EP2270384A2 - Lamp - Google Patents
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- EP2270384A2 EP2270384A2 EP10012150A EP10012150A EP2270384A2 EP 2270384 A2 EP2270384 A2 EP 2270384A2 EP 10012150 A EP10012150 A EP 10012150A EP 10012150 A EP10012150 A EP 10012150A EP 2270384 A2 EP2270384 A2 EP 2270384A2
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- lamp
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
- F21S45/40—Cooling of lighting devices
- F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
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- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/20—Light sources comprising attachment means
- F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
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- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
- F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
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- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/06—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being coupling devices, e.g. connectors
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- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/71—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements
- F21V29/713—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements in direct thermal and mechanical contact of each other to form a single system
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- F21V29/77—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section
- F21V29/773—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
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- F21V7/04—Optical design
- F21V7/06—Optical design with parabolic curvature
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- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the invention relates to a lamp according to the preamble of claim 1.
- Such a lamp is available under the trademark HALOSPOT from Osram GmbH in Kunststoff.
- the well-known, for example, under the name HALOSPOT 111 known lamp has a socket with two terminal pins, which is connected to a z. B. aluminum-coated reflector is connected.
- a halogen incandescent lamp is arranged as the light source, wherein the incandescent filament is located approximately in the region of the focal point of the parabolic reflector.
- the halogen lamp is covered in the main emission of the lamp by a cap which is held by means of two gripping ridges on the reflector edge. The cap prevents direct light emission of the lamp in Hauptabstrahlraum.
- the well-known lamp has a defined, z. B. very low beam angle, approximately in the range of about 8 ° and thus allows a targeted lighting of building surfaces or objects in the manner of accent lighting over longer distances.
- the known lamp is typically used in the field of "shop lighting”.
- the object of the invention is to provide a lamp with a longer life.
- the invention achieves this object with the features of claim 1, in particular with those of the characterizing part, and is accordingly characterized in that the light source is formed by at least one LED and spaced from the inside of the reflector, and that at least one Functional element of the LED, in particular at least one power supply line of the LED and / or at least one heat sink for the LED, at least partially extends substantially along the light exit plane or at least partially disposed on the side facing away from the reflector of the light exit plane.
- the principle of the invention thus consists essentially in providing an LED instead of the known halogen incandescent lamp as the light source.
- an LED assembly such as an LED chip, which may have one or more LED (light emitting diodes).
- the inventive feature of the distanced arrangement of the LED from the inside of the reflector allows a substantially breakdown-free design of the reflector. While in the lamp of the prior art, the incandescent lamp penetrates the reflector approximately in the region of the vertex of the reflector and is fastened to the reflector in the region of the vertex, according to the invention an attachment of the LED to the edge region of the reflector is possible by means of functional elements which extend substantially along a light exit plane of the lamp extend. At the same time according to the invention there is the possibility of power supply lines, so voltage supply lines, also run in the light exit plane of the lamp. Heat sinks, for example cooling blocks or cooling plates, can also be arranged on the side of the light exit plane facing away from the reflector or on the side of the LED facing away from the reflector.
- heat sink for the LED As a functional element in the context of the invention, for example, heat sink for the LED, power supply lines for the LED, fasteners for the LED, which allow attachment of the LED relative to the reflector and possibly understood as further components of the LED unit, for example, a chip body.
- Both the fasteners for the LED and the cooling elements and power supply lines are arranged in the region of the reflector opening so that they allow a virtually trouble-free passage of the entire luminous flux through the reflector opening.
- the invention recognizes that the arrangement of the functional elements for the LED in the region of the reflector opening raises significantly lower shading problems than if the LED were directly connected to the apex region of the reflector.
- the one or more heat sinks are also arranged at a distance from the vertex of the reflector.
- designed as a solid cooling block heat sink can be arranged on the side facing away from the reflector of the LED unit and only slightly affect the light passage due to its compact and central arrangement.
- heat sinks designed as cooling plates can extend from the LED unit to the edge of the reflector and in this case have a cross-sectional area projected onto the light exit plane, which relative to the entire cross-sectional area of the Reflector opening is negligible and thus the light output from the lamp out also affected only slightly.
- the principle according to the invention thus consists of not arranging components of an already required geometric size in a region of the apex of the reflector, where this leads to greater light losses, but to arrange these components in a region of the reflector opening and, due to a suitable geometric design, the proportion of the shading cross-sectional area the components based on the entire reflector opening to keep low.
- the invention recognizes that an LED or an LED unit, that is to say an element which has one or more LEDs, only requires a very small installation space and in this way an arrangement in the focal point or in a focal point area of the reflector is possible without that larger shading problems occur.
- the functional elements are arranged essentially along the light exit plane or on the side of the light exit plane facing away from the reflector.
- the functional elements are advantageously arranged at a location as distant as possible from the apex region of the reflector, ie also advantageously in the region of a free edge of the reflector.
- claim 1 should also include such exemplary embodiments, in which the functional elements are arranged slightly distanced from the reflector opening.
- the actual, for example, parabolic reflector still a free edge portion is assigned, which has virtually no additional, light directing or photoconductive function and thus represents only a kind of extension of the reflector, for example, for reflector attachment or glare limitation.
- the light exit plane in the context of the invention is slightly distanced from the actual reflector opening.
- Directional light distribution in the sense of claim 1 is understood, for example, as a closely radiating, ie predominantly parallel radiation, which requires a parabolic reflector.
- a directional radiation is also understood to mean a focusing radiation which requires, for example, an elliptical reflector, that is to say a reflector whose reflector inner surface has the curve shape of an elliptical section. Also in this case the reflector is rotationally symmetric.
- a directional light distribution in the context of the invention is also understood to mean that which is achieved by an almost arbitrary surface structuring of the inner surface of the reflector, for example by attachment of a prism structure or the like.
- Such structures are known, for example, from the motor vehicle headlight area and are referred to there as free-running.
- the interior surface of the reflector may also be segmented to provide different reflector contours.
- the lamp according to the invention has a base for connection to a light-side lamp socket. It may be z.
- Example to act as a socket conventional design, as it is known, for example from the HALOSPOT 111 ago, which forms an axial end portion of the lamp.
- a luminaire-side attachment of the lamp can also take place in that fastening elements are arranged in the region of the reflector edge, which cooperate with light-side fastening elements.
- a fastener comes while a mounting ring od.
- a base of the lamp according to the invention is understood in such an embodiment of the lamp-side mounting portion which cooperates with the fastening element.
- the base of the lamp according to the invention can also have the electrical connection contacts for connection to luminaire-side mating terminal contacts, for example in the form of terminal contact pins, which are arranged within the socket, as is the case with the known HALOSPOT 111.
- the lamp can also be associated with the LED unit connected terminal lugs or terminal contacts that allow a particular immediate light side screw or terminal connection.
- the mechanical attachment is in this case only below, z. B. the use of a mounting ring.
- the functional element projects at least partially out of the reflector opening.
- This design of the functional element takes into account that a shading problem is kept small, as far as the projected to the light exit plane cross section of the functional element makes up only a small area of the entire reflector opening, whereas an extension of the functional element out of the reflector opening, so starting from the light exit plane of the reflector element in directed away substantially in the central longitudinal axis of the reflector, no major shading problems with it.
- the LED is associated with at least one power supply line which extends substantially along the light exit plane.
- the arrangement of at least one voltage supply line takes place in such a way that the electrical connection between the LED and the connection contacts arranged on the base does not follow the shortest path along the longitudinal central axis the lamp is made, but is accomplished via a kind of detour, which includes, for example, embracing the reflector edge at least one point and a leading along the power supply line on the outside of the reflector. This practically allows a breakdown-free reflector surface.
- power supply lines may preferably extend in the opposite direction to one another, ie diametrically, essentially in the region of the light exit plane. This also offers advantages in terms of stability of a later to be described attachment of a unit, which has functional elements of the LED, on the reflector. As far as the LED unit has three power supply lines, for example, are required to two different LED or two different types of LED, for. B. LED of different colors to be able to control separately, these power supply lines are preferably arranged in a respective circumferential angle of 120 ° to each other along the light exit plane.
- these four voltage supply lines are advantageously arranged such that two voltage supply lines are essentially at an angle of 90 ° ° along the light exit plane to each other.
- At least one power supply line is provided, the one Surrounds the edge of the reflector opening.
- the reflector is associated with a transparent cover element which closes the reflector opening.
- This lid element makes cleaning unnecessary during a long life of the lamp. Except for an approximately in the center of the cover element, ie in the region of the longitudinal center axis of the reflector arranged receptacle for the LED unit, this cover element closes the reflector opening completely and prevents penetration of dust or dirt particles in the reflector interior. The reflector interior is completed in this way and allows a maintenance-free lamp operation.
- At least one voltage supply line is provided, which is arranged on the side facing away from the reflector of the cover element.
- the cover element thus optionally also the function of a support element for the power supply line and allows a particularly simple attachment or attachment of the power supply line to the reflector.
- the cover element for example, directly connected to the free edge of the reflector, for example, be glued.
- the power supply line which may also be an integral part of a further functional unit comprising assembly, be attached to the lid member or directly on the reflector.
- the side facing away from the reflector of the cover element can in this way a bearing surface for a structural unit provide easy positioning during assembly.
- a handle part is provided on the side facing away from the reflector of the light exit plane or, if present, on the side facing away from the reflector of the cover element.
- This handle part may for example be part of a functional unit having structural unit, which includes, for example, heat sink and power supply lines and possibly required insulating layers or insulator.
- the grip part can enable a particularly simple assembly of this structural unit on the reflector.
- the handle part can advantageously also serve to insert the lamp in a lamp socket provided, if only very small installation spaces for the lamp are available.
- the LED is assigned at least one heat sink for heat dissipation.
- This embodiment of the invention offers the advantage of a long life of the lamp.
- the heat sink is arranged at a distance from the vertex of the reflector. This arrangement of the heat sink allows an almost unimpaired light transmission of the light emitted by the LED or the LED unit within the reflector interior.
- the heat sink is arranged on the side facing away from the reflector of the light exit plane and / or the LED.
- This embodiment of the invention provides a positioning of the heat sink as far as possible from the vertex of the reflector and thus contributes to a substantially trouble-free light line within the reflector continues at.
- the heat sink is formed by a compact, in particular solid cooling block.
- the heat sink comprises a cooling plate, which extends substantially along the light exit plane.
- a larger compared to a cooling block surface is achieved, which facilitates adalekonvetation.
- the cooling plates can provide, for example, the aforementioned handle parts. You can also be part of a unit that attaches the LED unit to the reflector.
- the cooling plate of the LED so the center of the reflector opening, extend substantially to an edge of the reflector opening and in this way for a stable connection, for example by gripping the edge or by a possible interaction with a fastener, for example with a clamping ring or mounting ring, provide, which provides for an indirect attachment of the preassembled unit to the reflector.
- the reflector is formed substantially continuously.
- Such a continuous design of the reflector is provided in particular in the region of its apex. This allows undisturbed passing of light within the reflector interior.
- the reflector of the lamp and thus the entire lamp can now be made easier and easier to install.
- a first embodiment of the lamp 10 has a base 11 in which two contact pins 12a, 12b are fixed.
- the number of contact pins is initially to be understood as an example and depends on the type of LED used and their number, in particular the way in which the LED should be controlled.
- an unillustrated electronic control device in the manner of a ballast can be arranged on the lamp 10.
- a ballast is preferably arranged on the luminaire side, that is to say on the side of the lamp socket, which is not shown, from the current viewpoint of the lamp 10.
- the type of contact pins to be used also depends on the required supply voltage.
- the base 11 is connected to a reflector 13, which is formed according to the embodiment substantially parabolic and has a continuous shell shape.
- the reflector is designed to be rotationally symmetrical about the longitudinal central axis L of the lamp 10 and has a focal point or focal point region 32 arranged in the region of the longitudinal central axis L and at a vertex or apex region 27 of the reflector 13.
- the reflector interior 33 ( Fig. 4 ) is essentially empty.
- the reflector 13 comprises a reflector opening 15, which is bounded by an edge 16 of the reflector.
- the edge 16 is connected to a clamping or mounting ring 31.
- the reflector opening 15 provides a light exit plane E ready.
- an LED unit 19 with at least one LED 20, 20a, 20b, 20c is arranged.
- the LED 20, 20a, 20b, 20c emits light substantially in the direction x, which strikes the mirrored, in any case, however, reflective inner surface 14 of the reflector 13.
- the light is directed by the reflector such that the light emitted by or from the LED 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e leaves the lamp 10 substantially in the main emission direction A and a substantially parallel beam of only a very small one Represents beam expansion of a few degrees.
- a substantially circular disc-shaped cover member 17 is provided, which has a central recess 18 for receiving the LED unit 19 and is connected to its outer edge region 22 with the free edge region 16 of the reflector element 13.
- the reflector interior 33 is almost completely closed by the cover element 17.
- the lid member 17 is made of transparent material, such as transparent plastic, such as acrylic glass and has a smooth or textured surface.
- the LED unit 19 is, for example, an LED chip, that is to say a carrier component which has at least one LED and has the required electrical connection contacts for the LED or the LED.
- at least two voltage supply lines 21a, 21b are required. These are guided according to the embodiment substantially along the light exit plane E of the LED unit 19 toward the edge 16 of the reflector 13.
- the power supply lines 21a, 21b lie directly on the cover element 17. In one embodiment, not shown, the power supply lines may possibly also be an integral part of a cover element 17.
- a rear portion of the power supply line 24 (or 24a, 24b) is provided.
- the rear portion 24, 24 a, 24 b of the power supply line extends on the side facing away from the LED unit 19 of the reflector 13 and is in Fig. 1 only shown schematically.
- An enveloping body 21, for example, a plastic embedding for the line section 24 provides or even an insulating coating can ensure that the power supply line sections 24, 24a, 24b are not freely accessible.
- a second embodiment of the invention which schematically according to Fig. 2 is implied, the in Fig. 1 illustrated base 11 of the lamp omitted.
- rear voltage supply line sections 24a, 24b are also unnecessary. Instead, a fastening of the lamp via a clamping or mounting ring 31 is directly on the light side at a designated, not shown attachment point.
- designated 24 angled terminal lug can be designed in the manner of a plug-in contact or in the manner of a screw and interact directly with light-side mating connection lines or mating terminal contacts. Normally, in this case, when mounting the lamp, it would first be necessary to make electrical contact, for example by making the screw fastening, and then attach the lamp 10 via the clamping or mounting ring 31 on the light side.
- the clamping or mounting ring 31 of the lamp 10 is referred to in this case.
- the power supply lines 21a, 21b extend in the region of the light exit plane E and thus occupy only a small areal proportion of the reflector opening 15, otherwise they do not impair the light conduction within the reflector interior 33.
- the beam path of the light emitted by the LED 20 is schematically shown by dashed arrows Fig. 4 indicated.
- the LED unit 19 cooling elements in the form of a cooling block 29 or in the form of cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d may be assigned, on the side facing away from the reflector 13 of the LED unit 19 and / or are arranged on the side facing away from the reflector of the light exit plane E.
- a cooling block 29 is provided, which is formed substantially in the shape of a piston and extends away from the actual LED chip 19 in the main emission direction A, ie substantially along the longitudinal central axis L of the lamp 10. The projected onto the light exit plane E surface of the LED chip 19 and the cooling block 29 can therefore be kept relatively small.
- the LED chips While in LED chips of the prior art, as currently provided by LED chip manufacturers, the LED chips are very extensive in one plane, since the cooling surfaces are arranged along the plane along which the chip extends, according to the invention accommodating a cooling block 29 without significant impairment of the light emission due to the more compact design of the LED chip possible.
- the detailed design of the LED chip is arbitrary. In this case, it is possible to make use of experiences with the connection of cooling surfaces with the LED in conventional LED chip arrangements.
- the cooling block 29 can dissipate the heat generated during operation of the LED from the back side of an LED chip 19. Other connections are also conceivable.
- FIG. 1 shows the arrangement of two cooling plates 30a, 30b, which extend web-like from the LED chip 19 to the edge 16 of the reflector element 13.
- the embodiment shown in the figures provides both cooling plates 30a, 30b and a cooling block 29. This is only to be understood as an example. Alternatively, it is also possible to provide lamps which have only one cooling block or only one or more cooling plates.
- the cooling plate 30a contacted with its central contact surface 35, the outer side 36 of the cooling block 29 and forms a thermal bridge for heat conduction. This too is only to be understood as an example, since other contacting possibilities of the cooling plates 30a, 30b with the LED chip 19 are also possible.
- the heatsinks 30a, 30b, 30c, 30d allow for providing a large surface area so that particularly effective cooling and convection of the generated heat to the environment is achieved.
- the cooling plates 30a, 30b, with respect to the emission direction A of the lamp 10, are aligned with the voltage supply lines 21a, 21b, 21c, 21d. This also results from the FIGS. 5 to 7 , which will be discussed later. It is advantageous that the overall occupied by the cooling plates and the power supply lines cross-section, so their projected onto the light exit surface area, occupies only a very small area ratio of the total of the reflector opening 15 area.
- an insulating layer 28 or an insulating body is disposed between the power supply line 21a and the corresponding cooling plate 30a. This ensures an electrical separation of these two components.
- cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d it is possible to electrically connect the cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d and the corresponding power supply line 21a, 21b, 21c, 21d.
- the insulating body 28 can be omitted in such an embodiment.
- the electrical separation of cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d and power supply lines 21, 21b, 21c, 21d is desired.
- a fastener 31 which is formed in the embodiment as a clamping or mounting ring, provided to a mounting of the LED unit 19, the cooling elements 29, 30a, 30b, 30c, 30d, the insulating body 28 and the power supply lines 21a, 21b , 21c, 21d with the reflector 13 to allow a lamp.
- some or all of the following elements LED unit 19, cooling block 29, cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d, power supply lines 21a, 21b, 21c, 21d and insulator 28 may form a common, preassembled unit.
- the clamping or mounting ring 31 can be connected to this unit preassembled and can be done as a base instead of the base 11, the connection to the lamp.
- the cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d directly provide a handle body. In the assembled state can be detected by gripping the cooling plates, the entire lamp 10 and mounted in a simple manner.
- the cooling plates are, as can be seen in particular from the FIGS. 5 and 7 and the Fig. 1 results, relatively narrow, but have a relatively large height extending in the direction of radiation A. This geometric design facilitates detection of the cooling plates, but on the other hand does not affect the light emission.
- FIGS. 5 to 7 illustrate in plan view of the reflector opening 15 different geometric arrangements and embodiments of lamps depending on the number of required power supply lines. Is how the Fig. 5 indicates only one LED or only one type or group of several LED provided, so only two power supply lines 21a, 21b are required, which are opposite, so extend substantially diametrically to each other.
- Fig. 6 shows an arrangement with two differently controllable LED or groups of LED, consequently, due to circuitry requirements, at least three power supply lines are required to control these two LEDs individually. It follows accordingly Advantageously, an arrangement in which in each case two voltage supply lines enclose a circumferential angle of 120 ° with each other along the light exit plane E.
- Fig. 7 shows a third embodiment in which three LEDs (eg red, green, blue) or three groups of LEDs, which are individually controllable, are provided. As a result, four power supply lines are interposed, enclosing an angle of 90 ° therebetween.
- three LEDs eg red, green, blue
- three groups of LEDs which are individually controllable
- the embodiments of the FIGS. 5 to 7 also heat-dissipating cooling plates 30a, 30b, 30c, 30d, which are arranged in alignment with the voltage supply lines 21a, 21b, 21c, 21d.
- the light emission can thus be done virtually trouble-free.
Landscapes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a lamp according to the preamble of
Eine derartige Lampe ist unter der Marke HALOSPOT von der Osram GmbH in München erhältlich. Die bekannte, beispielsweise unter der Bezeichnung HALOSPOT 111 bekannte Lampe weist einen Stecksockel mit zwei Anschlusskontaktstiften auf, der mit einem z. B. aluminiumbeschichteten Reflektor verbunden ist. Im Bereich des Scheitelpunktes des Reflektors ist als Lichtquelle eine Halogenglühlampe angeordnet, wobei sich die Glühwendel etwa im Bereich des Brennpunktes des parabolförmigen Reflektors befindet. Die Halogenlampe wird in Hauptabstrahlrichtung der Lampe von einer Kappe überdeckt, die mittels zweier Griffstege an dem Reflektorrand gehalten ist. Die Abdeckkappe verhindert eine direkte Lichtabstrahlung der Lampe in Hauptabstrahlrichtung.Such a lamp is available under the trademark HALOSPOT from Osram GmbH in Munich. The well-known, for example, under the name HALOSPOT 111 known lamp has a socket with two terminal pins, which is connected to a z. B. aluminum-coated reflector is connected. In the region of the vertex of the reflector, a halogen incandescent lamp is arranged as the light source, wherein the incandescent filament is located approximately in the region of the focal point of the parabolic reflector. The halogen lamp is covered in the main emission of the lamp by a cap which is held by means of two gripping ridges on the reflector edge. The cap prevents direct light emission of the lamp in Hauptabstrahlrichtung.
Die bekannte Lampe weist einen definierten, z. B. sehr geringen Abstrahlwinkel, etwa im Bereich von etwa 8° auf und ermöglicht damit ein zielgerichtetes Beleuchten von Gebäudeflächen oder Gegenständen nach Art einer Akzentbeleuchtung auch über größere Distanzen. Die bekannte Lampe wird typischerweise im Bereich der "Shopbeleuchtung" eingesetzt.The well-known lamp has a defined, z. B. very low beam angle, approximately in the range of about 8 ° and thus allows a targeted lighting of building surfaces or objects in the manner of accent lighting over longer distances. The known lamp is typically used in the field of "shop lighting".
Ausgehend von der bekannten Lampe besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Lampe mit einer höheren Lebensdauer bereitzustellen.Starting from the known lamp, the object of the invention is to provide a lamp with a longer life.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle von wenigstens einer LED gebildet und beabstandet von der Innenseite des Reflektors angeordnet ist, und dass wenigstens ein Funktionselement der LED, insbesondere wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung der LED und/oder wenigstens ein Kühlkörper für die LED, zumindest teilweise im wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene verläuft oder zumindest teilweise auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene angeordnet ist.The invention achieves this object with the features of
Das Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, anstelle der bekannten Halogenglühlampe als Lichtquelle eine LED vorzusehen. Hierdurch wird eine um Größenordnungen verlängerte Lebensdauer der Lampe möglich. Als LED im Sinne des Anspruches 1 wird dabei eine LED-Baueinheit, beispielsweise ein LED-Chip verstanden, der eine oder mehrere LED (light emitting diodes) aufweisen kann.The principle of the invention thus consists essentially in providing an LED instead of the known halogen incandescent lamp as the light source. As a result, extended by orders of magnitude life of the lamp is possible. As LED in the sense of
Die erfindungsgemäße Besonderheit der distanzierten Anordnung der LED von der Innenseite des Reflektors ermöglicht eine im Wesentlichen durchbruchsfreie Ausbildung des Reflektors. Während bei der Lampe des Standes der Technik die Glühlampe etwa im Bereich des Scheitelpunktes des Reflektors diesen durchdringt und im Bereich des Scheitelpunktes an dem Reflektor befestigt ist, ist erfindungsgemäß eine Befestigung der LED an dem Randbereich des Reflektors mittels Funktionselementen möglich, die sich im wesentlichen entlang einer Lichtaustrittsebene der Lampe erstrecken. Zugleich besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, Stromzuleitungen, also Spannungsversorgungsleitungen, ebenfalls im Bereich der Lichtaustrittsebene der Lampe verlaufen zu lassen. Auch Kühlkörper, beispielsweise Kühlblöcke oder Kühlbleche, können auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene beziehungsweise auf der dem Reflektor abgewandten Seite der LED angeordnet sein.The inventive feature of the distanced arrangement of the LED from the inside of the reflector allows a substantially breakdown-free design of the reflector. While in the lamp of the prior art, the incandescent lamp penetrates the reflector approximately in the region of the vertex of the reflector and is fastened to the reflector in the region of the vertex, according to the invention an attachment of the LED to the edge region of the reflector is possible by means of functional elements which extend substantially along a light exit plane of the lamp extend. At the same time according to the invention there is the possibility of power supply lines, so voltage supply lines, also run in the light exit plane of the lamp. Heat sinks, for example cooling blocks or cooling plates, can also be arranged on the side of the light exit plane facing away from the reflector or on the side of the LED facing away from the reflector.
Als Funktionselement im Sinne der Erfindung werden beispielsweise Kühlkörper für die LED, Spannungsversorgungsleitungen für die LED, Befestigungselemente für die LED, die eine Befestigung der LED relativ zu dem Reflektor ermöglichen sowie gegebenenfalls auch weitere Bestandteile der LED-Einheit, beispielsweise ein Chipkörper verstanden.As a functional element in the context of the invention, for example, heat sink for the LED, power supply lines for the LED, fasteners for the LED, which allow attachment of the LED relative to the reflector and possibly understood as further components of the LED unit, for example, a chip body.
Verschattungsproblematik vermieden, da das von der LED ausgehende Licht hindernisfrei auf die Innenseite des Reflektors treffen und dort in der gewünschten Weise reflektiert und damit weitergeleitet werden kann. Im Scheitelbereich des Reflektors sind erfindungsgemäß keinerlei Bauteile mehr angeordnet, die die Reflektorfläche reduzieren. Durch die beabstandete Anordnung der LED von dem Scheitelbereich des Reflektors bildet sich ein bauteilfreier Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Reflektors und der eigentlichen Lichtquelle.Shading problem avoided because the outgoing light from the LED meet the inside of the reflector obstacle-free and reflected there in the desired manner and can be forwarded with it. In the apex region of the reflector according to the invention no components are arranged, which reduce the reflector surface. The spaced arrangement of the LED from the apex region of the reflector forms a component-free gap between the inner surface of the reflector and the actual light source.
Sowohl die Befestigungselemente für die LED als auch die Kühlelemente und Spannungsversorgungsleitungen sind im Bereich der Reflektoröffnung so angeordnet, dass sie einen praktisch störungsfreien Durchtritt des gesamten Lichtstromes durch die Reflektoröffnung ermöglichen. Die Erfindung erkennt dabei, dass die Anordnung der Funktionselemente für die LED im Bereich der Reflektoröffnung deutlich geringere Verschattungsprobleme aufwirft, als wenn die LED unmittelbar mit dem Scheitelbereich des Reflektors verbunden wäre.Both the fasteners for the LED and the cooling elements and power supply lines are arranged in the region of the reflector opening so that they allow a virtually trouble-free passage of the entire luminous flux through the reflector opening. The invention recognizes that the arrangement of the functional elements for the LED in the region of the reflector opening raises significantly lower shading problems than if the LED were directly connected to the apex region of the reflector.
Schließlich wird erfindungsgemäß auch eine einfache und effiziente Kühlung der LED-Einheit möglich, wobei der oder die Kühlkörper ebenfalls distanziert von dem Scheitel des Reflektors angeordnet sind. So kann beispielsweise ein als massiver Kühlblock ausgebildeter Kühlkörper auf der dem Reflektor abgewandten Seite der LED-Einheit angeordnet sein und aufgrund seiner kompakten und zentralen Anordnung den Lichtdurchtritt nur unwesentlich beeinflussen. Gleichermaßen können als Kühlbleche ausgebildete Kühlkörper sich von der LED-Einheit bis zum Rand des Reflektors erstrecken und dabei eine auf die Lichtaustrittsebene projizierte Querschnittsfläche aufweisen, die bezogen auf die gesamte Querschnittsfläche der Reflektoröffnung vernachlässigbar gering ist und damit den Lichtaustritt aus der Lampe heraus ebenfalls nur unwesentlich beeinträchtigt.Finally, according to the invention, a simple and efficient cooling of the LED unit becomes possible, wherein the one or more heat sinks are also arranged at a distance from the vertex of the reflector. Thus, for example, designed as a solid cooling block heat sink can be arranged on the side facing away from the reflector of the LED unit and only slightly affect the light passage due to its compact and central arrangement. Similarly, heat sinks designed as cooling plates can extend from the LED unit to the edge of the reflector and in this case have a cross-sectional area projected onto the light exit plane, which relative to the entire cross-sectional area of the Reflector opening is negligible and thus the light output from the lamp out also affected only slightly.
Das erfindungsgemäße Prinzip besteht somit darin, Bauteile einer ohnehin erforderlichen geometrischen Größe nicht in einem Bereich des Scheitels des Reflektors anzuordnen, wo dies zu größeren Lichtverlusten führt, sondern diese Bauteile in einem Bereich der Reflektoröffnung anzuordnen und aufgrund einer geeigneten geometrischen Ausbildung den Anteil der abschattenden Querschnittsfläche der Bauteile bezogen auf die gesamte Reflektoröffnung niedrig zu halten.The principle according to the invention thus consists of not arranging components of an already required geometric size in a region of the apex of the reflector, where this leads to greater light losses, but to arrange these components in a region of the reflector opening and, due to a suitable geometric design, the proportion of the shading cross-sectional area the components based on the entire reflector opening to keep low.
Die Erfindung erkennt darüber hinaus, dass eine LED beziehungsweise eine LED-Einheit, also ein Element, welches eines oder mehrere LED aufweist, nur einen sehr geringen Bauraum erfordert und auf diese Weise eine Anordnung im Brennpunkt oder in einem Brennpunktbereich des Reflektors möglich ist, ohne dass größere Verschattungsprobleme auftreten.In addition, the invention recognizes that an LED or an LED unit, that is to say an element which has one or more LEDs, only requires a very small installation space and in this way an arrangement in the focal point or in a focal point area of the reflector is possible without that larger shading problems occur.
Die Formulierung, wonach die Funktionselemente im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene oder auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene angeordnet sind, berücksichtigt, dass die Funktionselemente vorteilhafterweise an einer von dem Scheitelbereich des Reflektors möglichst distanzierten Stelle angeordnet sind, also auch vorteilhafterweise im Bereich eines freien Randes des Reflektors.The wording according to which the functional elements are arranged essentially along the light exit plane or on the side of the light exit plane facing away from the reflector takes into account that the functional elements are advantageously arranged at a location as distant as possible from the apex region of the reflector, ie also advantageously in the region of a free edge of the reflector.
Die Formulierung des Anspruches 1 soll dabei aber auch solche Ausführungsbeispiele mit einschließen, bei denen die Funktionselemente geringfügig distanziert von der Reflektoröffnung angeordnet sind. Insbesondere sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsbeispiele vorstellbar, bei denen dem eigentlichen, beispielsweise parabolförmigen Reflektor, noch ein freier Randabschnitt zugeordnet ist, der praktisch keine zusätzliche, lichtlenkende oder lichtleitende Funktion besitzt und somit lediglich eine Art Verlängerung des Reflektors, beispielsweise zur Reflektorbefestigung oder zur Blendbegrenzung darstellt. In diesem Fall ist die Lichtaustrittsebene im Sinne der Erfindung von der eigentlichen Reflektoröffnung geringfügig distanziert.However, the wording of
Als gerichtete Lichtverteilung im Sinne des Anspruchs 1 wird beispielsweise eine eng abstrahlende, also vorwiegend parallele Abstrahlung verstanden, die einen parabolischen Reflektor erfordert. Alternativ dazu wird unter einer gerichteten Abstrahlung aber auch eine fokussierende Abstrahlung verstanden, die einen beispielsweise elliptischen Reflektor erfordert, also einen Reflektor, dessen Reflektorinnenfläche die Kurvenform eines Ellipsenabschnittes aufweist. Auch in diesem Fall ist der Reflektor rotationssymmetrisch.Directional light distribution in the sense of
Weiterhin wird als gerichtete Lichtverteilung im Sinne der Erfindung auch eine solche verstanden, die durch eine nahezu beliebige Oberflächenstrukturierung der Innenfläche des Reflektors, beispielsweise durch Anbringung einer Prismenstruktur od. dgl. erreicht wird. Derartige Strukturen sind beispielsweise aus dem Kfz-Scheinwerferbereich bekannt und werden dort als Freiflächner bezeichnet.Furthermore, a directional light distribution in the context of the invention is also understood to mean that which is achieved by an almost arbitrary surface structuring of the inner surface of the reflector, for example by attachment of a prism structure or the like. Such structures are known, for example, from the motor vehicle headlight area and are referred to there as free-running.
Gleichermaßen kann die Innenfläche des Reflektors auch segmentiert sein, so dass unterschiedliche Reflektorkonturen bereitgestellt werden.Likewise, the interior surface of the reflector may also be segmented to provide different reflector contours.
Die erfindungsgemäße Lampe weist einen Sockel zur Anbindung an eine leuchtenseitige Lampenfassung auf. Dabei kann es sich z. B. um einen Sockel herkömmlicher Bauform handeln, wie er beispielsweise von der HALOSPOT 111 her bekannt ist, welcher einen axialen Endbereich der Lampe bildet. Alternativ kann eine leuchtenseitige Befestigung der Lampe aber auch dadurch erfolgen, dass im Bereich des Reflektorrandes Befestigungselemente angeordnet sind, die mit leuchtenseitigen Befestigungselementen zusammenwirken. Als Befestigungselement kommt dabei auch ein Montagering od. dgl. in Frage. Als Sockel der Lampe im Sinne der Erfindung wird bei einer solchen Ausführungsform der lampenseitige Befestigungsbereich verstanden, der mit dem Befestigungselement zusammenwirkt.The lamp according to the invention has a base for connection to a light-side lamp socket. It may be z. Example, to act as a socket conventional design, as it is known, for example from the HALOSPOT 111 ago, which forms an axial end portion of the lamp. Alternatively, a luminaire-side attachment of the lamp can also take place in that fastening elements are arranged in the region of the reflector edge, which cooperate with light-side fastening elements. As a fastener comes while a mounting ring od. Like. In question. As a base of the lamp according to the invention is understood in such an embodiment of the lamp-side mounting portion which cooperates with the fastening element.
Der Sockel der erfindungsgemäßen Lampe kann auch die elektrischen Anschlusskontakte zur Verbindung mit leuchtenseitigen Gegenanschlusskontakten aufweisen, beispielsweise in Form von Anschlusskontaktstiften, die innerhalb des Sockels angeordnet sind, wie dies bei der bekannten HALOSPOT 111 der Fall ist. Alternativ können der Lampe auch elektrisch mit der LED-Einheit verbundene Anschlussfahnen oder Anschlusskontakte zugeordnet sein, die einen insbesondere unmittelbaren leuchtenseitigen Schraub- oder Klemmanschluss ermöglichen. Die mechanische Befestigung erfolgt in diesem Fall erst nachfolgend, z. B. dem Einsatz eines Montageringes.The base of the lamp according to the invention can also have the electrical connection contacts for connection to luminaire-side mating terminal contacts, for example in the form of terminal contact pins, which are arranged within the socket, as is the case with the known HALOSPOT 111. Alternatively, the lamp can also be associated with the LED unit connected terminal lugs or terminal contacts that allow a particular immediate light side screw or terminal connection. The mechanical attachment is in this case only below, z. B. the use of a mounting ring.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt das Funktionselement zumindest teilweise aus der Reflektoröffnung heraus. Diese Bauform des Funktionselementes berücksichtigt, dass eine Verschattungsproblematik gering gehalten wird, soweit der auf die Lichtaustrittsebene projizierte Querschnitt des Funktionselementes nur einen geringen Flächenanteil der gesamten Reflektoröffnung ausmacht, wohingegen eine Erstreckung des Funktionselementes aus der Reflektoröffnung heraus, also ausgehend von der Lichtaustrittsebene von dem Reflektorelement im wesentlichen in Mittellängsachse des Reflektors weggerichtet, keine größeren Verschattungsprobleme mit sich bringt.According to an advantageous embodiment of the invention, the functional element projects at least partially out of the reflector opening. This design of the functional element takes into account that a shading problem is kept small, as far as the projected to the light exit plane cross section of the functional element makes up only a small area of the entire reflector opening, whereas an extension of the functional element out of the reflector opening, so starting from the light exit plane of the reflector element in directed away substantially in the central longitudinal axis of the reflector, no major shading problems with it.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der LED wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung zugeordnet, die im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene verläuft. Die Anordnung wenigstens einer Spannungsversorgungsleitung erfolgt derart, dass die elektrische Verbindung zwischen der LED mit den an dem Sockel angeordneten Anschlusskontakten nicht auf kürzestem Wege entlang der Längsmittelachse der Lampe erfolgt, sondern bewerkstelligt wird über eine Art Umweg, der beispielsweise ein Umgreifen des Reflektorrandes an wenigstens einer Stelle und ein Entlangführen der Spannungsversorgungsleitung auf der Außenseite des Reflektors umfasst. Dies ermöglicht praktisch eine durchbruchsfreie Reflektorfläche.According to a further advantageous embodiment of the invention, the LED is associated with at least one power supply line which extends substantially along the light exit plane. The arrangement of at least one voltage supply line takes place in such a way that the electrical connection between the LED and the connection contacts arranged on the base does not follow the shortest path along the longitudinal central axis the lamp is made, but is accomplished via a kind of detour, which includes, for example, embracing the reflector edge at least one point and a leading along the power supply line on the outside of the reflector. This practically allows a breakdown-free reflector surface.
Insbesondere im Scheitelbereich des Reflektors sind keine Durchbrüche zur Bereitstellung von Spannungsversorgungsleitungen mehr erforderlich.In particular, in the apex region of the reflector no breakthroughs to provide power supply lines longer required.
Sofern für die Spannungsversorgung lediglich zwei Spannungsversorgungsleitungen erforderlich sind, können diese vorzugsweise im Wesentlichen im Bereich der Lichtaustrittsebene in entgegengesetzter Richtung zueinander, also diametral, verlaufen. Dies bietet auch Vorteile hinsichtlich einer Stabilität einer später noch zu beschreibenden Befestigung einer Einheit, welche Funktionselemente der LED aufweist, an dem Reflektor. Soweit die LED-Einheit drei Spannungsversorgungsleitungen aufweist, die beispielsweise erforderlich sind, um zwei unterschiedliche LED oder zwei unterschiedliche Arten von LED, z. B. LED unterschiedlicher Farben, gesondert ansteuern zu können, sind diese Spannungsversorgungsleitungen vorzugsweise in einem jeweiligen Umfangswinkel von 120° zueinander entlang der Lichtaustrittsebene angeordnet.If only two power supply lines are required for the power supply, they may preferably extend in the opposite direction to one another, ie diametrically, essentially in the region of the light exit plane. This also offers advantages in terms of stability of a later to be described attachment of a unit, which has functional elements of the LED, on the reflector. As far as the LED unit has three power supply lines, for example, are required to two different LED or two different types of LED, for. B. LED of different colors to be able to control separately, these power supply lines are preferably arranged in a respective circumferential angle of 120 ° to each other along the light exit plane.
Sind vier Spannungsversorgungsleitungen erforderlich, beispielsweise um wenigstens drei unterschiedliche LED oder drei unterschiedliche Arten von LED, beispielsweise rote LED, grüne LED und blaue LED einzeln ansteuern zu können, sind diese vier Spannungsversorgungsleitungen vorteilhafterweise derart angeordnet, dass jeweils zwei Spannungsversorgungsleitungen im wesentlichen einen Winkel von 90° entlang der Lichtaustrittsebene zueinander einschließen.If four power supply lines are required, for example in order to be able to drive at least three different LEDs or three different types of LED, for example red LED, green LED and blue LED individually, these four voltage supply lines are advantageously arranged such that two voltage supply lines are essentially at an angle of 90 ° ° along the light exit plane to each other.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung vorgesehen, die einen Rand der Reflektoröffnung umgreift. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht die Konstruktion einer Lampe, welche einerseits praktisch keine Verschattungsprobleme aufwirft und andererseits eine sichere und stabile elektrische Verbindung der LED mit dem Sockel gewährleistet und zusätzlich Vorteile hinsichtlich einer einfachen Montage bietet.According to an advantageous embodiment of the invention, at least one power supply line is provided, the one Surrounds the edge of the reflector opening. This embodiment of the invention enables the construction of a lamp which on the one hand raises virtually no shading problems and on the other hand ensures a secure and stable electrical connection of the LED to the base and also offers advantages in terms of ease of installation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Reflektor ein transparentes Deckelelement zugeordnet, welches die Reflektoröffnung verschließt. Dieses Deckelelement macht Reinigungsmaßnahmen während einer langen Lebensdauer der Lampe entbehrlich. Bis auf eine etwa im Zentrum des Deckelelementes, also im Bereich der Längsmittelachse des Reflektors angeordnete Aufnahme für die LED-Einheit, verschließt dieses Deckelelement die Reflektoröffnung vollständig und verhindert ein Eindringen von Staub oder Schmutzpartikeln in den Reflektorinnenraum. Der Reflektorinnenraum ist auf diese Weise abgeschlossen und ermöglicht einen wartungsfreien Lampenbetrieb.According to a further advantageous embodiment of the invention, the reflector is associated with a transparent cover element which closes the reflector opening. This lid element makes cleaning unnecessary during a long life of the lamp. Except for an approximately in the center of the cover element, ie in the region of the longitudinal center axis of the reflector arranged receptacle for the LED unit, this cover element closes the reflector opening completely and prevents penetration of dust or dirt particles in the reflector interior. The reflector interior is completed in this way and allows a maintenance-free lamp operation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung vorgesehen, die auf der dem Reflektor abgewandten Seite des Deckelelementes angeordnet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung kommt dem Deckelelement somit gegebenenfalls auch die Funktion eines Trägerelementes für die Spannungsversorgungsleitung zu und ermöglicht eine besonders einfache Anbringung beziehungsweise Befestigung der Spannungsversorgungsleitung am dem Reflektor. Hierzu kann das Deckelelement beispielsweise unmittelbar mit dem freien Rand des Reflektors verbunden, beispielsweise verklebt sein. Alternativ kann die Spannungsversorgungsleitung, die auch integraler Bestandteil einer weitere Funktionselemente umfassenden Baueinheit sein kann, an dem Deckelelement oder unmittelbar am Reflektor befestigt werden. Die dem Reflektor abgewandte Seite des Deckelelementes kann auf diese Weise eine Auflagefläche für eine Baueinheit bereitstellen und damit für eine einfache Positionierung während einer Fertigungsmontage sorgen.According to a further advantageous embodiment of the invention, at least one voltage supply line is provided, which is arranged on the side facing away from the reflector of the cover element. According to this embodiment of the invention, the cover element thus optionally also the function of a support element for the power supply line and allows a particularly simple attachment or attachment of the power supply line to the reflector. For this purpose, the cover element, for example, directly connected to the free edge of the reflector, for example, be glued. Alternatively, the power supply line, which may also be an integral part of a further functional unit comprising assembly, be attached to the lid member or directly on the reflector. The side facing away from the reflector of the cover element can in this way a bearing surface for a structural unit provide easy positioning during assembly.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene oder, soweit vorhanden, auf der dem Reflektor abgewandten Seite des Deckelelementes, ein Griffteil vorgesehen. Dieses Griffteil kann beispielsweise Bestandteil einer Funktionselemente aufweisenden Baueinheit sein, die beispielsweise Kühlkörper und Spannungsversorgungsleitungen und gegebenenfalls erforderliche Isolierschichten oder Isolierkörper umfasst. Das Griffteil kann einerseits eine besonders einfache Montage dieser Baueinheit an dem Reflektor ermöglichen. Andererseits kann das Griffteil vorteilhaft auch dazu dienen, die Lampe in eine vorgesehene Lampenfassung einzusetzen, wenn nur sehr kleine Einbauräume für die Lampe zur Verfügung stehen.According to a further advantageous embodiment of the invention, a handle part is provided on the side facing away from the reflector of the light exit plane or, if present, on the side facing away from the reflector of the cover element. This handle part may for example be part of a functional unit having structural unit, which includes, for example, heat sink and power supply lines and possibly required insulating layers or insulator. On the one hand, the grip part can enable a particularly simple assembly of this structural unit on the reflector. On the other hand, the handle part can advantageously also serve to insert the lamp in a lamp socket provided, if only very small installation spaces for the lamp are available.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der LED wenigstens ein Kühlkörper zur Wärmeabführung zugeordnet. Diese Ausgestaltung der Erfindung bietet den Vorteil einer langen Lebensdauer der Lampe.According to a further advantageous embodiment of the invention, the LED is assigned at least one heat sink for heat dissipation. This embodiment of the invention offers the advantage of a long life of the lamp.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlkörper von dem Scheitelpunkt des Reflektors beabstandet angeordnet. Diese Anordnung des Kühlkörpers ermöglicht eine nahezu unbeeinträchtigte Lichtweiterleitung des von der LED oder der LED-Einheit ausgesandten Lichtes innerhalb des Reflektorinnenraumes.According to a further advantageous embodiment of the invention, the heat sink is arranged at a distance from the vertex of the reflector. This arrangement of the heat sink allows an almost unimpaired light transmission of the light emitted by the LED or the LED unit within the reflector interior.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlkörper auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene und/oder der LED angeordnet. Diese Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Positionierung des Kühlkörpers möglichst weit entfernt von dem Scheitelpunkt des Reflektors vor und trägt damit zu einer im Wesentlichen störungsfreien Lichtleitung innerhalb des Reflektors weiter bei.According to a further advantageous embodiment of the invention, the heat sink is arranged on the side facing away from the reflector of the light exit plane and / or the LED. This embodiment of the invention provides a positioning of the heat sink as far as possible from the vertex of the reflector and thus contributes to a substantially trouble-free light line within the reflector continues at.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlkörper von einem kompakten, insbesondere massiv ausgebildeten Kühlblock gebildet. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann man den erforderlichen Bauraum zur Unterbringung des Kühlkörpers klein halten. Ermöglicht wird dabei eine Anordnung des Kühlblockes im Wesentlichen im Bereich einer Längsmittelachse des Reflektors, vorzugsweise auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene oder/und auf der dem Reflektor abgewandten Seite der LED. Dies verringert die Verschattungsproblematik weiter und unterstützt eine vorteilhafte Wärmekonvektion.According to a further advantageous embodiment of the invention, the heat sink is formed by a compact, in particular solid cooling block. In this embodiment of the invention, you can keep the required space for housing the heat sink small. This allows an arrangement of the cooling block substantially in the region of a longitudinal center axis of the reflector, preferably on the side facing away from the reflector of the light exit plane and / or on the side facing away from the reflector of the LED. This further reduces the shading problem and promotes advantageous heat convection.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Kühlkörper ein Kühlblech, welches sich im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene erstreckt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine gegenüber einem Kühlblock größere Oberfläche erreicht, die eine Wärmekonvektion erleichtert. Zugleich besteht die Möglichkeit, unter Beibehaltung einer im Wesentlichen störungsfreien Lichtlenkung innerhalb des Reflektors, eine stabile Anordnung von Kühlkörper, LED-Einheit, Spannungsversorgungsleitungen und Reflektor zu erreichen. Die Kühlbleche können beispielsweise die zuvor erwähnten Griffteile bereitstellen. Sie können darüber hinaus Bestandteil einer Baueinheit sein, die die LED-Einheit an dem Reflektor befestigt. So kann sich beispielsweise das Kühlblech von der LED, also dem Mittelpunkt der Reflektoröffnung, im wesentlichen bis hin zu einem Rand der Reflektoröffnung erstrecken und auf diese Weise für eine stabile Verbindung, beispielsweise durch Umgreifen des Randes oder durch ein mögliches Zusammenwirken mit einem Befestigungselement, beispielsweise mit einem Klemmring oder Montagering, sorgen, der für eine mittelbare Befestigung der vormontierten Baueinheit am Reflektor sorgt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the heat sink comprises a cooling plate, which extends substantially along the light exit plane. In this embodiment of the invention, a larger compared to a cooling block surface is achieved, which facilitates a Wärmekonvektion. At the same time it is possible, while maintaining a substantially interference-free light control within the reflector, to achieve a stable arrangement of heat sink, LED unit, power supply lines and reflector. The cooling plates can provide, for example, the aforementioned handle parts. You can also be part of a unit that attaches the LED unit to the reflector. Thus, for example, the cooling plate of the LED, so the center of the reflector opening, extend substantially to an edge of the reflector opening and in this way for a stable connection, for example by gripping the edge or by a possible interaction with a fastener, for example with a clamping ring or mounting ring, provide, which provides for an indirect attachment of the preassembled unit to the reflector.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Reflektor im Wesentlichen durchgehend ausgebildet. Eine derartige durchgehende Ausbildung des Reflektors ist insbesondere im Bereich seines Scheitels vorgesehen. Dies ermöglicht ein unbeeinträchtigtes Leiten von Licht innerhalb des Reflektorinnenraumes. Außerdem können der Reflektor der Lampe und damit auch die gesamte Lampe nunmehr einfacher hergestellt werden und einfacher montiert werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the reflector is formed substantially continuously. Such a continuous design of the reflector is provided in particular in the region of its apex. This allows undisturbed passing of light within the reflector interior. In addition, the reflector of the lamp and thus the entire lamp can now be made easier and easier to install.
Die folgenden Weiterbildungen sind, einzeln oder in Kombination, besonders bevorzugt:
- Die Weiterbildung, dass das Funktionselement zumindest teilweise aus der Reflektoröffnung heraus vorragt.
- Die Weiterbildung, dass der LED wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung zugeordnet ist, die im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene verläuft.
- Die Weiterbildung, dass zwei Spannungsversorgungsleitungen für die LED vorgesehen sind, die sich im Wesentlichen diametral zueinander erstrecken.
- Die Weiterbildung, dass drei Spannungsversorgungsleitungen für die LED, insbesondere für eine LED-Einheit mit wenigstens zwei LEDs, vorgesehen sind, von denen jeweils zwei entlang der Lichtaustrittsebene einen Winkel von etwa 120° einschließen.
- Die Weiterbildung, dass vier Spannungsversorgungsleitungen für die LED, insbesondere für eine LED-Einheit mit wenigstens drei LED, vorgesehen sind, von denen jeweils zwei entlang der Lichtaustrittsebene einen Winkel von etwa 90° einschließen.
- Die Weiterbildung, dass wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung vorgesehen ist, die einen Rand der Reflektoröffnung umgreift.
- Die Weiterbildung, dass dem Reflektor ein transparentes Deckelelement zugeordnet ist, welches die Reflektoröffnung verschließt.
- Die Weiterbildung, dass das Deckelelement im Wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet ist.
- Die Weiterbildung, dass das Deckelelement eine zentrale Öffnung zur Aufnahme der LED aufweist.
- Die Weiterbildung, dass wenigstens eine Spannungsversorgungsleitung vorgesehen ist, die auf der dem Reflektor abgewandten Seite des Deckelelementes angeordnet ist.
- Die Weiterbildung, dass auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene ein Griffteil vorgesehen ist.
- Die Weiterbildung, dass der LED wenigstens ein Kühlkörper zur Wärmeabführung zugeordnet ist.
- Die Weiterbildung, dass der Kühlkörper von dem Scheitelpunkt des Reflektors beabstandet ist.
- Die Weiterbildung, dass der Kühlkörper auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene und/oder LED angeordnet ist.
- Die Weiterbildung, dass der Kühlkörper einen kompakten, insbesondere massiv ausgebildeten Kühlblock aufweist.
- Die Weiterbildung, dass sich das Kühlblech von der LED im Wesentlichen bis zu einem Rand der Reflektoröffnung erstreckt.
- Die Weiterbildung, dass der Kühlblock im Wesentlichen im Bereich einer Längsmittelachse des Reflektors angeordnet ist.
- Die Weiterbildung, dass der Kühlkörper ein Kühlblech umfasst, welches sich im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene erstreckt.
- Die Weiterbildung, dass der Reflektor im Wesentlichen durchgehend ausgebildet ist.
- Die Weiterbildung, dass der Reflektor im Bereich seines Scheitels durchbruchsfrei ausgebildet ist.
- The development that the functional element at least partially protrudes from the reflector opening out.
- The development that the LED is associated with at least one power supply line, which extends substantially along the light exit plane.
- The development that two power supply lines are provided for the LED, which extend substantially diametrically to each other.
- The development that three power supply lines for the LED, in particular for an LED unit with at least two LEDs, are provided, of which each include two along the light exit plane an angle of about 120 °.
- The development that four power supply lines for the LED, in particular for an LED unit with at least three LEDs, are provided, of which each include two along the light exit plane at an angle of about 90 °.
- The development that at least one voltage supply line is provided which engages around an edge of the reflector opening.
- The development that the reflector is associated with a transparent cover element which closes the reflector opening.
- The development that the cover element is formed substantially circular disk-shaped.
- The development that the cover element has a central opening for receiving the LED.
- The development that at least one power supply line is provided, which is arranged on the side facing away from the reflector of the cover element.
- The development that a handle part is provided on the side facing away from the reflector of the light exit plane.
- The development that the LED is assigned at least one heat sink for heat dissipation.
- The development that the heat sink is spaced from the vertex of the reflector.
- The development that the heat sink on the side facing away from the reflector of the light exit plane and / or LED is arranged.
- The development that the heat sink has a compact, especially solid cooling block.
- The development that extends the cooling plate of the LED substantially to an edge of the reflector opening.
- The development that the cooling block is arranged substantially in the region of a longitudinal central axis of the reflector.
- The development that the heat sink comprises a heat sink, which extends substantially along the light exit plane.
- The development that the reflector is substantially continuous.
- The development that the reflector is formed without breakdown in the region of its apex.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nun folgenden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles. Darin zeigen:
-
Fig. 1 in schematischer, teilgeschnittener Ansicht eine erfindungsgemäße Lampe, -
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampe in einer Darstellung gemäß einer ausschnittsweisen Vergrößerung etwa gemäß Ausschnittskreis II inFig. 1 , -
Fig. 3 die Lampe gemäßFig. 1 in Draufsicht gemäß Ansichtspfeil III inFig. 1 , -
Fig. 4 die Lampe gemäßFig. 1 in einer um 90° um die Mittellängsachse gedrehten Position (vgl. hierzu auch die Schnittlinienangaben I-I inFig. 3 und IV-IV inFig. 3 ), -
Fig. 5 dasAusführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 in schematischer Darstellung etwa gemäßFig. 3 , -
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lampe in einer Darstellung gemäßFig. 5 , und -
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lampe in einer Darstellung gemäßFig. 5 .
-
Fig. 1 in a schematic, partially sectioned view of a lamp according to the invention, -
Fig. 2 a second embodiment of a lamp according to the invention in a representation according to a partial enlargement approximately according to section circle II inFig. 1 . -
Fig. 3 the lamp according toFig. 1 in plan view according to arrow III inFig. 1 . -
Fig. 4 the lamp according toFig. 1 in a position rotated by 90 ° about the central longitudinal axis (see also the section line data II inFig. 3 and IV-IV inFig. 3 ) -
Fig. 5 the embodiment ofFIGS. 1 to 4 in a schematic representation approximately according toFig. 3 . -
Fig. 6 a third embodiment of the lamp according to the invention in a representation according toFig. 5 , and -
Fig. 7 A fourth embodiment of the lamp according to the invention in a representation according toFig. 5 ,
Die in ihrer Gesamtheit in den Figuren insgesamt mit 10 bezeichnete Lampe soll im Folgenden detailliert erläutert werden. Dabei sei schon jetzt darauf hingewiesen, dass gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben bezeichnet worden sind.The lamp designated in its entirety by 10 in the figures will be explained in detail below. It should already be pointed out that the same or comparable parts or elements have been designated for clarity with the same reference numerals, partially with the addition of small letters.
Auf die
Der Sockel 11 ist mit einem Reflektor 13 verbunden, der gemäß dem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parabolförmig ausgebildet ist und eine durchgehende Schalenform besitzt. Der Reflektor ist um die Längsmittelachse L der Lampe 10 rotationssymmetrisch ausgebildet und weist einen im Bereich der Längsmittelachse L angeordneten, von einem Scheitel oder Scheitelbereich 27 des Reflektors 13 beabstandeten Brennpunkt oder Brennpunktbereich 32 auf. Der Reflektorinnenraum 33 (
Der Reflektor 13 umfasst eine Reflektoröffnung 15, die von einem Rand 16 des Reflektors umgrenzt ist. Der Rand 16 ist mit einem Klemm- oder Montagering 31 verbunden. Die Reflektoröffnung 15 stellt eine Lichtaustrittsebene E bereit. Im Bereich des Brennpunktes 32 des Reflektors 13 ist eine LED- Einheit 19 mit wenigstens einer LED 20, 20a, 20b, 20c angeordnet. Die LED 20, 20a, 20b, 20c sendet Licht im Wesentlichen in Richtung x aus, welches auf die beispielsweise verspiegelte, in jedem Falle aber reflektierende Innenfläche 14 des Reflektors 13 trifft. Das Licht wird von dem Reflektor derart gelenkt, dass das von der oder von den LED 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e ausgesandte Licht die Lampe 10 im wesentlichen in Hauptabstrahlrichtung A verlässt und ein im wesentlichen paralleles Strahlenbündel mit nur einer sehr geringen Strahlaufweitung von einigen Grad darstellt.The
Wie insbesondere aus den
Die LED-Einheit 19 ist beispielsweise ein LED-Chip, also ein Trägerbauteil, welches wenigstens eine LED aufweist und die erforderlichen elektrischen Anschlusskontakte für die LED oder die LED aufweist. Um die wenigstens eine LED 20 mit einer Betriebsspannung zu versorgen, sind wenigstens zwei Spannungsversorgungsleitungen 21a, 21b erforderlich. Diese werden gemäß dem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen entlang der Lichtaustrittsebene E von der LED-Einheit 19 hin zu dem Rand 16 des Reflektors 13 geführt. Die Spannungsversorgungsleitungen 21a, 21b liegen unmittelbar auf dem Deckelelement 17 auf. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Spannungsversorgungsleitungen gegebenenfalls auch integraler Bestandteil eines Deckelelementes 17 sein.The
Wie insbesondere aus den
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches schematisch gemäß
Als Sockel im Sinne der Erfindung wird in diesem Falle der Klemm- oder Montagering 31 der Lampe 10 bezeichnet.As a pedestal in the context of the invention, the clamping or mounting
Von besonderer Bedeutung bei allen Ausführungsbeispielen ist, dass die Spannungsversorgungsleitungen 21a, 21b im Bereich der Lichtaustrittsebene E verlaufen und auf diese Weise nur einen geringen Flächenanteil der Reflektoröffnung 15 einnehmen, ansonsten die Lichtleitung innerhalb des Reflektorinnenraumes 33 nicht beeinträchtigen.Of particular importance in all embodiments is that the
Der Strahlenverlauf des von den LED 20 ausgesandten Lichtes ist mit gestrichelten Pfeilen schematisch in
Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass der LED-Einheit 19 Kühlelemente in Form eines Kühlblockes 29 oder in Form von Kühlblechen 30a, 30b, 30c, 30d zugeordnet sein können, die auf der dem Reflektor 13 abgewandten Seite der LED-Einheit 19 und/oder auf der dem Reflektor abgewandten Seite der Lichtaustrittsebene E angeordnet sind. Gemäß der
Lediglich ergänzend sei angemerkt, dass sich besonders vorteilhaft eine unter der Bezeichnung "Lumiled" in Verkehr gebrachte LED-Chip-Einheit als LED-Einheit 19 verwenden lässt, bei der eine Weiterleitung der von den LED im Betrieb erzeugten Wärme von einem auf dem Chip angeordneten Chipkörper an ein Kühlelement auf besonders einfache Weise möglich ist.Merely in addition, it should be noted that a particularly advantageous brought under the name "Lumiled" LED chip unit can be used as an
Des Weiteren zeigt
Gemäß dem Ausführungsbeispiel kontaktiert das Kühlblech 30a mit seiner zentralen Kontaktfläche 35 die Außenseite 36 des Kühlblockes 29 und bildet eine Wärmebrücke zur Wärmeleitung. Auch dies ist lediglich beispielhaft zu verstehen, da auch andere Kontaktiermöglichkeiten der Kühlbleche 30a, 30b mit dem LED-Chip 19 möglich sind.According to the embodiment, the
Die Kühlbleche 30a, 30b, 30c, 30d ermöglichen jedoch eine Bereitstellung einer großen Oberfläche, so dass ein besonders effektives Kühlen und eine Konvektion der erzeugten Wärme an die Umgebung erreicht wird.However, the
Die Kühlbleche 30a, 30b sind, bezogen auf die Abstrahlrichtung A der Lampe 10, fluchtend zu den Spannungsversorgungsleitungen 21a, 21 b, 21 c, 21 d angeordnet. Dies ergibt sich auch aus den
Wie insbesondere aus
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es möglich, die Kühlbleche 30a, 30b, 30c, 30d und die entsprechende Spannungsversorgungsleitung 21a, 21b, 21c, 21d elektrisch miteinander zu verbinden. Der Isolierkörper 28 kann bei einer solchen Ausführungsform entfallen. Bei der vorliegend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist die elektrische Trennung von Kühlblechen 30a, 30b, 30c, 30d und Spannungsversorgungsleitungen 21, 21b, 21c, 21d jedoch gewünscht.In an embodiment not shown, it is possible to electrically connect the
Des Weiteren ist, wie sich aus
Bei dem Ausführungsbeispiel sind sämtliche der zuvor aufgezählten Bauteile zu einer handhabbaren Baueinheit verbunden. Am Klemmring 31 können auch Ausnehmungen 37 (s. insbesondere
Ergänzend sei angemerkt, dass bei dem Ausführungsbeispiel die Kühlbleche 30a, 30b, 30c, 30d unmittelbar einen Griffkörper bereitstellen. Im fertig montierten Zustand kann durch Greifen der Kühlbleche die gesamte Lampe 10 erfasst werden und auf einfache Weise montiert werden.In addition, it should be noted that in the embodiment, the
Die Kühlbleche sind dabei, wie sich insbesondere aus den
Die
Wie zuvor erwähnt, weisen die Ausführungsbeispiele der
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
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