DE202004009194U1 - Modular illumination device has tunnel-shaped arrangement of illumination elements, especially LEDs, for enclosing object with modules fitted with flat arrangement of illumination elements - Google Patents

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Abstract

The device has tunnel-shaped arrangement of illumination elements, especially light emitting diodes, for enclosing the object to be illuminated and consists of a number of identical or different modules (1), each fitted with a flat arrangement of illumination elements (4) and connected via connecting elements (2) with selectable relative angular positions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine im wesentlichen tunnelförmige Beleuchtungseinrichtung zum gleichmäßigen Beleuchten von Objekten für optische Meß-, Erfassungs- oder Prüfzwecke. Eine solche Beleuchtungseinrichtung mit einer Vielzahl lichtemittierender Dioden ist insbesondere von entlang einer Förderstrecke bewegten Objekten einsetzbar.The The invention relates to a lighting device, in particular a essentially tunnel-shaped Lighting device for evenly illuminating objects for optical measuring, Collection or testing purposes. Such a lighting device with a large number of light-emitting diodes is particularly of objects moving along a conveyor line used.

Aus der DE 101 29 972 A1 ist bereits eine Beleuchtungseinrichtung dieser Art bekannt. Diese umfasst eine Vielzahl von feldartig auf einer im Querschnitt halbkreisförmig eindimensional gekrümmten Trägerfläche angeordneten lichtemittierenden Dioden zur Beleuchtung von Objekten auch mit schwierigen, insbesondere gekrümmten Oberflächen, von allen Seiten. Bei der bekannten Beleuchtungseinrichtung kann die Trägerfläche durch eine flexible Leiterplatte gebildet sein. Etwa in der Mitte, also im Scheitel, der so gebildeten tunnelartigen Beleuchtungseinrichtung ist eine Öffnung zur Anordnung einer Kamera, beispielsweise einer Fernsehkamera vorgesehen.From the DE 101 29 972 A1 a lighting device of this type is already known. This comprises a large number of light-emitting diodes arranged on a carrier surface with a semicircular, one-dimensionally curved cross-section for illuminating objects even with difficult, in particular curved surfaces, from all sides. In the known lighting device, the support surface can be formed by a flexible printed circuit board. An opening for arranging a camera, for example a television camera, is provided approximately in the middle, that is to say in the apex, of the tunnel-like lighting device thus formed.

Eine ähnliche Beleuchtungseinrichtung ist aus der WO 00/11400 bekannt. Dort ist für Inspektions- und ähnliche Zwecke ein zylindersegmentförmiger tunnelartiger Rahmen mit einer feldartigen Anordnung von Leuchten sowie mit einer Öffnung zur Aufnahme einer Kamera im Scheitelbereich vorgesehen.A similar Lighting device is known from WO 00/11400. There is for inspection and similar Purposes of a cylindrical segment tunnel-like frame with a field-like arrangement of lights as well as with an opening intended to accommodate a camera in the crown area.

Diese beiden bekannten Beleuchtungseinrichtungen liefern zwar gute Ergebnisse, sind aber in Ihrem Einsatzbereich aufgrund ihrer jeweiligen Baugröße und Tunnelform auf entsprechende Einsatzbereiche und Objektgrößen sowie Objektformen beschränkt.This both known lighting devices deliver good results, but are in your area of application due to their respective size and tunnel shape limited to appropriate areas of application and object sizes as well as object shapes.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion für Beleuchtungseinrichtungen der eingangs beschriebenen An zu schaffen, die eine große Flexibilität hinsichtlich Größe und Form von zu erstellenden Beleuchtungseinrichtungen auf wirtschaftliche Weise ermöglicht.The In contrast, invention lies based on the task of designing lighting equipment to create at the beginning, which has great flexibility in terms Size and shape of lighting devices to be created on economic Way.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene Beleuchtungseinrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This Object is achieved according to the invention solved the lighting device specified in claim 1. advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist als modulare Konstruktion ausgebildet, die es ermöglicht, aus einer begrenzten Anzahl von standardmäßig zu fertigenden Elementen bzw. Modulen Beleuchtungseinrichtungen unterschiedlicher Größe und Geometrie aufzubauen. Eine derart aufgebaute modulare Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung kann flexibel an verschiedene unterschiedliche Anforderungen wie Größe, geometrische Form usw. der zu beleuchtenden Objekte angepasst werden.The lighting device according to the invention is designed as a modular construction that enables from a limited number of elements to be manufactured as standard or modules lighting devices of different sizes and geometries build. A modular lighting device constructed in this way according to the invention can be flexible to different different requirements like size, geometric Shape etc. of the objects to be illuminated can be adjusted.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beispielshalber mehr im einzelnen beschrieben.The Invention is set forth below with reference to the accompanying ones Drawings described in more detail for the sake of example.

In den Zeichnungen zeigt:In the drawings show:

1 in perspektivischer Darstellung eine einfache tunnelartige Form einer Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung, 1 a simple tunnel-like shape of a lighting device according to the invention in perspective view,

2 in Seitenansicht ein aus drei miteinander verbundenen Modulen bestehendes Segment einer solchen Beleuchtungseinrichtung, 2 a side view of a segment of such an illumination device consisting of three interconnected modules,

3 in Seitenansicht zwei benachbarte gelenkig verbundene Module in verschiedenen ineinandergezeichneten relativen Winkelpositionen, 3 in side view two adjacent articulated modules in different relative angular positions drawn into each other,

4 eine Untersicht eines Moduls, und 4 a bottom view of a module, and

5 eine Seitenansicht einer Längsseite eines modifizierten Moduls einer Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung. 5 a side view of a long side of a modified module of a lighting device according to the invention.

Die Zeichnungen zeigen in schematisierter Form die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen modularen LED-Beleuchtungseinrichtung. Eine für einen jeweiligen Anwendungszweck zu erstellende, beispielsweise tunnelartige Beleuchtungseinrichtung wird nach Bedarf aus einer entsprechenden Anzahl von Modulen 1 zusammengesetzt, die mit Verbindungselementen 2 mit der jeweils notwendigen Winkelbeziehung untereinander verbunden sind. Eine solche Beleutungseinrichtung ist in 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Dort hat der mittige Modul 1 eine Öffnung 3 für ein Kameraobjektiv oder dergleichen.The drawings show in schematic form the essential features of the modular LED lighting device according to the invention. A tunnel-like lighting device, for example a tunnel-like lighting device, is created from a corresponding number of modules as required 1 composed with fasteners 2 are connected to each other with the necessary angular relationship. Such a lighting device is in 1 shown in perspective. There is the central module 1 an opening 3 for a camera lens or the like.

Jeder Modul weist, wie 4 in der Untersicht zeigt, auf seiner dem zu beleuchtenden Objekt zugewandten Seite eine feldartige Anordnung von Beleuchtungsorganen 4, nämlich insbesondere von lichtemittierenden Dioden, auf. Die gesamte, das LED-Feld tragende Fläche des Moduls 1 kann mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Außerdem kann, wie die 1 bis 3 zeigen, vorderhalb des LED-Felds jedes Moduls eine Diffusorplatte 5 oder dergleichen angeordnet sein, um eine gleichförmige diffuse Beleuchtung zu erreichen.Each module shows how 4 in the bottom view shows, on its side facing the object to be illuminated, a field-like arrangement of lighting elements 4 , namely in particular of light-emitting diodes. The entire area of the module that supports the LED field 1 can be provided with a reflective coating. Besides, like that 1 to 3 show, in front of the LED field of each module, a diffuser plate 5 or the like may be arranged to achieve uniform diffuse lighting.

Zum Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung können gleiche oder verschiedene, insbesondere verschieden breite Module 1 verwendet werden. Größe und Form einer tunnelartigen Beleuchtungseinrichtung lassen sich damit nach Bedarf variabel erreichen. Die 2 und 3 zeigen, wie benachbarte Module 1 miteinander beispielsweise durch Verbindungselemente 2 (2) verbunden werden. 3 zeigt die variable Wahl der Abwinkelung zwischen zwei benachbarten Modulen 1. Je nach Anwendungsfall können diese auch in gestrecktem Winkel, also nicht abgewinkelt, nebeneinander angeordnet werden, oder mit einem negativen Winkel. Indem auf diese Weise eine Beleuchtungseinrichtung aus solchen Modulen, gegebenenfalls unterschiedlich breiten Modulen, aufgebaut wird, können damit beliebige Größen und geometrische Formen, nämlich beliebige abgewinkelte Längen sowie beliebige Krümmungsverläufe mit wechselnden Krümmungsradien einschließlich negativer Krümmungen hergestellt werden. Über die Verbindungselemente 2 lassen sich benachbarte Module 1 in ihrer notwendigen relativen Position einstellbar fixieren. Auch der Umschließungswinkel eines zu beleuchtenden Objekts durch die Beleuchtungseinrichtung läßt sich auf diese Weise nach Bedarf variieren. Es versteht sich, daß bei einer solchen Anordnung auch an mehreren Stellen des Tunnelbogenumfangs Objektivöffnungen 3 oder dergleichen vorgesehen werden können.The same or different, in particular differently wide, modules can be used to construct a lighting device 1 be used. The size and shape of a tunnel-like lighting device can thus be varied as required. The 2 and 3 show how neighboring modules 1 with each other, for example, by Verbin dung elements 2 ( 2 ) get connected. 3 shows the variable choice of the angle between two neighboring modules 1 , Depending on the application, they can also be arranged next to each other at an extended angle, i.e. not at an angle, or with a negative angle. By constructing an illuminating device from such modules, possibly modules of different widths, any size and geometric shape, namely any angled length and any curvature curve with changing radii of curvature, including negative curvatures, can thus be produced. About the fasteners 2 neighboring modules 1 fix adjustable in their necessary relative position. The angle of coverage of an object to be illuminated by the lighting device can also be varied in this way as required. It is understood that with such an arrangement, lens openings also at several points on the circumference of the tunnel arch 3 or the like can be provided.

Die einzelnen Module 1 einer erfindungsgemäß aufgebauten Beleuchtungseinrichtung können auch mit unterschiedlichen Beleuchtungsorganen, beispielsweise verschiedenfarbigen LEDs, bestückt sein, oder sie können mit unterschiedlicher Dichte oder unterschiedlich leuchtstarken LEDs oder anderen Beleuchtungsorganen bestückt sein, um eine strukturierte Beleuchtung nach Bedarf zu realisieren. Die einzelnen Module können auch elektrisch unabhängig voneinander betrieben werden, beispielsweise gruppenweise oder in bestimmter Reihenfolge aktiviert oder deaktiviert werden, um die Raumrichtung, aus der Licht auf das Objekt abgestrahlt wird, zu wechseln oder quasi-kontinuierlich zu verändern.The individual modules 1 A lighting device constructed according to the invention can also be equipped with different lighting elements, for example LEDs of different colors, or they can be equipped with different densities or differently luminous LEDs or other lighting elements in order to implement structured lighting as required. The individual modules can also be operated electrically independently of one another, for example activated or deactivated in groups or in a specific order in order to change or change the spatial direction from which light is emitted onto the object, or to change them quasi-continuously.

Die Anordnung von Diffusorplatten 5 vor den Modulen 1 wurde schon erwähnt, um eine weiche und schattenfreie diffuse Beleuchtung, insbesondere für schwierig auszuleuchtende, insbesondere reflektive Oberflächen zu ermöglichen. Es versteht sich, daß solche Diffusorplatten 5 nicht an allen Modulen angebracht sein müssen, sondern auf bestimmte Bereiche der Beleuchtungseinrichtung beschränkt sein können. Ebenso können statt Diffusorplatten oder zusätzlich dazu Filterplatten, zum Beispiel Polarfilter oder ähnliches eingesetzt werden.The arrangement of diffuser plates 5 in front of the modules 1 has already been mentioned in order to enable soft and shadow-free diffuse illumination, in particular for surfaces which are difficult to illuminate, in particular reflective surfaces. It is understood that such diffuser plates 5 do not have to be attached to all modules, but can be restricted to certain areas of the lighting device. Likewise, instead of or in addition to diffuser plates, filter plates, for example polar filters or the like, can be used.

Wie 5 zeigt, können die Module 1 an ihrer Außenseite oder Rückseite, d. h. auf ihrer von den Beleuchtungsorganen 4 abgewandten Seite, mit Kühlrippen 6 oder dergleichen versehen sein, um eine effektivere Wärmeabführung zu ermöglichen.How 5 shows the modules 1 on the outside or back, ie on the one of the lighting elements 4 opposite side, with cooling fins 6 or the like may be provided to enable more effective heat dissipation.

Claims (9)

Beleuchtungseinrichtung mit einer einen zu beleuchtenden Objektbereich tunnelartig mindestens teilweise umschließenden flächigen Anordnung von Beleuchtungsorganen, insbesondere lichtemittierenden Dioden, wobei die Anordnung aus einer Mehrzahl gleicher oder verschiedener Module (1) aufgebaut ist, die jeweils mit einer flächigen Anordnung von Beleuchtungsorganen (4) bestückt sind und über Verbindungselemente (2) mit wählbarer relativer Winkelposition zueinander verbunden sind.Lighting device with a flat arrangement of lighting elements, in particular light-emitting diodes, which at least partially surrounds an object area to be illuminated in the manner of a tunnel, the arrangement comprising a plurality of identical or different modules ( 1 ) is constructed, each with a flat arrangement of lighting elements ( 4 ) are equipped and via connecting elements ( 2 ) are connected to each other with a selectable relative angular position. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Modul (1) mit einer Kamera- oder Objektivaufnahmeöffnung (3) oder dergleichen ausgebildet ist.Lighting device according to claim 1, wherein at least one module ( 1 ) with a camera or lens mount opening ( 3 ) or the like is formed. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Module (1) jeweils streifenförmig ausgebildet sind und mit ihren Längsseiten aneinandergrenzend in entsprechender Anzahl und entsprechender gegenseitiger Winkellage nebeneinander zur Bildung des gewünschten Tunnelbogenverlaufs angeordnet sind.Lighting device according to claim 1 or 2, wherein the modules ( 1 ) are each strip-shaped and are arranged with their longitudinal sides adjoining each other in a corresponding number and corresponding mutual angular position to form the desired course of the tunnel arch. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei streifenförmige Module (1) unterschiedlicher Breite Verwendung finden.Lighting device according to one of claims 1 to 3, wherein strip-shaped modules ( 1 ) of different widths are used. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die einzelnen Module (1) mit bezüglich Farbe, Beleuchtungsstärke, Anordnungsdichte oder anderen Parametern unterschiedlich mit Beleuchtungsorganen (4) bestückt sind.Lighting device according to one of claims 1 to 4, wherein the individual modules ( 1 ) with different in terms of color, illuminance, arrangement density or other parameters with lighting elements ( 4 ) are equipped. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die einzelnen Module (1) unabhängig voneinander elektrisch gespeist werden.Lighting device according to one of claims 1 to 5, wherein the individual modules ( 1 ) are electrically powered independently. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die dem zu beleuchtenden Objektbereich zugewandten Flächen der Module (1) mit einer lichtreflektierenden Oberfläche oder Beschichtung ausgebildet sind.Illumination device according to one of Claims 1 to 6, the surfaces of the modules facing the object region to be illuminated ( 1 ) are formed with a light reflecting surface or coating. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens einem Modul (1) eine Diffusorplatte (5), eine Filterplatte oder dergleichen, gegebenenfalls in Kombination miteinander, vorgesetzt ist.Lighting device according to one of claims 1 to 7, wherein at least one module ( 1 ) a diffuser plate ( 5 ), a filter plate or the like, optionally in combination with one another, is provided. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei alle oder einzelne Module (1) rückseitig mit Kühlrippen (6) oder dergleichen ausgebildet sind.Lighting device according to one of claims 1 to 8, wherein all or individual modules ( 1 ) on the back with cooling fins ( 6 ) or the like are formed.
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