DE60217523T2

DE60217523T2 - Einstellbare optik für spot modul

Info

Publication number: DE60217523T2
Application number: DE60217523T
Authority: DE
Inventors: Mathew Sagamore Hills SOMMERS; T. James Parma PETROSKI
Original assignee: Gelcore LLC
Current assignee: Current Lighting Solutions LLC
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: EP2025995B1; ES2278955T3; EP1427962A1; EP2025995A2; ATE428891T1; DE60217523D1; DE60232037D1; WO2003025458A1; ATE473395T1; DE60236975D1; EP1427962B1; EP1764552A1; EP1764552B1; EP2025995A3

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Beleuchtungstechnik. Sie ist insbesondere anwendbar bei der Anordnung von lichtemittierenden Dioden (LEDs), um ein Spotlight, ein Blitzlicht oder einen anderen Lampentyp zu bilden, der einen kollimierten oder teilweise kollimierten Strahl bildet, und wird mit besonderen Bezug hierauf beschrieben. Die Erfindung findet jedoch ebenso Anwendung bei der Anordnung von LEDs, Halbleiterlasern, Halogenlampen und anderen lichtemittierenden Elementen für die Spotbelichtung, die Flutbeleuchtung und andere optische Anwendungen.
DISKUSSION DES STANDES DER TECHNIK
Spotlichtlampen emittieren einen kollimierten oder teilweise kollimierten Lichtstrahl (z. B. einen konischen Strahl) und werden bei der Raumbeleuchtung, Taschenlampen, Theaterscheinwerferbeleuchtung und anderen Anwendungen eingesetzt. Beispiele solcher Lampen beinhalten die Halogenspotlights der MR-Serie, die eine im wesentlichen ungerichtete Halogenleuchte, die in einem Richtreflektor angeordnet ist, beinhaltet, wie z. B. einen parabolischen Reflektor. Die MR-Serie der Halogenpunktleuchten sind kommerziell verfügbar mit oder ohne eine vordere Linse und beinhalten typischerweise elektrische Anschlüsse, die hinter dem Parabolreflektor angeordnet sind, d.h. außerhalb des Bereichs des gerichteten Strahls. Der Reflektor, optional in Zusammenarbeit mit einer vorderen Linse, bewirkt die Kollimierung des Halogenleuchtenausgangs, um den kollimierten oder konischen Lichtstrahl zu erzeugen. Die MR-Serien-Lichtpunkte sind erhältlich in vielen Größen, Wattzahlen, Farbtemperaturen und Strahlwinkeln erhältlich. Die MR-Serie der Lichtpunkte beinhaltet jedoch keine einstellbaren Strahlen.
Die Maglite^®-Taschenlampe ist ein Gerät des Standes der Technik, das einen einstellbaren Punktstrahl hat. Eine Glühlampe ist innerhalb eines im wesentlichen parabolischen Reflektors angeordnet. Die Vorrichtung bewirkt einen variablen Lichtwinkel, der von einem engen Punktstrahl zu einem weiten "Flut"-Strahl reicht durch Einschließen eines sich drehenden Betätigers für das Bewegen des Reflektors axial in Bezug auf die Glühlampe. Diese Anordnung leidet unter einer signifikanten Strahlungleichförmigkeit, wenn die Lichtquelle stark defokussiert wird. Unter Bedingungen der extremen Defokussierung zeigt der Maglite^®-Taschenlampenstrahl einen schwarzen Punkt im Zentrum des Strahls.
Lampen, die ein oder mehrere LEDs als Lichtquelle verwenden, werden attraktiver, da die Lichtausgangsintensitäten von kommerziellen LEDs sich über die Zeit ständig vergrößern aufgrund von Design-, Materialien- und Herstellungsverbesserungen. Vorteilhaft für Lichtpunktmodulanwendungen, haben kommerzielle LEDs typischerweise einen Linseneffekt, der von dem umgebenden Epoxydharz erzeugt wird, der üblicherweise eingesetzt wird, um den LED-Chip gegenüber der Umgebung abzudichten. Diese kommerziellen LEDs sind bereits etwas gerichtet, und diese Direktionalität kann verbessert werden unter Verwendung einer externen Linse. Zusätzlich sind LEDs, die weißes Licht von ausreichend hoher spektraler Qualität emittieren, nun verfügbar. Trotz andauernder Verbesserungen in der LED-Lichtausgabe ist eine einzelne LED zur Zeit typischerweise nicht ausreichend hell für die meisten Beleuchtungsanwendungen. Nichtsdestotrotz kann aufgrund der kleinen Größe der LEDs diese Intensitätsbegrenzung umgangen werden durch die Verwendung einer Mehrzahl von eng gepackten LEDs, die zusammenwirken, um ausreichend Licht zu erzeugen.
Die Anwendung von LEDs in Punktbeleuchtungsanwendungen und insbesondere bei Punktbeleuchtungsanwendungen, bei denen eine LED-basierte Lampe als Ersatz für eine bestehende Lampe, die eine andere Belichtungstechnologie einsetzt (z. B. ein Nachrüstsatz für das Ersetzen einer MR-Serien-Halogenlampe) in Betracht gezogen wird, wird verkompliziert durch die Verwendung von mehreren LEDs als Lichtquelle. Die räumlich verteilte Natur einer LED-Quellanordnung reduziert die Effektivität von konventionellen Parabolreflektoren, die konstruiert sind, um Licht, was von einer Punktquelle ausgeht, zu kollimieren und auszurichten, wie z. B. Licht, das von einer Halogenlampe oder einer Glühfadenlampe erzeugt wird, stark. Weiterhin ist eine Vorderlinse des Typs, der optional in einer MR-Serie-Halogenpunktlichtlampe beinhaltet ist, schlecht geeignet für das Kollimieren von Licht von einer Mehrzahl von LEDs, da die meisten LEDs nicht auf der optischen Achse der Linse positioniert sind. Somit sind die optischen Systeme von existierenden Punktlichtlampen, mit oder ohne variablen Strahlwinkel, relativ ineffektiv, wenn sie in Verbindung mit LED-Lichtquellen verwendet werden.
Die EP 1 072 884 beschreibt ein einzelnes Gehäuse, das sowohl einen Linsensitz und ebenso einen weiteren Sitz für die LEDs aufweist. Die EP 1 072 884 beschreibt ebenso, daß diese Anordnung einen Gewindeanschluß für das Einstellen der LED/Linsentrennung beinhalten kann.
Die vorliegende Erfindung zieht eine verbesserte Lichtquellenlampe in Betracht, die oben beschriebene Beschränkungen und andere überwindet.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtpunktmodul mit einem auswählbaren Lichtausgang bereitgestellt, wobei das Lichtpunktmodul beinhaltet: ein Substrat (14, 34, 112, 142, 152), eine Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D) angeordnet auf dem Substrat (14, 34, 112, 142, 152), wobei jede optische Quelle (114A, 114B, 114C, 114D) beinhaltet: zumindest eine lichtemittierende Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) und zumindest ein optisches Element (18, 38) in operativer Verbindung mit der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B), und eine Zoomvorrichtung, die aufweist: eine innere und äußere verschiebbare zwischengeschaltete Hülse (42, 44), wobei eine der Hülsen (42, 44) mit der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) verbunden ist und die andere Hülse (42, 44) mit dem zumindest einen optischen Element (18, 38) verbunden ist, wobei die relative Verschiebung der inneren und äußeren verschiebbaren, miteinander verbundenen Hülsen (42, 44) den axialen Abstand zwischen der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) von jeder optischen Quelle (114A, 114B, 114C, 114D) und ihrem entsprechenden zumindest einen optischen Element (18, 38) einstellt.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Lampe bereitgestellt, die beinhaltet: ein LED-Modul (86) einschließlich einer Mehrzahl von LEDs (82), ein optisches System, das eine Mehrzahl von Linsen (88) in optischer Verbindung mit dem LED-Modul (86) entlang einer optischen Achse zwischen den Linsen und den LEDs aufweist, und eine Zoomvorrichtung (90), die selektiv den relativen Abstand des optischen Systems und des LED-Moduls (86) einstellt, wobei die Zoomvorrichtung beinhaltet: eine erste Hülse (92) mit dem LED-Modul (86) darauf angeordnet, wobei die erste Hülse (90) weiterhin ein erstes Gewinde (96) darauf angeordnet hat, eine zweite Hülse (94) mit einem zweiten Gewinde (98), das darauf angeordnet ist, das angepaßt ist, um mit dem ersten Gewinde (96) zusammenzuwirken, so daß die erste Hülse (92) und die zweite Hülse (94) relativ bewegbar sind in Art einer Schraubverbindung, wobei die zweite Hülse (94) weiterhin das optische System auf sich angeordnet hat, und ein Indexsystem, das die erste Hülse (92) und die zweite Hülse (94) relativ in ein oder mehrere auswählbare relative Rotationsorientierungen vorspannt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung kann in verschiedenen Komponenten und Anordnungen von Komponenten und in verschiedenen Schritten und Anordnungen von Schritten verwirklicht werden. Die Figuren sind nur für die Zwecke der Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform und sind nicht dafür gedacht, die Erfindung zu beschränken.
1 zeigt eine isometrische Ansicht einer zoombaren Lichtpunktlampe, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zoombaren Punktlichtlampe, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, wobei die Lampe als einstellbar gezeigt ist, um einen Breitwinkelflutstrahl zu erzeugen.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Lampe von 2, die eingestellt ist, um einen Punktlichtstrahl mit schmalem Winkel zu erzeugen.
4 zeigt eine Frontansicht der Lampe von 2, direkt in den Strahl schauend, wobei die gepunkteten Linien die verborgenen Hülsen der Zoomvorrichtung und des Ineinandergreifmechanismus anzeigen.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Lampe von 2 in einer ersten Montagekonfiguration.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Lampe von 2 in einer zweiten Montagekonfiguration.
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zoombaren Punktlichtlampe, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, wobei die Lampe als derart eingestellt gezeigt ist, um einen Weitwinkelflutstrahl zu erzeugen.
8A zeigt eine Frontansicht der Lampe von 7, direkt in den Strahl blickend, wobei die Zoomvorrichtung in eine Referenzposition gedreht ist, hier als 0°, zwischen der ersten und zweiten Hülse bezeichnet.
8B zeigt eine Frontansicht der Lampe von 7, direkt in den Strahl blickend, wobei die zweite Hülse um 120° verglichen mit ihrer Referenzorientierung von 8A gedreht ist.
8C zeigt eine Frontansicht der Lampe von 7, direkt in den Strahl blickend, wobei die zweite Hülse um 240° gedreht ist verglichen mit ihrer Referenzorientierung von 8A.
8D zeigt eine Frontansicht der Lampe von 7, direkt in den Strahl blickend, wobei die zweite Hülse etwas mehr als 240° verglichen mit ihrer Referenzorientierung von 8A gedreht ist.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Lampe oder Lichtquelle, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
10 zeigt eine Querschnittsansicht der Lampe oder Lichtquelle von 9 aufgenommen senkrecht zu dem Substrat entlang der Linie L-L, die in 9 gezeigt ist.
11 zeigt eine schematische Darstellung der elektrischen Konfiguration der Lampe oder Lichtquelle der 9 und 10.
12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Lampe oder Lichtquelle, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Lampe oder Lichtquelle, die noch eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezug auf 1 wird eine Lampe, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, beschrieben. Eine Lampe oder Lichtquelle 10 beinhaltet eine Mehrzahl von lichtemittierenden Dioden (LEDs) 12, die auf einer Basis oder einem Substrat 14 angeordnet sind, wobei die Kombination hiervon ein LED-Modul 16 bildet. Eine Mehrzahl von Linsen 18 sind in Verbindung mit den LEDs 12 angeordnet, so daß jede LED 12 auf der optischen Achse einer der Linsen 18 liegt. Die Linsen 18 bewirken eine Kollimierung des Lichts, das von den LEDs 12 emittiert wird, so daß der Lampenausgang ein kollimierter oder konischer Strahl mit einem gewünschten Divergenzwinkel ist. Vorzugsweise werden die LEDs 12 nahe der Linsen 18 positioniert, um das aufgenommene Licht zu maximieren. Aus diesem Grunde sollten die Linsen lichtstarke Linsen sein, d.h. sie sollten eine kleine f-Zahl haben. Diese bevorzugten optischen Linseneigenschaften sind nicht leicht erreichbar unter Verwendung von konventionellen Linsen. Demzufolge sind Fresnel-Linsen von Vorteil für die Verwendung für die Linsen 18, um ein sehr kleines f-Zahl-Verhalten in Linsen mit vernünftiger Größe bereitzustellen.
In der dargestellten Ausführungsform von 1 gibt es eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz zwischen den Linsen 18 und den LEDs 12. Das heißt, jede LED 12 ist mit einer einzelnen Linse 18 verknüpft. Dies wiederum erlaubt es, daß jede LED 12 auf der optischen Achse ihrer entsprechenden Linse 18 liegt, was die optische Effizienz der Kombination maximiert. Mit anderen Worten entspricht das räumliche Muster der Linsen 18 dem räumlichen Muster der LEDs 12.
Die Linsen 18 sind auf einer Zoomvorrichtung 20 angeordnet, die zusammen mit den Linsen ein adaptives optisches System 22 bildet. Das optische System 22 ist relativ in Bezug auf das LED-Modul 16 einstellbar, um eine auswählbare Distanztrennung entlang der optischen Achse zwischen den Linsen 18 und den LEDs 12 zu ermöglichen.
Da die Lampe 10 für Beleuchtungsanwendungen gedacht ist, emittieren die LEDs 12 vorzugsweise mit hohen Intensitäten. Dies zieht ein elektrisches Antreiben der LEDs 12 mit relativ hohen Strömen nach sich, z. B. so hoch wie einige Hundert Milliampere pro LED 12. Da die LED-Lichtemission sehr temperaturempfindlich ist, wird die in den LEDs 12 als Folge der hohen Antriebsströme dissipierte Wärme vorzugsweise durch eine Wärmesenke 24, die thermisch mit dem Substrat 14 verbunden ist, entfernt.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird eine Lampe 30, die geeignet eine Ausführungsform der Erfindung ausführt, in der die Zoomvorrichtung auf einem mechanischen Schiebeprinzip arbeitet, beschrieben. Die LEDs 32 sind auf einem Substrat 34 angeordnet und bilden ein LED-Modul 36. Eine Mehrzahl von Linsen 38, die vorzugsweise Fresnel-Linsen sind, sind in Übereinstimmung mit den LEDs 32 angeordnet, wobei jedes LED 32 auf der optischen Achse einer verknüpften Linse 38 liegt. Eine Schiebezoomvorrichtung 40 beinhaltet zwei verschiebbare, miteinander verbundene Elemente oder Hülsen 42, 44. Das LED-Modul 36 ist auch in der ersten Hülse 42 in einer festen Art und Weise angeordnet. Die Linsen 38 sind auf oder in der zweiten Hülse 44 ebenso in einer festen Art und Weise angeordnet. Es versteht sich, daß die Zoomvorrichtung 40 der Lampe 30 die Strahlbreiteneinstellung über die relative Bewegung der Hülsen 42, 44 bewirkt.
Die Konfiguration der Zoomvorrichtung 40, die in 2 gezeigt ist, korrespondiert zu einem minimalen relativen Abstand zwischen den LEDs 32 und den Linsen 38. Diese Konfiguration erzeugt einen breiten Strahl, d.h. einen konischen Strahl mit einem breiten Divergenzwinkel, manchmal als Flutlicht bezeichnet.
Die Konfiguration der Zoomvorrichtung 40, die in 3 gezeigt ist, entspricht einer maximalen relativen Trennung zwischen den LEDs 32 und den Linsen 38. Diese Konfiguration erzeugt einen engen Strahl, d.h. einen konischen Strahl mit einem kleinen Divergenzwinkel, manchmal als Punktlicht bezeichnet.
Eine Schiebezoomvorrichtung kann optional die kontinuierliche Zoomeinstellung bewirken (nicht gezeigt). Für die kontinuierliche Zoomeinstellung sollten die Hülsen genügend enge relative Toleranzen haben, so daß die Reibkraft zwischen den beiden Hülsen 42, 44 einen unbeabsichtigten Schiebeschlupf zwischen den beiden Hülsen verhindert.
Alternativ, wie in der dargestellten Ausführungsform der 2 und 3 gezeigt, ist die Zoomvorrichtung 40 eine Index-Zoomvorrichtung. Ein Ansatz oder Anschlag 46, der einen einzelnen Vorsprung, eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder ein kreisförmiger Vorsprung sein kann, steht über die erste Hülse 42 vor und wird auswählbar in eine von fünf Ausnehmungen oder Stopp-Positionen 48 bewegt, die kreisförmige Nuten, Löcher oder dergleichen sein können. Der Vorsprung (die Vorsprünge) 46 und die Ausnehmungen 48 sind aufeinander abgestimmt, um die relative Bewegung der Hülsen 42, 44 zu ermöglichen, um selektiv den Anschlag 46 in eine ausgewählte Stopp-Position 48 zu bewegen. Die Vorsprünge oder der Anschlag 46 und die Ausnehmungen oder die Anschlagpositionen 48 arbeiten zusammen, um die Zoomvorrichtung in bestimmte vorausgewählte axiale Abstands- oder Anschlagpositionen vorzuspannen. Es versteht sich, daß solch ein Index-System dazu neigt, den Schlupf zwischen den zwei Hülsen 42, 44 zu reduzieren gegenüber einer ähnlichen kontinuierlichen Zoomeinstellung, die sich auf die Gleitkraft verläßt, um einen Schlupf zu verhindern. Natürlich ist das Index-System der 2 und 3 nur exemplarisch und viele Variationen hiervon wurden in Betracht gezogen, wie z. B. das Plazieren des Anschlags auf der ersten Hülse und der Ausnehmungen auf der zweiten Hülse unter Verwendung von einer anderen Zahl als fünf Stopp-Positonen.
Unter Bezug auf 4 beinhaltet die Lampe 30 zusätzlich zu dem Zoom-Index-System, das beispielhaft bewirkt wurde durch Vorsprünge 46 und Ausnehmungen 48, ebenso einen vorteilhaften Ineinandergreifmechanismus, der einen linearen Vorsprung 50, der mit der Gleitrichtung der Gleitzoomvorrichtung 40 ausgerichtet ist, und sich nach innen von der zweiten Hülse 44 zu der ersten Hülse 42 erstreckt, und eine entsprechende lineare Mulde 52 aufweist, die den linearen Vorsprung 50 aufnimmt. Dieser Ineinandergreifmechanismus verhindert die relative Drehung zwischen der ersten und zweiten Hülse 42, 44, so daß die LEDs 32 auf den optischen Achsen der Linsen 38 zentriert bleiben.
Unter Bezug auf die 2 und 3 beinhaltet die Lampe 30 ebenso ein oder mehrere elektrische Kanäle 534, durch die Drähte oder andere elektrische Leiter (nicht gezeigt) die LEDs mit einer verknüpften Energiezuführung (nicht gezeigt) verbinden. Obgleich ein einzelner beispielhafter Kanal 54 gezeigt ist, wurden mehrere Variationen in Betracht gezogen, wie z. B. getrennte Kanäle für jede LED 32.
Zusätzlich wurden elektrische Komponenten, wie z. B. eine Leiterplatte, die die LEDs 32 elektrisch verbindet, und optionale Antriebselektronik, die funktional hierauf angeordnet ist, metallisierte Verbindungen und eine verknüpfte Batterieversorgung oder andere elektrische Energieversorgung hat, ebenso in Betracht gezogen (Komponenten sind nicht gezeigt). Es versteht sich, daß solche elektrischen Komponenten dem Fachmann bekannt sind.
Unter Bezug auf 5 wird eine Montagekonfiguration 60 für die Lampe 30 der 2 bis 4 beschrieben. In der Montagekonfiguration 60 verbleibt die innere Hülse 42 fest relativ zu einem Montageelement 62, während die Gleitbewegung der äußeren Hülse 44 die Zoomeinstellung bewirkt. Das Montageelement 62 könnte beispielsweise der näherungsweise zylindrische Körper einer Taschenlampe sein, die verknüpfte Batterien enthält, um die Lampe 30 mit Energie zu versorgen, wobei in diesem Fall die Bewegung der äußeren Hülse 44 manuell durch den Benutzer bewirkt wird. Alternativ für eine Theaterbühnen-Scheinwerfermontagekonfiguration könnte die Bewegung der Hülse 44 motorisiert sein. Es versteht sich, daß die Montagekonfiguration 60 eher einfach zu konstruieren ist, da die einstellbare äußere Hülse 44 erreichbar ist.
Unter Bezug auf 6 wird eine andere Montagekonfiguration 70 für die Lampe 30 der 2 bis 4 beschrieben. In der Montagekonfiguration 70 bleibt die äußere Hülse 44 fest relativ zu einem Montageelement 72, während die Bewegung der inneren Hülse 42 die Zoomeinstellung bewirkt. In diesem Fall ist die innere Hülse 42 relativ unzugänglich von außerhalb der Montagekonfiguration 70 und in der Ausführungsform von 6 ein oder mehrere Säulen 74 sind fest an der inneren Hülse 42 befestigt und reichen durch Durchgangsöffnungen 76 in dem Montageelement 72 hindurch, um Griffe oder Schäfte bereitzustellen, durch die die innere Hülse 42 verschiebbar eingestellt wird, um den Zoom zu bewirken. Die Montagekonfiguration 70 ist somit gegenüber der Montagekonfiguration 60 von 5 komplexer. Die Montagekonfiguration 70 hat jedoch den Vorteil, daß die Lampe 30 vollständig innerhalb des Montageelements 72 enthalten ist, so daß eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Konfiguration 70 einsetzt, festgelegte und feste Außendimensionen hat. Die eine oder die mehreren Stangen 74 werden ebenso leicht angepaßt, um mit einem Motor (nicht gezeigt) verbunden zu werden, um eine motorisierte Zoomeinstellung zu bewirken.
Unter Bezug auf 7 wird eine Lampe 80 beschrieben, die geeignet eine andere Ausführungsform der Erfindung durchführt, in der die Zoomvorrichtung auf einem mechanischen Drehprinzip funktioniert. Die LEDs 82 sind auf einem Substrat 84, das ein LED-Modul 86 bildet, angeordnet. Eine Mehrzahl von Linsen 88, die vorzugsweise Fresnel-Linsen sind, sind in dem gleichen Muster wie die LEDs 82 angeordnet. Die Drehzoomvorrichtung 90 beinhaltet zwei mit Gewinde verbundene Elemente oder Hülsen 92, 94. Das LED-Modul 86 ist auf oder in der ersten Hülse 92 in einer festen Art und Weise angeordnet. Die Linsen 82 sind auf oder in der zweiten Hülse 94 ebenso in einer festen Art und Weise angeordnet. Durch relatives Schrauben der ersten und zweiten Hülse 92, 94 ineinander oder auseinander unter Verwendung der miteinander in Verbindung tretenden Gewindegänge 96, 98, die an der Außenseite der ersten Hülse 92 und der Innenseite der zweiten Hülse 94 angeordnet sind, wird der relative axiale Abstand der LEDs 82 und der Linsen 88 eingestellt. Die erste Hülse 92 beinhaltet vorzugsweise ein oder mehrere elektrische Kanäle 104, die analog zu dem Kanal oder den Kanälen 54 der Ausführungsform von 2 sind.
Obgleich die LEDs 82 und die Linsen 88 im gleichen räumlichen Muster angeordnet sind, versteht es sich, daß die Drehbewegung im allgemeinen zu einer Fehlausrichtung der LEDs 82 außerhalb der optischen Achsen der Linsen 88 führt. Für bestimmte relative Drehorientierungen der Hülsen 92, 94 sind jedoch die zwei Muster zueinander ausgerichtet, wie in 8A gezeigt ist. Die relative Drehorientierung, die in 8A gezeigt ist, wird hier als 0° bezeichnet und dient als eine Referenzorientierung. Weiterhin sind eine bestimmte LED 82₀ und eine bestimmte Linse 88₀ fett gedruckt in 8A und werden verfolgt während der Zoomeinstellung unter Verwendung der 8B und 8C in der folgenden Erörterung.
Unter Bezug auf 8B hat sich die Referenzorientierung geändert durch Drehen der zweiten Hülse 94 gegen den Uhrzeigersinn um 120°. Zwei Veränderungen folgen aus der 120° Drehung. Als erstes verändert sich der axiale Abstand der LEDs 82 und der Linsen 88 um eine Größe, die mit dem Abstand der Gewindegänge 96, 98 aufgrund der Schraubbewegung in Bezug steht. Als zweites ist die Linse 88 nicht länger axial mit der LED 82₀ ausgerichtet, jedoch axial mit einer anderen LED ausgerichtet, wie in 8B zu sehen ist.
Unter Bezug auf 8C wurde die zweite Hülse 94 entgegen des Uhrzeigersinns um weitere 120° gedreht (240° Gesamtdrehung gegenüber der 8A). Der axiale Abstand der LEDs 82 und der Linsen 88 wurde erneut verändert, um eine Größe, die mit dem Abstand der Gewindegänge 96, 98 in Bezug steht, und die Linse 88₀ ist mit noch einer anderen LED axial ausgerichtet, wie in 8C zu sehen ist. Obgleich nicht als getrennte Figur dargestellt, versteht es sich, daß eine dritte Drehung im Gegenuhrzeigersinn um 120° die Gesamtdrehung gegenüber 8A auf 360°, d.h. eine vollständige Drehung, bringen würde und würde die Musterausrichtung, die in 8A gezeigt ist, reproduzieren, jedoch mit einer Veränderung im axialen Abstand zwischen LEDs 82 und den Linsen 88 entsprechend dem Abstand der Gewindegänge 96, 98.
In einem Aspekt der Ausführungsform haben die Gewinde 96, 98 Gewindeanschlüsse, eingerückte Anschläge oder andere Mechanismen (nicht gezeigt), um die Zoomvorrichtung 90 in indexierte Positionen vorzuspannen, wie z. B. die in den 8A, 8B und 8C gezeigte, in denen das Muster der Linsen 88 mit den Mustern der LED 82 ausgerichtet ist. Es versteht sich, daß, wenn das Muster der Linsen 88 und das Muster der LED 82 jeweils eine n-fache Drehsymmetrie haben, die Trennung der Drehstopp-Positionen durch ganzzahlige Vielfache von 360°/n Stopp-Positionen ermöglicht, für die jede LED 82 axial mit einer der Mehrzahl von Linsen 88 ausgerichtet ist. In der beispielhaften Ausführungsform, wie in den 8A, 8B und 8C gezeigt ist, haben die Muster eine sechsfache Drehsymmetrie (n = 6) und die Anschlagpositionen sind getrennt durch 2 × (360°/n) = 120°-Drehungen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Drehung der Zoomvorrichtung 90 ebenso kontinuierlich ohne Indexvorspannung sein. In diesem Fall sollte die Reib- bzw. Gleitwechselwirkung zwischen den Gewinden 96, 98 ausreichend sein, um einen Schlupf der Zoomvorrichtung 90 zu verhindern.
Die 8D zeigt eine relative Drehorientierung des Musters der LED 82 und des Musters der Linsen 88, bei dem die LEDs 82 nicht axial mit den Linsen 88 ausgerichtet sind, sondern relativ zueinander leicht außerhalb der Achse positioniert sind. Es versteht sich, daß eine relative Musterausrichtung, wie in 8D gezeigt ist, erreicht werden kann sowohl mit als auch ohne die Indexvorspannung. Solch eine leichte relativ Orientierung außerhalb der optischen Achse erzeugt eine Defokussierung, die weitere Freiheit für das Einstellen der Lichtstrahleigenschaften bereitstellen kann. In 8D wurde die zweite Hülse 94 um einen Winkel A relativ zu der Referenzdrehorientierung von 8A gedreht, wobei der Winkel A leicht größer als die 240°-Orientierung ist, die eine Musterausrichtung erzeugen würde.
In den Ausführungsformen der 1 bis 8D sind die LEDs als im wesentlichen gleich gezeigt, und die Strahlpunktgröße oder andere Strahlcharakteristiken wurden verändert durch relative mechanische Bewegung eines Linsensystems und eines LED-Aufbaus. Die LEDs können jedoch unterschiedlich sein. Darüber hinaus werden in anderen Ausführungsformen, die jetzt beschrieben werden, die Strahlpunktgröße und andere Strahlcharakteristiken verändert durch selektives Anregen ausgewählter LEDs oder Sätzen von LEDs, wobei die LEDs oder die Sätze bzw. Gruppen von LEDs unterschiedlich sind und/oder unterschiedlich gekoppelte Optiken haben.
Unter Bezug auf 9 beinhaltet eine Lampe oder Lichtquelle 110 ein Substrat 112, welches in der Ausführungsform von 9 eine Kreisform hat. Angeordnet auf dem Substrat 112 sind eine Mehrzahl von optischen Quellen oder Belichtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D. Jede der Belichtungseinheiten oder optischen Quellen 114A, 114B, 114C, 114D beinhalten ein oder mehrere lichtemittierende Diodenkomponenten (LED). Die optische Quelle 114A weist acht LED-Komponenten 116A auf. Die optische Quelle 114B weist acht LED-Komponenten 116B auf. Die optische Quelle 114C weist acht LED-Komponenten 116C auf. Die optische Quelle 114D weist nur eine einzelne LED-Komponente 116D auf. In der Ausführungsform von 9 ist die Belichtungseinheit 114D, die nur eine einzelne LED-Komponente 116D beinhaltet, im Zentrum des Substrats 112 lokalisiert. Die Belichtungseinheiten 114C, 114B und 114A sind in konzentrischen Kreismustern von ansteigendem Durchmesser um die Belichtungseinheit 114D herum angeordnet.
Weiter unter Bezug auf 9 und mit weiterem Bezug nun auf 10 wird eine Ausführungsform der LED-Komponenten 116A, 1166, 116C, 116D beschrieben. 10 zeigt eine Querschnittsansicht der Lampe oder Lichtquelle 110 senkrecht zum Substrat 112 entlang der Linie L-L, die in 9 gezeigt ist. Eine Mehrzahl von Wells 120 sind in dem Substrat 112 ausgebildet für das Aufnehmen von LED-Elementen 122A, 122B, 122C, 122D, die zu den LED-Komponenten 116A, 116B, 116C bzw. 116D korrespondieren. Das Substrat 110 wird hergestellt unter Verwendung eines thermischen Wärmesenkmaterials, wie z. B. einer Kupferplatte. Die Montage der LED-Elemente und die elektrische Kontaktierung hiervon sind Schritte, die in der Technik bekannt sind und hier nicht beschrieben werden müssen.
Es versteht sich, daß die LED-Elemente 122A, 122B, 122C, 122D nicht identisch zueinander sein müssen, sondern statt dessen LED-Elemente beinhalten können, die Licht mit unterschiedlichen Farben oder mit unterschiedlicher spektraler Verteilung, unterschiedlicher optischer Intensitäten und dergleichen emittieren. Die LED-Elemente 122A, 122B, 122C, 122D können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, z. B. kann das LED-Element 122A ein LED-Element der Gruppe III-Nitrid sein, das blaues Licht emittiert, während das LED-Element 122B ein Gruppe III-Phosphid-LED-Element sein kann, das rotes Licht emittiert. Weiterhin müssen im Fall einer Mehrzahl von LED-Elementen, die eine Belichtungseinheit oder optische Quelle aufweist, z. B. die optische Quelle 114A, alle LED-Elemente der Mehrzahl nicht identisch sein. Aus Gründen der Einfachheit zeigt 2 alle LED-Elemente 122A, 122B, 122C, 122D als im wesentlichen identisch.
Die LED-Komponenten 116A, 116B, 116C, 116D beinhalten ebenso optische Elemente, wie Z. B. Linsen 124A, 124B, 124C, 124D. Um andere Winkelverteilungen oder räumliche Muster für das Licht zu bewirken, das von den Beleuchtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D emittiert wird, haben die entsprechenden optischen Elemente oder Linsen 124A, 124B, 124C, 124D jeweils unterschiedliche optische Anordnungen. Die Linsen 124A, 124B, 124C, 124D können diskrete Elemente sein, die oberhalb der Wells 120 montiert sind. Alternativ können die optischen Elemente 124A, 124B, 124C, 124D durch gesteuertes Formen oder Formgeben eines Epoxyds oder Harzverkapselung gebildet werden, die verwendet wird, um die LED-Elemente 122A, 122B, 122C, 122D hermetisch abzudichten. In der dargestellten Ausführungsform der 9 und 10 werden die unterschiedlichen optischen Anordnungen bewirkt durch unterschiedliche Radien des Konus der Linsen oder Epoxyd-"Beulen" 124A, 124B, 124C, 124D. Natürlich können andere Ansätze für das Bewirken einer vorausgewählten optischen Anordnung eingesetzt werden, wie z. B. durch Verwendung unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindizes für jeden Typ von optischen Elementen 124A, 124B, 124C, 124D. Es versteht sich ebenso, daß die optischen Elemente 124A, 124B, 124C, 124D zusätzlich zum Bewirken von vorausgewählten optischen Anordnungen ebenso das Licht auf andere Weise ändern können, das von den optischen Quellen 114A, 114B, 114C, 114D emittiert wird. Beispielsweise können die optischen Elemente oder Linsen 124A, 124B, 124C, 124D selektiv eingefärbt sein, um die Farbe oder spektrale Verteilung des Lichts, das hier durchtritt, in einer vorausgewählten Art und Weise zu verändern.
Die Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, ist nur beispielhaft. Andere Konfigurationen für die LED-Komponenten 116A, 116B, 116C, 116D und für das Substrat 112 wurden ebenso in Betracht gezogen. Beispielsweise kann das Substrat 112 eine Leiterplatte (PC-Leiterplatte) mit den LED-Elementen 122A, 122B, 122C, 122D direkt darauf gebondet sein. Die Wells 120 würden typischerweise in dieser alternativen Ausführungsform fehlen.
Unter Bezug nun auf 11 wird die elektrische Konfiguration der Ausführungsform der 9 und 10 beschrieben. Eine verknüpfte Spannungsquelle V stellt elektrische Energie für die Lichtquelle oder Lampe 110 bereit, die in der Ausführungsform der 9 und 11 vier optische Quellen oder Belichtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D beinhaltet. Die Lampe 110 beinhaltet weiterhin eine Steuereinheit 130, die vier Schalter 132A, 132B, 132C, 132D für das selektive Anlegen elektrischer Energie an die entsprechenden Beleuchtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D hat. Die Schalter 132A, 132B, 132C, 132D können manuelle Schalter, elektronisch gesteuerte Schalter oder andere Schalttypen sein. Die Steuereinheit 130 beinhaltet optional zusätzliche Elemente (nicht gezeigt), wie z. B. eine Computerschnittstelle oder Komponenten für das Konditionieren der Energie, die an die Belichtungseinheiten angelegt wird. In der dargestellten elektrischen Konfiguration von 11 sind die vier Belichtungseinheiten 114B, 114C, 114D unabhängig auswählbar, und jede Kombination der Belichtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D kann selektiv zu irgendeiner gegebenen Zeit mit Energie versorgt werden. Jede der Belichtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D hat eine andere optische Verordnung, die in den Ausführungsformen der 9 und 10 durch Verwenden von unterschiedlichen konischen Radien für die Linsen 124A, 124B, 124C, 124D erhalten werden. Durch Betreiben nur einer ausgewählten der vier Belichtungseinheiten 114A, 1148, 114C, 114D können somit vier unterschiedliche Winkelverteilungen oder räumliche Muster von emittiertem Licht selektiv erhalten werden. Durch Betreiben einer ausgewählten Untergruppe der Mehrzahl von optischen Quellen 114A, 114B, 114C, 114D können komplexe Kombinationen der örtlichen Lichtverteilungen der individuellen optischen Quellen 114A, 114B, 114C, 114D erhalten werden. In einem begrenzenden Betriebsfall können alle vier optischen Quellen 114A, 114B, 114C, 114D gleichzeitig betrieben werden unter Verwendung der elektrischen Konfiguration, die in 11 gezeigt ist.
Die elektrische Konfiguration von 11 ist nur beispielhaft, und eine Anzahl von Variationen hiervon wurden in Betracht gezogen. Wie vorher erwähnt, können die LED-Elemente 122A, 122B, 122C, 122D von unterschiedlichem Typ sein, Z. B. GaN-LED-Elemente, InGaAlP-LED-Elemente usw. In Fällen, wo die LED-Elemente, die die Belichtungseinheiten aufweisen, sich unterscheiden, beinhaltet die Steuereinheit 130 Spannungsteiler (nicht gezeigt) oder andere leistungseinstellende Komponenten, die die Leistung, die an jede optische Quelle 114A, 114B, 114C, 114D angelegt wird, steuern. Weiterhin, wie vorher bemerkt, kann eine gegebene optische Quelle, z. B. die optische Quelle 114A, LED-Elemente von unterschiedlichen Typen beinhalten. In diesem Fall würde die optische Quelle 114A selbst ein oder mehrere elektrische Komponenten (nicht gezeigt), wie z. B. Spannungsteiler, die die Spannung aufbereiten, die an jedes LED-Element innerhalb der optischen Quelle 114A angelegt werden, beinhalten. In noch einer anderen Variante beinhaltet die Steuereinheit 130 einen Regelwiderstand, einen variablen Spannungsteiler oder eine andere elektrische Komponente (nicht gezeigt), die die variable Energieanlegung an die Lampe 110 insgesamt oder zu einer oder mehreren der individuellen Belichtungseinheiten 114A, 114B, 114C, 114D, die in der Lampe 110 beinhaltet sind, ermöglicht. Solch eine Anordnung ermöglicht mit Vorteil dem Benutzer die optische Intensität sowie die örtliche Verteilung der Lichtausgänge zu steuern.
Unter Bezug nun auf 12 wird eine zweite Ausführungsform 140 der Erfindung beschrieben. Ein kreisförmiges Substrat 142 hat vier Belichtungseinheiten, die hierauf angeordnet sind. Jede Belichtungseinheit beinhaltet eine Mehrzahl von im wesentlichen identischen LED-Komponenten. Die LED-Komponenten von jeder Belichtungseinheit unterscheiden sich von den LED-Komponenten der anderen drei Belichtungseinheiten. Somit gibt es vier LED-Komponententypen 146A, 146B, 146C, 146D, die auf dem Substrat 142 angeordnet sind, die zu den vier Belichtungseinheiten korrespondieren. Anders als bei der Ausführungsform von 9 hat die Ausführungsform von 12 eine gerade Anzahl von LED-Komponenten von jedem Typ, und die Verteilung der LED-Komponententypen 146A, 146B, 146C, 146D über dem Substrat 142 ist im wesentlichen gleichförmig. Obgleich die räumliche Verteilung der LED-Komponententypen gleichförmig ist, ist die Lampe 140 nichtsdestotrotz in der Lage, Licht zu erzeugen mit zumindest vier auswählbaren Raum- oder Winkelverteilungen, da jede der vier LED-Komponententypen 146A, 146B, 146C, 146D eine andere optische Anordnung hat, wie durch unterschiedliche konische Radien der vier LED-Komponententypen 146A, 146B, 146C, 146D bestimmt. Die entsprechenden vier Belichtungseinheiten erzeugen somit jeweils Licht mit einer anderen Raum- oder Winkelverteilung.
Unter Bezug nun auf 13 wird eine dritte Ausführungsform 150 der Erfindung beschrieben. Ein rechteckiges Substrat 152 hat zwei Belichtungseinheiten, die zu LED-Komponenten der Typen 156A bzw. 156B korrespondieren. Die LED-Komponententypen 156A, 156B haben optische Elemente mit im wesentlichen gleichen konischen Radien. Unterschiedliche optische Anordnungen werden jedoch erreicht durch Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes für die optischen Elemente jedes Komponententyps 156A, 156B. Die Ausführungsform von 13 hat somit eine erste Winkel- oder Raumlichtverteilung, die erhalten wird, wenn die erste optische Quelle, die die LED-Komponente des Typs 156A aufweist, aktiviert wird, und eine zweite Winkel- oder Raumlichtverteilung wird erhalten, wenn die zweite optische Quelle, die die LED-Komponenten des Typs 156B aufweist, aktiviert wird. Optional kann eine dritte Winkel- oder räumliche Lichtverteilung erzielt werden durch Aktivieren der ersten und der zweiten optischen Quelle zusammen, wobei die dritte Winkel- oder räumliche Verteilung funktionell die ersten und die zweiten Lichtausgangsverteilungen kombinieren.
Der Fachmann versteht, daß Ausführungsformen des Typs 110, 140, 150, bei dem Strahlpunktgröße oder andere Strahlcharakteristiken verändert werden durch selektives Anregen ausgewählter LEDs oder Gruppen von LEDs, leicht kombiniert werden können mit den Ausführungsformen des Typs 10, 30, 80, in denen die Strahlcharakteristiken variiert werden durch relative mechanische Bewegung eines Linsensystems und eines LED-Aufbaus.
Beispielsweise hat die Lichtquelle 110 von 9 eine achtfache Drehsymmetrie, die insbesondere geeignet ist für die Verwendung in einer durch Drehung einstellbaren Punktlichtmodullampe ähnlich der Lampe 80 von 7. Die Lichtquelle 110 ersetzt in geeigneter Weise das LED-Modul 86 der Lampe 80. Die Linsen 124 in einer in Betracht gezogenen Ausführungsform sind auf der zweiten Hülse 94 lokalisiert, d.h. die Linsen 124 ersetzen die Linsen 88 des Lichtpunktmoduls 80. In einer anderen in Betracht gezogenen Ausführungsform werden die Linsen 124 an der Lichtquelle 110 befestigt, wie in 9 gezeigt ist, und die Linsen 88 sind getrennte Linsen, die mit den Linsen 124 zusammenarbeiten, um die ausgewählte optische Fokussierung bereitzustellen. Die Lichtquellen 140, 150 sind weniger geeignet für eine per Drehung einstellbare Spotmodullampe, da diese Quellen 140, 150 eine 360°-Drehung erfordern würden. Jede der Lichtquellen 110, 140, 150 werden geeignet verwendet in Verbindung mit einer durch Verschiebung einstellbaren Lichtpunktmodullampe ähnlich der Lampe 30 der 2 bis 4.
Die Erfindung wurde beschrieben in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen. Offensichtlich ergeben sich Modifikationen und Veränderungen mit Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung. Es ist beabsichtigt, daß die Erfindung alle solche Modifikationen und Veränderungen beinhaltet, insoweit sie innerhalb des Schutzbereichs der angefügten Ansprüche oder der Äquivalente hiervon liegen.

Claims

Spotmodul mit einer auswählbaren Lichtausgabe, wobei das Spotmodul aufweist: ein Substrat (14, 34, 112, 142, 152), eine Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D), die auf dem Substrat (14, 34, 112, 142, 152) angeordnet sind, wobei jede optische Quelle (114A, 114B, 114C, 114D) beinhaltet: zumindest eine lichtemittierende Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) und zumindest ein optisches Element (18, 38), das in Funktionsverbindung mit der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) steht, und eine Zoomvorrichtung, die die optischen Elemente (18, 38) der optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zoomvorrichtung aufweist eine innere und eine äußere miteinander verbundene verschiebbare Hülse (42, 44), wobei eine der Hülsen (42, 44) mit der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) verbunden ist und die andere der Hülsen (42, 44) mit dem zumindest einen optischen Element (18, 38) verbunden ist, wobei das relative Verschieben der inneren und äußeren verschiebbar miteinander verbundenen Hülsen (42, 44) einen axialen Abstand zwischen der zumindest einen lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 146B, 146C, 146D, 156A, 156B) jeder optischen Quelle (114A, 114B, 114C, 114D) und ihrem entsprechenden zumindest einen optischen Element (18, 38) einstellt.
Spotmodul nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 1146, 114C, 114D) Licht erzeugt mit einer ausgewählten Ausgangscharakteristik, wobei die ausgewählte Ausgangscharakteristik sich für jede der optischen Lichtquellen (114A, 114B, 114C, 114D) unterscheidet, wobei das Spotmodul weiterhin beinhaltet: eine Steuereinheit (130), die selektiv oder mehrere der optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D) betreibt, um Licht mit ausgewählten Lichtausgangscharakteristiken zu erzeugen.
Spotmodul nach Anspruch 2, bei dem der selektive Betrieb der Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D) zumindest eines beinhaltet von: selektives Betreiben von einer der Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D), selektives Betreiben einer Untergruppe der Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D), selektives Betreiben aller der Mehrzahl von optischen Quellen (114A, 114B, 114C, 114D).
Spotmodul nach Anspruch 1, bei dem das zumindest eine optische Element (18, 38) eine Linse (18, 38) beinhaltet, wobei die Linse zu jeder lichtemittierenden Diode (116A, 116B, 116C, 116D, 146A, 1468, 146C, 146D, 156A, 1568) korrespondiert, wobei die Linse Licht von der lichtemittierenden Diode (116A, 1168, 116C, 116D, 146A, 1468, 146C, 146D, 156A, 1568) empfängt und fokussiert.
Spotmodul nach Anspruch 4, bei dem jede lichtemittierende Diode weiterhin beinhaltet: eine Epoxid- oder Harzverkapselung (124A, 1248, 124C, 124D), die hermetisch die lichtemittierende Diode abdichtet, wobei die Epoxid- oder Harzverkapselung (124A, 124B, 124C, 124D) eine Lichtbrechung bereitstellt, die mit der Linse (18, 38) zusammenarbeitet, um das Licht zu fokussieren.
Lampe, die beinhaltet: ein LED-Modul (86) einschließlich einer Mehrzahl von LEDs (82), ein optisches System, das eine Mehrzahl von Linsen (88) in optischer Verbindung mit dem LED-Modul (86) entlang einer optischen Achse zwischen den Linsen und den LEDs aufweist, und eine Zoomvorrichtung (90), die selektiv den relativen axialen Abstand des optischen Systems und des LED-Moduls (86) einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zoomvorrichtung aufweist: eine erste Hülse (92), auf der das LED-Modul (86) angeordnet ist, wobei die erste Hülse (90) weiterhin ein erstes Gewinde (96) darauf aufweist, eine zweite Hülse (94) mit einem zweiten Gewinde (98), das hierauf angeordnet ist und derart angepaßt ist, daß es mit dem ersten Gewinde (96) zusammenarbeitet, so daß die erste Hülse (92) und die zweite Hülse (94) relativ zueinander in einer Schraubweise bewegbar sind, wobei die zweite Hülse (94) weiterhin das optische System behält, um ein Indexsystem, das die erste Hülse (92) und die zweite Hülse (94) in eine oder mehrere auswählbare relative Drehorientierungen vorspannt.
Lampe nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine Linse (88) beinhaltet: eine Mehrzahl von Fresnel-Linsen, die in einem zweiten Muster angeordnet sind, das zu dem ersten Muster korrespondiert.
Lampe nach Anspruch 6, bei der das optische System beinhaltet: eine Mehrzahl von Linsen (88), wobei jede Linse axial mit einer LED (82) ausgerichtet ist und optisch mit der LED (12, 32, 82), mit der ersten Hülse (92) und der zweiten Hülse (94) in einer der auswählbaren relativen Drehorientierungen kommuniziert.
Lampe nach Anspruch 6, bei der die Mehrzahl von LEDs (12, 32, 82) des LED-Moduls (16, 36, 86) beinhaltet: eine erste LED-Belichtungseinheit (114A), einschließlich einer Mehrzahl von ersten LEDs (116A, 146A, 156A), die Licht mit einer ersten Charakteristik erzeugen, und eine zweite LED-Belichtungseinheit (114B), die eine Mehrzahl von zweiten LEDs (116B, 146B, 156B) beinhaltet, die Licht mit einer zweiten Charakteristik erzeugt, die sich von der ersten Charakteristik unterscheidet, wobei die erste und zweite LED-Belichtungseinheit (114A, 114B) selektiv betreibbar sind, um eine Lichtausgabe zu erzeugen mit der ausgewählten ersten oder zweiten Charakteristik.
Spotmodul nach Anspruch 1, das weiterhin beinhaltet: eine mechanische Blockierung (50, 52) zwischen der inneren und äußeren Hülse (42, 44), die eine relative Drehung zwischen den Hülsen verhindert.
Spotmodul nach Anspruch 10, bei dem die mechanische Blockierung (50, 52) beinhaltet: einen Vorsprung (50) auf der inneren oder der äußeren Hülse (42, 44), wobei der Vorsprung (50) parallel mit der optischen Achse ausgerichtet ist, und eine Nut bzw. Rille (52) in der inneren oder äußeren Hülse (42, 44), die den Vorsprung (50) aufnimmt, um die relative Drehbewegung der inneren Hülse gegenüber der äußeren Hülse (42, 44) zu verhindern.
Spotmodul nach Anspruch 1, der weiterhin beinhaltet: einen Anschlag (46), der die innere und äußere Hülse (42, 44) in eine oder mehrere auswählbare relative axiale Anschlagpositionen (48) vorspannt.
Lampe nach Anspruch 6, bei der das LED-Modul (16) weiterhin beinhaltet: eine Wärmesenke (24), die thermisch mit dem Substrat (14) verbunden ist, für das Kühlen des LED-Moduls (16).