopf 61 sowie ein Bolzengewinde 62 aufweisen. In noch zu beschreibender Art wird die Mischkammer 40 an den Schrauben 60 verklemmt bzw. mit diesen verrastet, wobei letztere zur Befestigung der Leiterplatte an einem in 1 nicht dargestellten Träger dienen. Dabei erstreckt sich das Bolzengewinde durch die zugeordneten Ausnehmungen 13a, b der Leiterplatte, sodass diese zwischen dem Schraubenkopf und dem Träger, beispielsweise einem Abschnitt eines Leuchtengehäuses verklemmt wird.For fastening the mixing chamber 40 on a carrier of the module according to the invention or the circuit board 10 can in the described embodiment at least two fastening devices in the form of screws 60 be provided which each have a screw head 61 as well as a bolt thread 62 exhibit. The mixing chamber will be described in a manner yet to be described 40 on the screws 60 jammed or locked with these, the latter for fastening the circuit board to an in 1 serve not shown carrier. The bolt thread extends through the associated recesses 13a , b the circuit board, so that it is clamped between the screw head and the carrier, for example a section of a lamp housing.

2 zeigt die Mischkammer 40 des erfindungsgemäßen Leuchtmoduls in einer perspektivischen Unteransicht. Erkennbar sind die durch eine konusförmige Absenkung 43 ineinander übergehende kreisförmige Zentralabschnitt 41 und ringförmige Außenabschnitt 44, wobei am radialen Ende des Außenabschnitts ein senkrecht zu diesem sich erstreckender Ringflansch 50 vorgesehen ist, welcher eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, u.a. eine Kabeldurchführung 51 zum Verbinden der Anschlusselemente 30a, b mit einer elektrischen Versorgung. 2 shows the mixing chamber 40 of the light module according to the invention in a perspective view from below. They can be recognized by a conical depression 43 circular central section merging into one another 41 and annular outer portion 44 , at the radial end of the outer section an annular flange extending perpendicularly to the latter 50 is provided, which has a plurality of recesses, including a cable bushing 51 for connecting the connection elements 30a , b with an electrical supply.

In der beschriebenen Ausführungsform wird der Zentralabschnitt 41 innenseitig von einem sich zu diesem senkrecht in Einbaulage in Richtung der Leiterplatte erstreckenden, kreisförmigen und geschlossenen Ringsteg 70 eingegrenzt bzw. umschlossen. Dieser Ringsteg 70 weist an seiner Innenmantelfläche 71 eine glatte Oberfläche auf, während er an seiner Außenfläche 72 in noch zu beschreibender Art strukturiert ist. Die Innenmantelfläche 41a des Zentralabschnitts 41 ist in der beschriebenen Ausführungsform auch unstrukturiert, d.h. glatt ausgebildet. Insofern wirken die beiden Innenflächen 71, 41a für auftreffendes Licht als jeweilige glatte Wandabschnitte, an welchen das Licht in den jeweiligen Wandabschnitt der Mischkammer hineingebrochen wird bzw. je nach Auftreffwinkel reflektiert wird. Licht, das an der Außenfläche 72 wieder zurück in den Raumbereich reflektiert wird, insbesondere über eine Totalreflektion, tritt insofern wieder über die glatte Oberfläche 71 in den Raumbereich ein.In the described embodiment, the central portion 41 on the inside of a circular and closed annular web extending perpendicularly to this in the installed position in the direction of the printed circuit board 70 delimited or enclosed. This ring bridge 70 points on its inner lateral surface 71 a smooth surface while on its outer surface 72 is structured in a manner to be described. The inner lateral surface 41a of the central section 41 is also unstructured in the embodiment described, ie smooth. In this respect, the two inner surfaces work 71 , 41a for incident light as respective smooth wall sections on which the light is refracted into the respective wall section of the mixing chamber or, depending on the angle of incidence, is reflected. Light that is on the outside surface 72 is reflected back into the spatial area, in particular via a total reflection, occurs again over the smooth surface 71 into the room area.

Die Gestaltung der Außenmantelfläche 72 ist in der beschriebenen Ausführungsform als Zickzack-Anordnung von ebenen Oberflächenabschnitten ausgebildet, von welchen in der Figur die Oberflächenabschnitte 73, 74, 77 und 78 bezeichnet sind. Alle Oberflächenabschnitte erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe des Ringstegs 70 und verlaufen parallel zu einer Hauptstrahlrichtung der Leuchtelemente, hier parallel zu einer Flächennormale auf den Hauptstrahlflächen 19a, 20a der Leuchtelemente erster und zweiter Art, 17, 18 bzw. senkrecht zur Leiterplatte. Durch die beschriebene Gestaltung weist die Außenfläche 72 des Ringstegs 70 eine radial innere Reihe von Verbindungskanten 75 und eine radial äußere Reihe von Verbindungskanten 76 auf, die radial zueinander beabstandet sind. Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, sind die beiden Verbindungskanten 75, 76, die sich wiederum parallel zu einer Hauptstrahlrichtung bzw. einer Flächennormale der Leiterplatte erstrecken, umfänglich beabstandet, wobei dieser Abstand von der jeweiligen Erstreckung der ebenen Oberflächenabschnitte 73, 74 senkrecht zu den Kanten 75, 76 abhängt. Mit der Angabe, dass benachbarte bzw. an den jeweiligen Verbindungskanten 75, 76 angrenzenden Oberflächenabschnitte einen Winkel von 90° bzw. 270° bilden, ist die Außenmantelfläche 72 des Ringsteges 70 festgelegt. In 2 sind für jeweils eine der Verbindungskanten 75, 76 ein jeweiliger Winkel α bzw. β angegeben, welchen benachbarte Oberflächenabschnitte 73, 74 bzw. 77, 78 zueinander einnehmen. Die beschriebene Oberflächenstrukturierung an der Außenmantelfläche 72 des Ringstegs 70 führt zu einer Reflexion, insbesondere Totalreflexion des aus dem Inneren, durch die Innenmantelfläche 41a des Zentralabschnitts 41 und die Innenmantelfläche 71 des Ringstegs 70 gebildeten Raums ausgehende Lichtstrahlen, die an der Außenmantelfläche 72 des Ringstegs 70 wieder zurückreflektiert wird in den angegebenen Innenraumbereich.The design of the outer jacket surface 72 is formed in the described embodiment as a zigzag arrangement of flat surface sections, of which the surface sections in the figure 73 , 74 , 77 and 78 are designated. All surface sections each extend over the entire height of the ring web 70 and run parallel to a main beam direction of the luminous elements, here parallel to a surface normal on the main beam surfaces 19a , 20a of the lighting elements first and second type, 17, 18 or perpendicular to the circuit board. Due to the design described, the outer surface 72 of the ring bridge 70 a radially inner row of connecting edges 75 and a radially outer row of connecting edges 76 which are radially spaced from one another. Like in particular from 2 shows are the two connecting edges 75 , 76 , which in turn extend parallel to a main beam direction or a surface normal of the circuit board, circumferentially spaced, this distance from the respective extent of the flat surface sections 73 , 74 perpendicular to the edges 75 , 76 depends. With the indication that neighboring or at the respective connecting edges 75 , 76 adjacent surface sections form an angle of 90 ° or 270 °, is the outer jacket surface 72 of the ring bridge 70 set. In 2 are for one of the connecting edges 75 , 76 a respective angle α or β indicated, which adjacent surface sections 73 , 74 or. 77 , 78 take to each other. The surface structuring described on the outer jacket surface 72 of the ring bridge 70 leads to a reflection, in particular total reflection from the inside, through the inner lateral surface 41a of the central section 41 and the inner circumferential surface 71 of the ring bridge 70 formed space outgoing light rays, which on the outer circumferential surface 72 of the ring bridge 70 is reflected back into the specified interior area.

2 zeigt ferner die Anordnung zweier umfänglich um 180° versetzte Klemmflansche 90a, b, welche sich aus der Innenseite des Außenabschnittes erstrecken und jeweils als in Längsrichtung geschlitzte Rastelemente ausgebildet sind, umfassend einen Rastarm 91 und eine sich daran anschließende Rastnase 92 zum Ineingriffbringen mit einer Unterseite der Befestigungseinrichtung bzw. Schraube 60, siehe 1. 2 also shows the arrangement of two clamping flanges 90a, b circumferentially offset by 180 °, which extend from the inside of the outer section and are each designed as latching elements slotted in the longitudinal direction, comprising a latching arm 91 and an adjoining locking lug 92 for engaging with an underside of the fastening device or screw 60 , please refer 1 .

3 zeigt die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtmoduls im zusammengesetzten Zustand der in 1 dargestellten Bauteile in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Leiterplatte 10 und durch die Befestigungseinrichtungen bzw. Schrauben 60. Erkennbar erstreckt sich der Ringsteg 70 bis nahe an die den Leuchtelementen zugewandte Oberfläche der Leiterplatte 10, sodass im Wesentlichen das gesamte, nicht direkt auf den Zentralabschnitt 41 fallende Licht, sondern seitlich abgestrahlte Licht auf den Ringsteg 70 auftrifft, von welchem es zu einem sehr hohen Anteil wieder zurück in den Innenraum 80 gelenkt wird und entweder direkt (Strahlenverlauf S1) oder nach einer nochmaligen Reflexion am Ringsteg 70 (Strahlengang S2) insbesondere Totalreflexion, auf die Innenfläche 41a des Zentralabschnitts 41 fällt, von welchem es nach einer vorgegebenen Lichtlenkung durch die Innenfläche 41a und der Mikrostrukturierung 42 die Mischkammer 40 verlässt. Dadurch, dass die mit Bezug auf 2 beschriebenen Oberflächenabschnitte 73, 74, 77, 78 im Wesentlichen parallel zur Hauptabstrahlrichtung angeordnet sind, ergibt sich ein hoher Anteil von Lichtstrahlen, die mehrfach am Ringsteg 70 in unterschiedlichen Abständen zum Zentralabschnitt reflektiert werden, wodurch zum einen ein hoher Anteil der seitlich abgestrahlten Lichtstrahlen als Wirklicht zur Verfügung gestellt wird, d.h. das Lichtmodul 1 über den Zentralabschnitt verlässt, und darüber hinaus eine gute Durchmischung des Lichtes ausgehend von den Lichtelementen erster und zweiter Art bereitgestellt werden kann. 3 shows the described embodiment of the light module according to the invention in the assembled state of FIG 1 Components shown in a sectional view perpendicular to the circuit board 10 and by the fasteners or screws 60 . The ring web extends clearly 70 up to the surface of the printed circuit board facing the light-emitting elements 10 so essentially the whole, not directly on the central section 41 falling light, but laterally emitted light on the ring web 70 occurs, of which a very high proportion is returned to the interior 80 is steered and either directly (beam path S1 ) or after another reflection on the ring bridge 70 (Beam path S2 ) especially total reflection on the inner surface 41a of the central section 41 falls, from which it falls through the inner surface after a predetermined direction of light 41a and the microstructuring 42 the mixing chamber 40 leaves. By having those with reference to 2 described surface sections 73 , 74 , 77 , 78 are arranged essentially parallel to the main emission direction, there is a high proportion of light beams that multiply on the ring web 70 are reflected at different distances from the central section, whereby on the one hand a high proportion of the laterally emitted light rays is made available as real light, ie the light module 1 leaves via the central section, and, moreover, a good mixing of the light starting from the light elements of the first and second type can be provided.

3 zeigt darüber hinaus in Einbaulage die relative Anordnung der Klemmflansche 90 zu der Schraube 60, bei welcher die Rastnase 92 den in Querrichtung zur Schraubenachse freiliegenden Abschnitt des Schraubenkopfs hintergreift, sodass die Mischkammer 40 durch die Anlage der Schraube 60 an der Leiterplatte mit dieser befestigt ist, und gleichzeitig die Schraube 60 mit ihrem Bolzengewinde 62 in einen nicht dargestellten Träger, beispielsweise einen Abschnitt eines Leuchtengenhäuses eingeschraubt ist zum Fixieren des erfindungsgemäßen Lichtmoduls an einem zugeordneten Leuchtengehäuse. 3 also shows the relative arrangement of the clamping flanges in the installation position 90 to the screw 60 , in which the locking lug 92 engages behind the section of the screw head that is exposed in the transverse direction to the screw axis, so that the mixing chamber 40 by the attachment of the screw 60 is attached to the circuit board with this, and at the same time the screw 60 with their bolt thread 62 is screwed into a carrier (not shown), for example a section of a luminaire housing, for fixing the light module according to the invention to an associated luminaire housing.

Wie der Fachmann erkennt, kann das erfindungsgemäße Lichtmodul zur Gestaltung einer Vielzahl von Leuchten verwendet werden, insbesondere unter Verwendung eines Designelements, wie eines Reflektors und/oder eines Linsenelements, mit welchem eine vorgegebene Lichtverteilungsfunktion der Leuchte unter Berücksichtigung der Lichtabstrahlung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls erzeugbar ist.As a person skilled in the art recognizes, the light module according to the invention can be used to design a large number of lights, in particular using a design element such as a reflector and / or a lens element with which a predetermined light distribution function of the light can be generated taking into account the light emission of the light module according to the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LichtmodulLight module
1010: LeiterplatteCircuit board
11a, b11a, b: HauptflächeMain area
13a, b13a, b: AusnehmungRecess
1515th: LeuchtanordnungLighting arrangement
16a, b, 16c, d16a, b, 16c, d: RinganordnungRing arrangement
1717th: Leuchtelement erster ArtLight element of the first kind
1818th: Leuchtelement zweiter ArtLuminous element of the second kind
19a19a: HauptstrahlflächeMain beam area
19b19b: Seitenstrahlfläche, NebenstrahlflächeSide jet area, secondary jet area
20a20a: HauptstrahlflächeMain beam area
20b20b: Seitenstrahlfläche, NebenstrahlflächeSide jet area, secondary jet area
30a, b30a, b: AnschlusselementConnection element
4040: Optisches Element, MischkammerOptical element, mixing chamber
4141: ZentralabschnittCentral section
41a41a: InnenflächeInner surface
41b41b: AußenflächeExterior surface
4242: MikrostrukturierungMicrostructuring
4343: AbsenkungSubsidence
4444: AußenabschnittOuter section
44a44a: Innenfläche, HauptflächeInner surface, main surface
44b44b: Außenfläche, HauptflächeOuter surface, main surface
5050: RingflanschRing flange
5151: KabeldurchführungCable entry
6060: Befestigungseinrichtung, SchraubeFastening device, screw
6161: SchraubkopfScrew head
6262: BolzengewindeBolt thread
7070: RingstegRing bridge
7171: InnenmantelflächeInner circumferential surface
7272: Außenmantelfläche, AußenflächeOuter jacket surface, outer surface
73, 7473, 74: OberflächenabschnittSurface section
7575: Innere VerbindungskanteInner connecting edge
7676: Äußere VerbindungskanteOuter connecting edge
77, 7877, 78: OberflächenabschnittSurface section
8080: RaumbereichSpace area
9090: Befestigungselement, KlemmflanschFastening element, clamping flange
9191: RastarmLocking arm
9292: RastnaseLocking lug
S1, S2S1, S2: StrahlengangBeam path

Claims

Light module (1) comprising - a light arrangement (15) arranged on a printed circuit board (10) with at least a respective plurality of light elements of the first (17) and second (18) type, - an optical downstream associated with the light elements (17, 18) Element (40) for homogenizing and directing the light emitted by the light-emitting elements, characterized in that the optical element (40) is constructed like a cap with a base spaced apart from the light-emitting elements in the installation position, comprising a central section (41) having a microstructuring for homogenizing and directing light ) and an outer section (44), and an annular web (70) which surrounds the central section and which, in the installed position of the optical element (40), extends as a circumferentially closed web starting from the base in the direction of the printed circuit board (10) and the light elements first and of the second type is encompassed and formed, in particular over totalrefle On an outer surface (72) facing away from the light-emitting elements, at least part of the light emitted laterally by the light-emitting elements is reflected back into a spatial area formed by the central section and the annular web.

Light module (1) Claim 1 , characterized in that the central section (41) of the base of the optical element (40) extends approximately parallel to the circuit board (10) in the installed position and the microstructuring is formed on its surface (41b) facing away from the lighting arrangement (15).

Light module (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the luminous elements (17, 18) are arranged on the printed circuit board (10) at a distance from one another and each have a luminous means such as an LED chip embedded in a luminous material on the printed circuit board, the respective luminous element each having at least one lateral secondary radiation surface (19b, 20b) and a main beam surface (19a, 20a).

Light module (1) Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the ring web (70) of the optical element (40) extends in the installed position directly to the printed circuit board (10) and in particular does not touch it.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that on an edge region of the outer section (44) of the base of the optical element (40) has an annular flange (50) which surrounds it and is spaced apart from the annular web (70) and which, in the installed position of the optical element (40), extends from the Base extends in a direction perpendicular to the circuit board (10).

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at least one main surface (44a, 44b) of the outer section (44) is roughened, in particular satined.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that at least one surface (44a, b) of the outer section (44) and / or of the annular flange is coated, in particular with a diffusion layer such as barium sulfate.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the ring web (70) is designed to hold at least 50%, in particular at least 70% of the light not incident directly from the lighting elements (17, 18) on the inner surface (41a) of the central section (41), in particular by means of total reflection back into to reflect the spatial area (80) formed by the central section (41) and the annular web (70).

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the surface sections of the central section (41) and the annular web (70) facing the lighting arrangement (15) are smooth, in particular polished.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the ring web (70) on its outer surface (72) facing away from the lighting arrangement has a zigzag structure in a cross section perpendicular to a main light beam direction with flat surface sections (73, 74, 77, 78) extending over the Extend the longitudinal extension of the ring web (70), wherein circumferentially successive surface sections each have an angle of either about 90 degrees or about 270 degrees to one another.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that at least two circumferentially spaced apart and elastically deflectable fastening elements (90), in particular latching elements, are arranged on the inner surface of the outer section (44a) facing the lighting arrangement, for fastening the optical element (40) a fastening device for fastening the printed circuit board (10) to a carrier.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the interconnection of the lighting elements of the first (17) and second type (18) of the lighting arrangement on the circuit board (10) is designed such that the lighting elements of the first type and second type can be controlled or fed independently of one another.

Light module (1) according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that the microstructuring of the central section (41) has a plurality of microprisms and / or microlenses which have an areal density which is at least three times, at least five times, in particular at least eight times the areal density of the luminous elements (17, 18) .

Luminaire comprising a housing, at least one light module (1) according to one of the Claims 1 until 13th and a design element assigned to the light module, in particular a reflector element and / or a lens element.

Optical element (40), designed and set up for a light module (1) according to one of the Claims 1 until 13th , wherein the optical element (40) is constructed like a cap with a base spaced apart from the lighting elements (17, 18) in the installed position, comprising a central section (41) having a microstructuring for homogenization and light control and an outer section (44), and one, the Central section (41) enclosing ring web (70), which extends in the installed position of the optical element (40) as a circumferentially closed web starting from the base in the direction of the circuit board (10) and the luminous elements of the first (17) and second type (18) circumferentially encompasses and is designed, in particular via total reflection on an outer surface (72) facing away from the lighting elements (17, 18), light emitted laterally by the lighting elements (17, 18) into a spatial area formed by the central section (41) and the annular web (70) (80) reflect back.