DE202006017924U1 - Beleuchtungseinheit mit einer LED-Lichtquelle - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit mit einer LED-Lichtquelle.
- LED-Lichtquellen zeichnen sich durch eine hohe Effizienz, eine hohe Lebensdauer, eine schnelle Ansprechzeit und eine vergleichsweise geringe Empfindlichkeit gegen Stöße und Vibrationen aus. LED-Lichtquellen können aus diesem Grund in Beleuchtungseinheiten eingesetzt werden, bei denen bisher oftmals Glühlampen verwendet wurden, insbesondere in Leuchten für die Allgemeinbeleuchtung oder in Kraftfahrzeugscheinwerfern. Aufgrund ihrer hohen Leuchtkraft sind LED-Lichtquellen inzwischen auch für den Einsatz in Verkehrssignalanlagen oder Projektionslichtquellen geeignet.
- Zur Erzielung einer gewünschten Abstrahlcharakteristik werden bei LED-Lichtquellen oftmals speziell auf die LED-Lichtquelle abgestimmte optische Elemente eingesetzt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 102005019375 A1 ein LED-Array bekannt, bei dem mehreren auf einem gemeinsamen Träger angeordneten LED-Chips jeweils ein Strahlformungselement in Form eines optischen Konzentrators nachgeordnet ist. - Für den Einsatz derartiger LED-Lichtquellen zu Beleuchtungszwecken, insbesondere in Leuchten für die Allgemeinbeleuchtung, die in großen Stückzahlen hergestellt werden, ist es wünschenswert, die LED-Lichtquelle mit den dazugehörigen optischen und elektronischen Komponenten in ein kompaktes und vor Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz, Feuchtigkeit oder mechanischen Beschädigungen, geschütztes Gesamtsystem zu integrieren.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Beleuchtungseinheit mit einer LED-Lichtquelle anzugeben, die insbesondere zur Strahlformung vorgesehene optischen Komponenten aufweist und mit einer elektronischen Steuereinheit in ein vor äußeren Einflüssen schützendes kompaktes Gehäuse eingepasst ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinheit gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit enthält eine LED-Lichtquelle, ein der LED-Lichtquelle in einer Abstrahlrichtung nachfolgendes erstes optisches Element, eine elektronische Steuereinheit und ein dem ersten optischen Element nachfolgendes zweites optisches Element, wobei die LSD-Lichtquelle, das erste optische Element und die elektronische Steuereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, und das Gehäuse von dem zweiten optischen Element abgedeckt ist.
- In das Gehäuse der Beleuchtungseinheit sind also neben der LED-Lichtquelle mindestens ein erstes und ein zweites optisches Element zur Strahlformung der von der LED-Lichtquelle emittierten Strahlung sowie eine elektronische Steuereinheit integriert. Neben seiner optischen Funktion fungiert das zweite optische Element vorteilhaft gleichzeitig als Abdeckung des Gehäuses. Die Beleuchtungseinheit zeichnet sich somit durch eine kompakte Bauform aus.
- Das Gehäuse ist bevorzugt ein Metallgehäuse. Auf diese Weise wird eine hohe mechanische Stabilität des Gehäuses und eine gute Wärmeabfuhr der von der LED-Lichtquelle emittierten Wärme erzielt.
- Das Gehäuse der Beleuchtungseinheit weit bevorzugt seitliche Öffnungen auf, um insbesondere die Abfuhr der von der LED-Lichtquelle erzeugten Wärme zu verbessern. Beispielsweise kann eine Seitenwand des Gehäuses zwischen einschließlich 15 und einschließlich 25 Öffnungen enthalten.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dienen die seitlichen Öffnungen des Gehäuses nicht nur zur Wärmeabfuhr der von der LED-Lichtquelle erzeugten Wärme, sondern gleichzeitig auch zur Befestigung des zweiten optischen Elements an dem Gehäuse. Insbesondere können an dem zweiten optischen Element Befestigungselemente vorgesehen sein, die in seitlichen Öffnungen des Gehäuses einrasten. Außerdem können zusätzlich zu den zur Wärmeabfuhr vorgesehenen Öffnungen auch weitere Öffnungen zur Befestigung des zweiten optischen Elements in der Seitenwand des Gehäuses ausgebildet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Befestigungselemente des zweiten optischen Elements in eine Ausnehmung an der Innenwand des Gehäuses einrasten. In diesem Fall sind die Befestigungselemente vorteilhaft von außen nicht sichtbar. Das zweite optische Element, das gleichzeitig die Gehäuseabdeckung darstellt, wird also vorteilhaft ohne Schraub- oder Klebeverbindungen mit dem Gehäuse verbunden und kann somit auf vergleichsweise einfache Weise mit dem Gehäuse verbunden oder von dem Gehäuse getrennt werden.
- Die elektronische Steuereinheit für die LED-Lichtquelle ist vorzugsweise auf einer Leiterplatte angeordnet, die in dem Gehäuse montiert ist. Insbesondere kann die elektronische Steuereinheit auf eine gedruckte Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board) aufgebracht sein.
- Die Leiterplatte der elektronischen Steuereinheit weist vorzugsweise eine Ausnehmung auf, durch die die von der LED-Lichtquelle emittierte Strahlung hindurch tritt. Die Ausnehmung kann insbesondere im Zentrum der Leiterplatte angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Leiterplatte vorteilhaft Platz sparend in der Abstrahlrichtung gesehen oberhalb der LED-Lichtquelle angeordnet sein. Insbesondere ist es in diesem Fall nicht erforderlich, die elektronische Steuereinheit zusammen mit der LED-Lichtquelle auf einer der Gehäuseabdeckung gegenüberliegenden Grundfläche des Gehäuses anzubringen. Die Grundfläche des Gehäuses kann also auf diese Weise vorteilhaft verringert werden.
- Die elektronischen Bauteile der elektronischen Steuereinheit sind vorzugsweise auf einer von dem zweiten optischen Element abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die elektronischen Bauteile beim Betrachten der Beleuchtungseinheit durch die Gehäuseabdeckung, die durch das zweite optische Element gebildet ist, nicht sichtbar sind. Vielmehr ist die dem zweiten optischen Element zugewandte Oberfläche der Leiterplatte vorzugsweise frei von elektronischen Bauteilen und kann farblich an das von der LED-Lichtquelle emittierte Licht, beispielsweise weißes Licht, angepasst sein.
- Zur Positionierung und Befestigung der Leiterplatte in dem Gehäuse ist an einer Innenwand des Gehäuses mindestens ein Positionierungs- und Befestigungselement für die Leiterplatte ausgebildet. Insbesondere kann eine Klemmvorrichtung an einer Innenwand des Gehäuses vorgesehen sein, um die Leiterplatte auf vergleichsweise einfache Weise in dem Gehäuse zu befestigen.
- Die Leiterplatte kann insbesondere an eine Innenwand des Gehäuses angrenzen, d.h. der äußere Umriss der Leiterplatte ist vorzugsweise an das Gehäuse angepasst. Beispielsweise kann das Gehäuse ein rundes Gehäuse sein, wobei der Außendurchmesser der Leiterplatte mit einem Innendurchmesser des Gehäuses übereinstimmt.
- An einem dem Gehäuse zugewandten Rand der Leiterplatte sind vorzugsweise Ausnehmungen für die Befestigungselemente des zweiten optischen Elements ausgebildet. Insbesondere kann das zweite optische Element Schnappfüße aufweisen, die durch die Ausnehmung der Leiterplatte hindurch zu den seitlichen Öffnungen des Gehäuses geführt sind, wo sie zur Befestigung des zweiten optischen Elements einrasten. Auf diese Weise sind das Gehäuse, die Leiterplatte und das zweite optische Element vorteilhaft ohne Klebeverbindung oder Schraubverbindung mechanisch miteinander verbunden, und können insbesondere nicht gegenüber einer Hauptachse des Gehäuses zueinander verdreht werden.
- Das zweite optische Element ist vorzugsweise eine Linse. Die Linse ist bevorzugt an der von der LED-Lichtquelle abgewandten Oberfläche konvex gekrümmt.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Linse an der der LED-Lichtquelle zugewandten Oberfläche eine Oberflächenstruktur aus kissenförmigen Erhebungen auf. Die kissenförmigen Erhebungen können beispielsweise eine ellipsoidförmige oder sphärische konvexe Krümmung aufweisen. Die Grundfläche der kissenförmigen Erhebungen ist vorzugsweise eine polygonale Fläche, insbesondere eine hexagonale oder oktagonale Fläche.
- Die der LED-Lichtquelle zugewandte kissenförmige Oberflächenstruktur wirkt als Diffusor für das von der LED-Lichtquelle emittierte Licht, während die den kissenförmigen Erhebungen gegenüberliegende konvex gekrümmte Oberfläche des zweiten optischen Elements zur Kollimierung des auf diese Weise erzeugten diffusen Lichtbündels dient. Auf diese Weise wird insbesondere die farbliche Homogenität des emittierten Lichts verbessert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die LED-Lichtquelle mindestens einen LED-Chip enthält, der blaues oder ultraviolettes Licht emittiert, das mittels einer Lumineszenzkonversionsschicht zu weißem Licht konvertiert wird. Dieses Prinzip der Weißlichterzeugung beruht darauf, dass ein Teil des von der LED-Lichtquelle emittierten blauen oder ultravioletten Lichts durch die Lumineszenzkonversionsstoffe zu Licht einer Komplementärfarbe mit größerer Wellenlänge, beispielsweise gelbem Licht, konvertiert wird, sodass sich die komplementären Farben zu Weißlicht überlagern. Je nach Anordnung der LED-Chips und des Konversionsmaterials kann es dabei jedoch vorkommen, dass die Überlagerung der beiden komplementären Farbanteile räumlich nicht vollkommen homogen ist und somit beispielsweise der blaue Farbanteil der LEDs und/oder die mittels Lumineszenzkonversion erzeugte Komplementärfarbe für einen Betrachter sichtbar wird. Derartige unerwünschte Farbabweichungen werden durch den Diffusor, der durch die auf der Innenseite des zweiten optischen Elements erzeugte kissenförmige Oberflächenstruktur gebildet ist, vermindert.
- Die LED-Lichtquelle enthält bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere LED-Chips. Insbesondere kön nen die mehreren LED-Chips auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise in Form eines LED-Arrays, angeordnet sein.
- Das erste optische Element ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein optischer Konzentrator, insbesondere ein zusammengesetzter parabolischer Konzentrator (CPC, Compound Parabolic Concentrator). Durch den optischen Konzentrator wird vorteilhaft die Strahldivergenz der LED-Lichtquelle vor dem Auftreffen der Strahlung auf das zweite optische Element verringert.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den
1 bis8 näher erläutert. - Es zeigen:
-
1 eine Beleuchtungseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung, -
2 eine Ansicht der Beleuchtungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von schräg oben, -
3 eine Ansicht der Beleuchtungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von schräg unten, -
4 eine weitere Ansicht der Beleuchtungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von schräg unten, bei der das Gehäuse transparent dargestellt ist, -
5 eine Aufsicht auf die Beleuchtungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ohne das zweite optische Element, -
6 eine Darstellung der Oberseite (links) und der Unterseite (rechts) des zweiten optischen Elements bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
7 eine vergrößerte Darstellung der Unterseite des zweiten optischen Elements bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
8 eine schematische grafische Darstellung der LED-Lichtquelle mit dem ersten optischen Element und dem zweiten optischen Element bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Die Beleuchtungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die in den
1 bis7 in verschiedenen Ansichten dargestellt ist, wird im folgenden im Zusammenhang erläutert, wobei nur im Einzelfall auf eine bestimmte Figur Bezug genommen wird. - Bei dem Ausführungsbeispiel ist eine LED-Lichtquelle
3 zusammen mit einem der LED-Lichtquelle3 nachfolgenden optischen Element1 auf einem Träger16 angeordnet. Der Träger16 weist beispielsweise eine achteckige Grundfläche auf, die vorteilhaft in einer entsprechenden Passform in einem Gehäuseboden18 des Gehäuses5 der Beleuchtungseinheit positioniert werden kann. Beispielsweise kann der Träger16 , wie in4 darge stellt, mittels Schrauben17 fest mit dem Gehäuseboden18 des Gehäuses5 verbunden werden. - Das Gehäuse
5 der Beleuchtungseinheit ist vorzugsweise ein Metallgehäuse, das vorteilhaft als Wärmesenke für die von der LED-Lichtquelle3 erzeugte Wärme dient. Die Wärmeabfuhr von der LED-Lichtquelle3 kann dadurch verbessert werden, dass das Gehäuse5 seitliche Öffnungen6 aufweist. Bevorzugt sind zwischen einschließlich15 und einschließlich25 Öffnungen in dem Gehäuse5 vorgesehen, wobei die Öffnungen6 beispielsweise schlitzförmige längliche Ausnehmungen in der Seitenwand des Gehäuses5 sind. - Die LED-Lichtquelle
3 der Beleuchtungseinheit enthält mindestens einen oder bevorzugt mehrere LED-Chips. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise einer Leiterplatte, angeordnet. Vorteilhaft können mehrere LED-Chips auch auf einem Träger aus einer Keramik, insbesondere AlN, angeordnet sein, wodurch die Wärmeableitung der von den LED-Chips erzeugten Wärme verbessert wird. - Bei der LED-Lichtquelle
3 kann es sich insbesondere um eine Weißlicht emittierende LED-Lichtquelle handeln. Die Erzeugung von Weißlicht kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass in der LED-Lichtquelle3 ein LED-Chip oder mehrere LED-Chips angeordnet sind, die blaues oder ultraviolettes Licht emittieren, das mittels einer Lumineszenzkonversionsschicht zu Weißlicht konvertiert wird. Dazu sind in der Lumineszenzkonversionsschicht Lumineszenzkonversionsstoffe enthalten, durch die zumindest ein Teil der von dem mindestens einen LED-Chip emittierten Strahlung zu einer komplementären längeren Wellenlänge hin konvertiert wird. - Beispielsweise kann von dem LED-Chip emittierte ultraviolette oder blaue Strahlung in einem komplementären gelben Spektralbereich konvertiert werden, sodass eine Überlagerung der komplementären Farben Weißlicht ergibt. Dazu geeignete Lumineszenzkonversionsstoffe sind beispielsweise aus der Druckschrift
WO 97/50132 A1 - Die Lumineszenzkonversionsschicht kann direkt auf den mindestens einen LED-Chip aufgebracht sein oder alternativ in oder auf einem der optischen Elemente
1 ,2 , die der LED-Lichtquelle3 nachfolgen, angeordnet sein. - Alternativ kann die Erzeugung von Weißlicht durch die LED-Lichtquelle
3 auch dadurch realisiert sein, dass in der LED-Lichtquelle3 mehrere LED-Chips enthalten sind, die rotes, grünes und blaues Licht emittieren, das sich durch additive Farbmischung zu Weißlicht überlagert. - Zur Strahlformung des von der LED-Lichtquelle
3 erzeugten Lichts sind in der Beleuchtungseinheit ein erstes optisches Element1 und ein zweites optisches Element2 enthalten. - Bei dem ersten optischen Element
1 handelt es sich vorzugsweise um einen optischen Konzentrator. Durch den optischen Konzentrator wird die Strahldivergenz der von der LED-Lichtquelle3 emittierten Strahlung vorteilhaft vermindert. Der optische Konzentrator1 ist beispielsweise ein Vollkörper aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat. Er weist beispielsweise eine ebene Strahlungseintrittsfläche, eine pa rabolisch gekrümmte Seitenwand, sowie eine konvex gekrümmte Strahlungsaustrittsfläche auf. - Dem ersten optischen Element
1 ist ein zweites optisches Element2 nachgeordnet, bei dem es sich insbesondere um eine Linse handeln kann. Das zweite optische Element2 fungiert vorteilhaft gleichzeitig als Gehäuseabdeckung für das Gehäuse5 der Beleuchtungseinheit. Zur Befestigung des zweiten optischen Elements2 an dem Gehäuse5 weist das zweite optische Element2 , wie insbesondere in6 dargestellt ist, Befestigungselemente11 auf, die, wie in den2 ,3 und4 sichtbar, in die seitlichen Öffnungen6 des Gehäuses5 einrasten. Mittels dieser Schnappverbindung wird das zweite optische Element2 also vorteilhaft ohne die Verwendung von Schrauben oder Klebstoff an dem Gehäuse befestigt und kann somit auf vergleichsweise einfache Weise mit dem Gehäuse5 verbunden oder von diesem getrennt werden. - Weiterhin ist in dem Gehäuse
5 der Beleuchtungseinheit eine elektronische Steuereinheit4 enthalten, die beispielsweise aus mehreren auf einer Leiterplatte7 angeordneten elektronischen Bauteilen9 gebildet wird. Mittels der elektronischen Steuereinheit4 kann beispielsweise die Helligkeit der LED-Lichtquelle3 durch eine Veränderung der Stromstärke von einem oder mehreren LED-Chips oder durch das Zu- oder Abschalten einer oder mehrerer LED-Chips geregelt werden. Alternativ kann beispielsweise auch die Farbe der LED-Lichtquelle3 dadurch verändert werden, dass einer oder mehrere in der LED-Lichtquelle3 enthaltene verschiedenfarbige LED-Chips zu- oder abgeschaltet werden. - Der Umriss der Leiterplatte
7 für die elektronische Steuereinheit4 ist vorzugsweise an die Form des Gehäuses5 ange passt. Beispielsweise kann das Gehäuse5 ein rundes Gehäuse sein, wobei die Leiterplatte7 eine runde Leiterplatte ist, deren Außendurchmesser in etwa mit dem Innendurchmesser des Gehäuses5 übereinstimmt. Die Leiterplatte7 wird vorzugsweise mittels mindestens eines Befestigungselements12 , das an einer Innenwand des Gehäuses5 ausgebildet ist, in dem Gehäuse5 befestigt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Leiterplatte7 mittels einer vergleichsweise einfachen Klemmverbindung, also insbesondere nicht mit einer Schraub- oder Klebeverbindung, in dem Gehäuse5 befestigt ist. - An einem der Gehäuseinnenwand zugewandten Rand weist die Leiterplatte
7 vorzugsweise Ausnehmungen10 auf, durch die die Befestigungselemente11 des zweiten optischen Elements2 vorteilhaft hindurch gesteckt werden können, um in den seitlichen Öffnungen6 des Gehäuses5 einrasten zu können. Das Gehäuse5 , die Leiterplatte7 und das zweite optische Element2 sind auf diese Weise auf vergleichsweise einfache Weise mechanisch miteinander verbunden, was die Handhabung der Beleuchtungseinheit und insbesondere auch die Herstellung in großen Stückzahlen vereinfacht. - Die Leiterplatte
7 weist weiterhin eine Ausnehmung8 zum Durchlass der von der LED-Lichtquelle3 emittierten Strahlung auf. Beispielsweise kann das erste optische Element1 in dem Gehäuse5 innerhalb oder unterhalb der Ausnehmung8 der Leiterplatte7 angeordnet sein. In der in5 dargestellten Aufsicht ist in der Öffnung8 die konvex gekrümmte Oberfläche13 des ersten optischen Elements1 zu sehen. - Die elektronischen Bauelemente
9 der elektronischen Steuereinheit4 sind vorzugsweise auf einer der LED-Lichtquelle3 zugewandten Unterseite der Leiterplatte7 angeordnet. Auf ei ner dem zweiten optischen Element2 zugewandten Oberseite der Leiterplatte7 sind dagegen keine elektronischen Bauelemente angeordnet, sodass die elektronischen Bauelemente9 beim Betrachten der Beleuchtungseinheit durch das zweite optische Element2 vorteilhaft nicht sichtbar sind. - Das zweite optische Element
2 , das in6 in einer Ansicht von schräg oben (links) und in einer Ansicht von schräg unten (rechts) dargestellt ist, weist an einer von der LED-Lichtquelle3 abgewandten Oberfläche13 eine konvexe Krümmung auf. Dagegen ist an einer der LED-Lichtquelle3 zugewandten Oberfläche14 des zweiten optischen Elements2 eine kissenförmige Oberflächenstruktur ausgebildet, die in7 vergrößert dargestellt ist. Die kissenförmigen Erhebungen an der Oberfläche14 können zum Beispiel, wie die in7 farblich hervorgehobene kissenförmige Erhebung15 , einen hexagonalen Grundriss aufweisen. Über der hexagonalen Grundfläche sind die kissenförmigen Erhebungen15 sphärisch oder asphärisch, beispielsweise elliptisch, gewölbt. Die an der Strahlungseintrittsfläche14 des zweiten optischen Elements2 angeordneten kissenförmigen Erhebungen15 wirken vorteilhaft als Diffusor für die aus dem ersten optischen Element1 austretenden Lichtstrahlen, wodurch die Farbmischung des von der LED-Lichtquelle3 emittierten Lichts verbessert wird. Insbesondere wird auf diese Weise eine verbesserte Mischung blauer und gelber Farbanteile, die beispielsweise bei der Erzeugung von Weißlicht mittels Lumineszenzkonversion entstehen, oder von blauen, roten und grünen Farbanteilen, die zum Beispiel bei der Erzeugung von Weißlicht mittels additiver Farbmischung entstehen, erreicht. - In
8 ist die Anordnung der LED-Lichtquelle3 , des ersten optischen Elements1 und des zweiten optischen Elements2 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei das Gehäuse und die elektronische Steuereinheit zur Vereinfachung der Darstellung nicht abgebildet sind. - Die LED-Lichtquelle
3 umfasst mindestens einen LED-Chip21 , der auf einem Träger16 angeordnet ist. Auf dem LED-Chip21 ist eine Lumineszenzkonversionsschicht19 angeordnet, um beispielsweise von dem LED-Chip emittierte blaues Licht zumindest teilweise in Licht mit einer längeren Wellenlänge einer komplementären Farbe zu konvertieren und auf diese Weise Weißlicht zu erzeugen. Oberhalb des LED-Chips21 ist ein erstes optisches Element1 angeordnet, bei dem es sich um einen optischen Konzentrator handelt. Mit dem optischen Konzentrator1 wird erreicht, dass auch schräg aus dem LED-Chip emittierte Lichtstrahlen20 an den Seitenwänden des Konzentrators reflektiert werden und somit zur Strahlungseintrittsfläche14 des zweiten optischen Elements2 gelangen. Insbesondere gehen schräg emittierte Lichtstrahlen nicht durch Abstrahlung in seitliche Richtung verloren, indem sie beispielsweise an einer Wand des Gehäuses absorbiert werden. - An den kissenförmigen Erhebungen
15 des zweiten optischen Elements2 werden die Lichtstrahlen20 gebrochen, wodurch die Farbmischung des mittels Lumineszenzkonversion erzeugten Weißlichts verbessert wird. - Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit zeichnet sich also durch ein kompaktes Gehäuse, das eine gute Wärmeabfuhr von der LED-Lichtquelle ermöglicht, sowie eine gute Strahlqualität aus, wobei die vergleichsweise einfache mechanische Verbindung der Komponenten eine einfache Handhabung und eine kostengünstige Fertigung in großen Stückzahlen ermöglicht.
- Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Claims (17)
- Beleuchtungseinheit mit einer LED-Lichtquelle (
3 ), einem der LED-Lichtquelle (3 ) in einer Abstrahlrichtung nachfolgenden ersten optischen Element (1 ), einer elektronischen Steuereinheit (4 ), und einem dem ersten optischen Element (1 ) nachfolgenden zweiten optischen Element (2 ), wobei die LED-Lichtquelle (3 ), das erste optische Element (1 ) und die elektronische Steuereinheit (4 ) in einem gemeinsamen Gehäuse (5 ) angeordnet sind, und das Gehäuse (5 ) von dem zweiten optischen Element (2 ) abgedeckt ist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
5 ) ein Metallgehäuse ist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
5 ) seitliche Öffnungen (6 ) aufweist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (
2 ) in den seitlichen Öffnungen (6 ) des Gehäuses (5 ) befestigt ist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (
2 ) Befestigungselemente (11 ) aufweist, die in die seitlichen Öffnungen (6 ) des Gehäuses (5 ) einrasten. - Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (
2 ) Befestigungselemente (11 ) aufweist, die in an einer Innenwand des Gehäuses (5 ) ausgebildete Ausnehmungen einrasten. - Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (
4 ) auf einer Leiterplatte (7 ) angeordnet ist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (
7 ) eine Ausnehmung (8 ) aufweist, durch die die von der LED-Lichtquelle (3 ) emittierte Strahlung hindurch tritt. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
8 ) im Zentrum der Leiterplatte (7 ) angeordnet ist. - Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass elektronische Bauteile (
9 ) der elektronischen Steuereinheit (4 ) auf einer von dem zweiten optischen Element (2 ) abgewandten Seite der Leiterplatte (7 ) angeordnet sind. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenwand des Gehäuses (
5 ) mindestens ein Be festigungselement (12 ) für die Leiterplatte (7 ) ausgebildet ist. - Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11 unter Rückbezug auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Gehäuse (
5 ) zugewandten Rand der Leiterplatte (7 ) Ausnehmungen (10 ) für die Befestigungselemente (11 ) des zweiten optischen Elements (2 ) ausgebildet sind. - Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (
2 ) eine Linse ist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (
2 ) an der von der LED-Lichtquelle (3 ) abgewandten Oberfläche (13 ) eine konvexe Krümmung aufweist. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (
2 ) an der der LED-Lichtquelle (3 ) zugewandten Oberfläche (14 ) eine Oberflächenstruktur aus kissenförmigen Erhebungen (15 ) aufweist. - Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (
1 ) ein optischer Konzentrator ist. - Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Lichtquelle (
3 ) mehrere auf einem gemeinsamen Träger (16 ) angeordnete LED-Chips aufweist.
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