EP2314912A1 - LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel - Google Patents

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EP2314912A1
EP2314912A1 EP10006873A EP10006873A EP2314912A1 EP 2314912 A1 EP2314912 A1 EP 2314912A1 EP 10006873 A EP10006873 A EP 10006873A EP 10006873 A EP10006873 A EP 10006873A EP 2314912 A1 EP2314912 A1 EP 2314912A1
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EP
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plate
led
infinitely adjustable
lens
led lamp
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EP10006873A
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Christian Götz
Werner Spieß
Chiu Hua Jung
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GOETZ, CHRISTIAN
Jung Chiu Hua
SPIESS, WERNER
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an LED lamp with continuously adjustable radiation angle according to the preamble of claim 1.
  • Replacement lamps for AR 111 halogen lamps for example, which have 6 individual LEDs as standard, in front of which arranged on a lens array individual lenses are arranged. These replacement lamps are usually supplied with a defined beam angle in different stages (usually 10'Grad, 25 degrees, 30 degrees, 40 degrees), which can not be changed by the customer. An adjustment of the beam angle would be quite reasonable and desired by the customer.
  • the font WO 2004/034748 A1 discloses an LED-based modular lamp which employs superior optics to focus the light.
  • This optics consists of arranged in a plane single lenses, which are arranged corresponding to the individual LED and are arranged in a guide frame which engages with clips in corresponding receptacles on the lamp. It is a sliding one slidable arrangement to model (modulate?) the light beam.
  • a disadvantage of this solution is that the optics is designed to be plugged only on the lamp, which on the one hand an exact focusing is difficult, since a linear force applied in the direction of the light axis for shifting the optics and thus this is difficult to set exactly. Furthermore, it can easily come to an unintentional adjustment of the desired values when a pressure is applied to this plugged optics, or if they accidentally removed from the lamp. There is thus a lack in the solution on the one hand on the exact adjustability and on the backup of the adjusted focus.
  • a Lampertsystem which also has a number of LED bulbs, which is associated with a lens array.
  • Lens array is in this case set on an adjustable to adjust the distance between the illuminant plane and lens plane, lying in the light axis of the lamp carrier, which acts centrally on the underside of the lens array and is also guided centrally through the illuminant array.
  • the change in the distance between the lens array and the illuminant array is achieved here by a rotation of this carrier and the lens arrays arranged therein.
  • the individual lenses guided out of the lens array are thus not supplied to the lighting means in a linear movement, but are themselves brought in rotation to the lighting means. It is intended in the application to be able to achieve effects similar to those of a disco lamp by changing the lenses in their position to the bulbs.
  • an LED lamp with continuously adjustable beam angle wherein a plurality of LEDs are arranged on a support plate and an adjustable in their distance to this support plate lens plate this is prefixed, with a simple and permanent setting of Radiation angle is structurally possible.
  • the lamp should allow a homogeneous light emission despite the use of multiple LEDs, in which the individual light sources are no longer recognizable.
  • a flashlight is to be created, which also allows a simple and permanent adjustment of the beam angle constructive while realizing a good heat dissipation of the LEDs
  • the first object is achieved with an LED lamp with the features of the main claim 1.
  • the dependent claims 2 to 8 have advantageous embodiments of the LED lamp to the subject.
  • the LED lamp according to the invention in this case has a combination of features, the interaction of which cause adjustability and a luminous power, which comes very close to, for example, an original AR-111 halogen lamp.
  • a lamp with 9 LEDs is proposed, which are arranged on an LED carrier plate in a plane. Associated with these LEDs is provided in a parallel plane, a lens array in the form of a Fresnel lens array, as this one Even light emission is achieved even when using a large number of individual LEDs on a circuit board.
  • the individual LEDs in each case a Fresnel lens of the array is assigned directly independent of each selected. Angle.
  • the Fresnellinsenarray is guided adjustably in its distance from the LED level, this is achieved by a special mechanism consisting of a lens plate supporting retaining ring, which is guided by at least two vertically engaging in this guide pin so that only a vertical displacement of this lens-bearing retaining ring is possible.
  • the retaining ring enclosing a guide ring with internal thread is now arranged closed around this retaining ring, the retaining ring engages with its outer contour in the steeply formed guide thread of the guide ring, and thus upon rotation of the guide ring in an outer fixing ring of the retaining ring with the lens a vertical displacement to the LED Board towards or away from this, depending on the direction of rotation of the guide ring, takes place, wherein the respective LEDs associated Fresnel lenses of the array maintain their position on the LEDs, so the lens array does not rotate.
  • the distance between the Fresnel lens array and LED support plate is selected so that radiation angles between about 10 ° and 60 ° are infinitely adjustable. These are radiation angles, the application of which is frequent, so that the LED lamp according to the invention in a design as a radiator can replace various types of halogen radiators, which have hitherto only been offered with a fixed radiation angle.
  • defined stages of the emission angles between approximately 10 ° and 60 ° are indicated by markings on the guide ring.
  • markings on the guide ring In the change made by turning the guide ring change the beam angle of this adjusted by reading the marks accurately and subsequently easily controlled.
  • defined stages of the emission angles between approximately 10 ° and 60 ° can be predetermined by latching positions of the guide ring.
  • the guide ring engages in the rotation, for example, with corresponding projections in recesses of the retaining ring, wherein the Vetiefept each indicate a defined stage of the radiation angle.
  • the adjustability remains stepless, the detent positions serve only for orientation and securing the once set position.
  • One possible design provides for an approximately half-shell-shaped heat sink on which the LED board rests. It is a flat and aesthetic design that allow use of the spotlight in already known form.
  • Another design has an elongated approximately cylindrical heat sink, in which the cooling fins are arranged one above the other in the longitudinal direction of the radiator.
  • This design is characterized by particularly good cooling of the LED board, which can therefore also have a greater number and density of LEDs.
  • a good protection of this wiring is realized.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention in the form of an LED spot, which has the structure of the invention.
  • a representation form is selected in which the individual structural components are shown one above the other in unassembled form. In the following, the components are described from top to bottom.
  • the upper component is the retaining ring 1, on whose outer surface at least one circumferential projection can be seen, which engages in the internal thread of the guide ring 2.
  • the guide ring 2 is shown below the retaining ring 1 and can be seen in a perspective view of the quite steep internal thread.
  • This guide ring 2 is seated in a fixing ring 3, in which the guide ring 2 engages positively.
  • the Fresnel lens array 4 is shown, which is mounted in mounted form on the underside of the retaining ring 1 in the lens ring 5, which is shown below the Fersnellinsenarrays 4.
  • the lens ring 5 in this case has two oppositely arranged holes 6, in which two below of the lens ring 5 shown vertical guide pin 7 engage to secure the only vertical displacement of the lens ring 5 with attached retaining ring 1. Below this guide pin 7, the LED board 8 is shown, are arranged on the in the illustrated embodiment, nine individual LEDs 16 at a uniform distance from each other.
  • This LED board 8 is in turn placed on an LED board holding plate 10, which in turn is held in a mounting ring 11. Finally, these assembled components are inserted into a heat sink 12 to dissipate the thermal energy released during the Lichabstrahlung.
  • FIGS. 2 and 3 is now a section through the LED spot according to the invention shown, which is a type of construction, which is composed of the components described above.
  • the uppermost component here is the retaining ring 1, which has on its underside the Fresnel lens array 4, which is held in the lens ring. It is clearly in FIG. 2 recognizable that the retaining ring 1 is applied to the lens body 4 at an upper stop of the guide ring 2, and thus the maximum distance between the LED board 8 and the Fresnel lens array 4 is taken.
  • the steeply extending internal thread of the guide ring 2 can be seen below the Fresnel lens array 4, the steeply extending internal thread of the guide ring 2 can be seen. Left and right of the retaining ring 1 are also the vertically arranged guide pin 7 can be seen, which prevents rotation of the arranged on the Fresnel lens array 4 single lenses with respect to the underlying individual LED's 16.
  • the guide ring 2 is arranged so that it can be easily rotated with your fingers. He is in this case held in the below fixing ring 3, which makes the connection between the heat sink 12 and the guide ring 2. On the underside of the LED spot, the connection contacts 15 to the power source, mounting rivets 14 and a cover plate 13 are also shown.
  • FIGS. 4 shows another design, in which a cylindrically constructed heat sink 12 is used with superposed cooling fins with the advantages already described. Within the heat sink extends vertically through a continuous bore, which serves to connect the LED board 8.
  • FIG. 5 shows a flashlight according to the invention, which has an LED lamp according to the invention as the light source, wherein between the battery compartment of the flashlight and the LED support plate 8, the heat sink 12 is arranged exposed. In this way, it is ensured that the heat generated during operation can be dissipated easily and that the lamp can not overheat.
  • FIG. 5 illustrates here that this embodiment of the lamp as a flashlight with a rod-shaped battery compartment has the basic structural components that allow the adjustment of the radiation angle, namely the retaining ring 1, on which the lens array 4 is fixed and the outer guide ring 2 in its distance to LED support plate 8 is variable.
  • the number of LEDs 16 on the support plate 8 is variable depending on the application and size of the flashlight.
  • FIGS. 6 and 7 show a different design, in which case the actual lamp has the described structure. Again, in this design, the lens array 4 of the Fresnel lenses without rotation relative to the LEDs 16 can be adjusted. This is especially the case FIG. 6 in which the components are shown above each other.
  • FIGS. 8-15 represent further designs of the LED lamp according to the invention, wherein the FIGS. 8-11 a design as a replacement for lamp designs of the PAR30 and the headlights Figures 12-15 represent a LED lamp according to the invention as a replacement of the headlights PAR38.
  • the basic structure also corresponds to the previously described LED lamps in these designs.
  • the displacement is effected by the rotational movement on the frontal guide ring 2.
  • the now present design also has an LED driver 19 which is arranged in an LED driver housing 20 below the heat sink 12.
  • a silicone ring 17 is also arranged as a conclusion at the upper end of the heat sink 12, which is held in corresponding receiving recesses at the upper ends of the cooling fins.

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Abstract

Es wird angestrebt, eine LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel zu schaffen, wobei mehrere LEDs (16) auf einer Trägerplatte (8) angeordnet sind und eine in ihrer Distanz zu dieser Trägerplatte verstellbare Linsenplatte (4) dieser vorangestellt ist, wobei eine einfache und dauerhafte Einstellung des Abstrahlwinkels konstruktiv ermöglicht wird. Weiterhin soll die Lampe trotz der Verwendung mehrerer LEDs eine homogene Lichtabstrahlung ermöglichen, bei der die einzelnen Lichtquellen nicht mehr erkennbar sind. Erreicht wird dies durch eine LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel, wobei die Linsenplatte als Linsenarray mit einer Anzahl von Fresnellinsen vorgesehen ist, wobei jeder LED eine gegenüberliegende Fresnellinse auf der Linsenplatte zugeordnet ist, und die Linsenplatte in ihrer Distanz zur LED-Trägerplatte mittels zumindest zweier seitlicher, in etwa vertikaler Führungen (7) verstellbar geführt wird, wobei die Linsenplatte (4) in einem Haltering (1) angeordnet ist, der mit seiner Außenkontur in das Führungsgewinde eines Führungsrings (2) eingreift, der seinerseits drehbar geführt wird, wodurch bei Drehung des Führungsrings der Haltering mit Linsenplatte durch die seitlichen Führungen gegenüber der Drehbewegung des Führungsrings gesichert auf die LED-Trägerplatte je nach Drehrichtung zu oder von dieser weg bewegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Aufgrund längerer Standzeiten sowie deutlich reduziertem Energieverbrauch konzentrieren sich Entwicklungen im Bereich der Leuchtmittel darauf, herkömmliche Leuchtmittel durch LED-Austauschlampen zu ersetzen.
  • Es sind hierbei beispielsweise Austauschlampen für AR 111 Halogenlampen bekannt, die standardmäßig 6 Einzel-LED's aufweisen, vor denen auf einem Linsenarray angeordnete Einzellinsen angeordnet sind. Es werden diese Austauschlampen in der Regel mit einem definierten Abstrahlwinkel in unterschiedlichen Stufen (üblicherweise 10'Grad, 25 Grad, 30 Grad, 40 Grad) geliefert, der vom Kunden nicht verändert werden kann. Eine Anpassung des Abstrahlwinkels wäre aber durchaus sinnvoll und beim Kunden gewünscht.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Lösungen bekannt, bei denen die Veränderung des Abstrahlwinkels eines mit LED's bestückten Stahlers über eine Veränderung des Abstandes zwischen der LED-Ebene und der Linsenebene verwirklicht wird.
  • Die Schrift WO 2004/034748 A1 offenbart eine modulare Lampe auf LED-Basis, bei der eine vorgesetzte Optik zur Fokussierung des Lichts verwendet wird. Diese Optik besteht aus in einer Ebene angeordneten Einzellinsen, die mit den einzelnen LED korrespondierend angeordnet sind und in einem Führungsrahmen angeordnet sind, der mit Klips in entsprechende Aufnahmen an der Lampe eingreift. Es handelt sich hierbei um eine gleitend verschiebbare Anordnung, um den Lichtstrahl modellieren (modulieren?) zu können.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist allerdings, dass die Optik lediglich auf die Lampe aufsteckbar ausgebildet ist, wodurch zum einen eine exakte Fokussierung schwierig ist, da eine linear wirkende Kraft in Richtung der Lichtachse zur Verschiebung der Optik aufgebracht und somit diese schwer genau einzustellen ist. Desweiteren kann es leicht zu einem unbeabsichtigten Verstellen der gewünschten Werte kommen, wenn ein Druck auf diese aufgesteckte Optik ausgeübt wird, bzw. wenn diese sich unbeabsichtigt von der Lampe entfernt. Es mangelt somit bei der Lösung zum einen an der genauen Justierbarkeit als auch an der Sicherung der eingestellten Fokussierung.
  • Eine weitere relevante Veröffentlichung ist die WO 2007/007271 A2 , in der ein Lampertsystem offenbart ist, welches ebenfalls über eine Reihe von LED-Leuchtmitteln verfügt, dem ein Linsenarray zugeordnet ist. Dieses. Linsenarray wird hierbei auf einer zur Einstellung der Distanz zwischen Leuchtmittelebene und Linsenebene verstellbaren, in der Lichtachse der Lampe liegenden Träger eingestellt, der zentral an der Unterseite des Linsenarray angreift und ebenfalls zentral durch das Leuchtmittelarray geführt ist. Die Veränderung des Abstandes zwischen dem Linsenarray und Leuchtmittelarray wird hierbei durch eine Rotation dieses Trägers und der darin angeordneten Linsenarrays erreicht.
  • Hierbei ist nachteilig, dass somit die einzelnen aus dem Linsenarray geführten Linsen nicht in einer linearen Bewegung auf die Leuchtmittel zugeführt werden, sondern selbst rotierend an die Leuchtmittel herangeführt werden. Es ist dies in der Anmeldung beabsichtigt, um durch die Veränderung der Linsen in ihrer Position zu den Leuchtmitteln Effekte erzielen zu können, die denen einer Discolampe ähneln.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, eine LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel zu schaffen, wobei mehrere LEDs auf einer Trägerplatte angeordnet sind und eine in ihrer Distanz zu dieser Trägerplatte verstellbare Linsenplatte dieser vorangestellt ist, wobei eine einfache und dauerhafte Einstellung des Abstrahlwinkels konstruktiv ermöglicht wird. Weiterhin soll die Lampe trotz der Verwendung mehrerer LEDs eine homogene Lichtabstrahlung ermöglichen, bei der die einzelnen Lichtquellen nicht mehr erkennbar sind.
  • Weiterhin soll eine Taschenlampe geschaffen werden, die ebenfalls eine einfache und dauerhafte Einstellung des Abstrahlwinkels konstruktiv ermöglicht und gleichzeitig eine gute Wärmeableitung der LEDs realisiert
  • Gelöst wird die erste Aufgabe mit einer LED-Lampe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 8 haben hierbei vorteilhafte Ausgestaltungen der LED-Lampe zum Gegenstand.
  • Die Aufgabe einer Taschenlampe wird durch Anspruch 9 sowie die Unteransprüche 10 und 11 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße LED-Lampe weist hierbei eine Kombination von Merkmalen auf, deren Zusammenwirken eine Einstellbarkeit und eine Leuchtleistung bewirken, die der beispielsweise einer Original AR-111 Halogenlampe sehr nahe kommt.
  • Es wird hierfür in einer zweckmäßigen Ausführungsform eine Lampe mit 9 LED's vorgeschlagen, die auf einer LED-Trägerplatte in einer Ebene angeordnet sind. Diesen LED's zugeordnet ist in einer parallelen Ebene ein Linsenarray in Form von einem Fresnel-Linsenarray vorgesehen, da dieses eine gleichmäßige Lichtabstrahlung realisiert auch bei Verwendung einer Vielzahl einzelner LEDs auf einer Platine. Den einzelnen LEDs ist hierbei jeweils eine Fresnellinse des Arrays direkt zugeordnet unabhängig von jeweils gewählter. Abstrahlwinkel.
  • Hierfür ist das Fresnellinsenarray in seiner Distanz zur LED-Ebene verstellbar geführt, Erreicht wird dies über eine spezielle Mechanik, die aus einem die Linsenplatte tragenden Haltering besteht, der durch zumindest zwei vertikal in diesen eingreifende Führungsbolzen derart geführt wird, das lediglich eine vertikale Verschiebung dieses linsentragenden Halterings möglich ist.
  • Den Haltering umschließend ist nun ein Führungsring mit Innengewinde um diesen Haltering geschlossen angeordnet, wobei der Haltering mit seiner Aussenkontur in das steil ausgebildete Führungsgewinde des Führungsrings eingreift, und somit bei Drehung des Führungsrings in einem äusseren Fixierungsring der Haltering mit der Linse eine vertikale Verschiebung zur LED-Platine hin oder von dieser weg, je nach Drehrichtung des Führungsrings, vollzieht, wobei die den jeweiligen LEDs zugeordneten Fresnellinsen des Arrays ihre Position über den LEDs beibehalten, also das Linsenarray keine Drehbewegung vollzieht.
  • Vorteilhafterweise ist die Distanz zwischen dem Fresnel-Linsenarray und LED-Trägerplatte so gewählt, dass Abstrahlwinkel zwischen etwa 10° und 60° stufenlos einstellbar sind. Dies sind Abstrahlwinkel, deren Anwendung häufig ist, so dass die erfindungsgemäße LED-Lampe in einer Bauform als Strahler verschiedene Bauformen von Halogenstrahlern ersetzen kann, die bislang nur mit einem festen Abstrahlwinkel, angeboten werden.
  • Es ist hierbei zweckmäßig, dass definierte Stufen der Abstrahlwinkel zwischen etwa 10° und 60° durch Markierungen am Führungsring angezeigt werden. So kann bei der durch Drehen des Führungsrings vorgenommenen Änderung des Abstrahlwinkel dieser durch Ablesen der Markierungen genau justiert und nachfolgend leicht kontrolliert werden. Ergänzend oder alternativ können definierte Stufen der Abstrahlwinkel zwischen etwa 10° und 60.° durch Rastpositionen des Führungsrings vorgegeben sein.
  • Der Führungsring greift hierbei bei der Drehung beispielsweise mit entsprechenden Vorsprüngen in Vertiefungen des Halterings ein, wobei die Vetiefungen jeweils eine definierte Stufe des Abstrahlwinkels anzeigen. Die Verstellbarkeit bleibt hierbei stufenlos, die Rastpositionen dienen hierbei lediglich der Orientierung sowie der Sicherung der einmal eingestellten Position.
  • Es sind hierbei bei den nöglichen Strahlerbauformen unterschiedliche Ausbildungen des Kühlkörpers möglich.
  • Eine mögliche Bauform sieht einen in etwa halbschalenförmigen Kühlkörper vor, auf dem die LED-Platine aufsitzt. Es handelt sich um eine flache und ästhetische Bauform, die eine Verwendung der Strahler in bereits bekannter Form ermöglichen.
  • Eine andere Bauform weist einen länglichen in etwa zylindrischen Kühlkörper auf, bei dem die Kühlrippen in Längsrichtung des Strahlers übereinander angeordnet sind. Diese Bauform zeichnet sich durch besonders gute Kühlung der LED-Platine aus, die daher auch eine größere Anzahl und Dichte von LEDs aufweisen kann. Vorteilhafterweise erfolgt hierbei die Verbindung zu einer Spannungsquelle sowie möglichen elektronischen Bauteilen mittels einer den Kühlkörper in Längsrichtung durchdringenden Bohrung. Somit wird auch ein guter Schutz dieser Verkabelung verwirklicht.
  • Durch die stabförmige Ausbildung dieser Bauform ist diese insbesondere gut geeignet in mobilen Leuchten Verwendung zu finden, beispielsweise in einer Taschenlampe. Diese kann sich durch eine starke Lichtleistung bei guter Kühlung und guter Kapselbarkeit auszeichnen, da eine sehr kompakte Bauweise erreicht wird, die gut mit einem Lampengehäuse zur Aufnahme von Batterien verbunden werden kann.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt hierbei eine Anwendungsform der Erfindung in Form eines LED-Spots, der den erfindungsgemäßen Aufbau aufweist. Es ist hierbei eine Darstellungsform gewählt, bei der die einzelnen baulichen Bestandteile übereinander in nicht montierter Form dargestellt sind. Im Folgenden werden die Bauteile von oben nach unten beschrieben.
  • Das obere Bauteil ist der Haltering 1, an dessen Aussenfläche zumindest ein umlaufender Vorsprung erkennbar ist, der in das Innengewinde des Führungsrings 2 eingreift. Der Führungsring 2 ist unter dem Haltering 1 dargestellt und lässt in perspektivischer Ansicht das recht steil ausgebildete Innengewinde erkennen. Dieser Führungsring 2 sitzt in einem Fixierungsring 3, in den der Führungsring 2 formschlüssig eingreift. Unter dem Fixierungsring 3 ist das Fresnel-Linsenarray 4 dargestellt, die in montierter Form an der Unterseite des Halterings 1 im Linsenring 5 befestigt ist, der unterhalb des Fersnellinsenarrays 4 dargestellt ist.
  • Der Linsenring 5 weist hierbei zwei sich gegenüberliegend angeordnete Bohrungen 6 auf, in welche zwei unterhalb des Linsenrings 5 dargestellte vertikale Führungsbolzen 7 eingreifen, um die lediglich vertikale Verschiebung des Linsenrings 5 mit aufgesetztem Haltering 1 zu sichern. Unterhalb dieser Führungsbolzen 7 ist die LED-Platine 8 dargestellt, auf der in der dargestellten Ausführungsform neun Einzel-LEDs 16 in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind.
  • Diese LED-Platine 8 ist wiederum auf einer LED-Platinenhalteplatte 10 aufgesetzt, die wiederum in einem Befestigungsring 11 gehalten wird. Schließlich werden diese zusammengefügten Bauteile in einen Kühlkörper 12 eingesetzt, um die bei der Lichabstrahlung frei werdende Wärmeenergie abzuführen.
  • In den Figuren 2 und 3 ist nun ein Schnitt durch den erfindungsgemäßen LED-Spot dargestellt, wobei es sich hierbei um eine Bauform handelt, die aus den zuvor beschriebenen Bauelementen zusammengesetzt ist. Das oberste Bauteil ist hierbei der Haltering 1, der auf seiner Unterseite das Fresnel-Linsenarray 4 aufweist, die im Linsenring gehalten ist. Es ist deutlich in Figur 2 erkennbar, dass der Haltering 1 mit dem Linsenkörper 4 an einem oberen Anschlag des Führungsrings 2 anliegt, und somit der größtmögliche Abstand zwischen der LED-Platine 8 und dem Fresnel-Linsenarray 4 eingenommen ist.
  • Unterhalb des Fresnel-Linsenarrays 4 ist das steil verlaufende Innengewinde des Führungsrings 2 erkennbar. Links und rechts des Halterings 1 sind zudem die vertikal angeordneten Führungsbolzen 7 zu erkennen, die ein Verdrehen der auf dem Fresnel-Linsenarray 4 angeordneten Einzellinsen gegenüber den darunter angeordneten Einzel-LED's 16 verhindert.
  • Der Führungsring 2 ist hierbei so angeordnet, dass dieser leicht mit den Fingern gedreht werden kann. Er ist hierbei in dem unterhalb angeordneten Fixierungsring 3 gehalten, der die Verbindung zwischen dem Kühlkörper 12 und dem Führungsring 2 herstellt. An der Unterseite des LED-Spots sind zudem die Anschlusskontakte 15 zur Stromquelle, Befestigungnieten 14 sowie eine Abschlussplatte 13 dargestellt.
  • In Figur 3 wiederum ist derselbe LED-Spot dargestellt, allerdings nun mit der Fresnellinse 4 in ihrer den LED's 16 nächsten Position. Durch Drehen des Führungsrings 2 wurde hierbei der Haltering 5 des Fresnel-Linsenarrays 4 vertikal nach unten auf die LED-Platine 8 hin zubewegt, wodurch nun eine Veränderung des Abstrahlwinkels bewirkt wurde. Ansonsten trifft für diese Zeichnung das zuvor gesagte im Bezug auf die Anordnung der baulichen Komponenten zueinander zu.
  • Die Figuren 4 zeigt eine andere Bauform, bei der ein zylindrisch aufgebauter Kühlkörper 12 mit übereinander angeordneten Kühlrippen verwendet wird mit den bereits beschriebenen Vorteilen. Innerhalb des Kühlkörpers verläuft vertikal eine durchgängige Bohrung, die dem Anschluß der LED-Platine 8 dient.
  • Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Taschenlampe, die als Leuchtmittel eine LED-Lampe nach der Erfindung aufweist, wobei zwischen dem Batteriefach der Taschenlampe und der LED-Trägerplatte 8 der Kühlkörper 12 freiliegend angeordnet ist. Auf diese weise ist sichergestellt, dass die im Betrieb entstehende Wärme leicht abgeführt werden und es nicht zu einer Überhitzung der Lampe kommen kann.
  • Figur 5 verdeutlicht hierbei, daß auch diese Ausführungsform der Lampe als Taschenlampe mit einem stabförmigen Batteriefach die grundlegenden baulichen Komponenten aufweist, die die Verstellung des Abstrahlwinkels ermöglichen, nämlich den Haltering 1, an dem das Linsenarray 4 befestigt ist und der durch den äußeren Führungsring 2 in seiner Distanz zur LED-Trägerplatte 8 variabel ist. Die Anzahl der LEDs 16 auf der Trägerplatte 8 ist hierbei variabel je nach Anwendungsbereich und Baugröße der Taschenlampe.
  • Die Figuren 6 und 7 zeigen eine andere Bauform, wobei auch hier die eigentliche Lampe den beschriebenen Aufbau aufweist. Auch hier kann bei dieser Bauform das Linsenarray 4 der Fresnellinsen ohne eine Verdrehung gegenüber den LEDs 16 verstellt werden. Dies geht insbesondere aus Figur 6 hervor, in der die Bauteile übereinander dargestellt sind.
  • Die Figuren 8 - 15 stellen weitere Bauformen der erfindungsgemäßen LED-Lampe dar, wobei die Figuren 8 - 11 eine Bauform als Ersatz für Lampenbauformen der Scheinwerfer PAR30 und die Figuren 12-15 eine erfindungsgemäße LED-Lampe als Ersatz der Scheinwerfer PAR38 darstellen. Der grundsätzliche Aufbau entspricht auch bei diesen Bauformen den zuvor beschriebenen LED-Lampen.
  • Auch hier haben wir eine Verstellbarkeit der Linsenplatte 4, die im Haltering 1 geführt ist. Hierbei wird Distanz der Linseplatte 4 zu der LED-Trägerplatte 8 mittels zweier seitlicher vertikaler Führungen 7 derart gestaltet, dass die Zuordnung der einzelnen Linsen auf der Linsenplatte 4 zu den LEDs auch bei der Verschiebung der Linsenplatte 4 erhalten bleibt.
  • Die Verschiebung erfolgt durch die Drehbewegung an dem frontalen Führungsring 2. Die nun vorliegende Bauform weist zudem einen LED-Treiber 19 auf, der in einem LED-Treibergehäuse 20 unterhalb des Kühlkörpers 12 angeordnet ist.
  • Unterhalb des Führungsrings 2 ist zudem als Abschluss an dem oberen Ende des Kühlkörpers 12 ein Silikonring 17 angeordnet, der in entsprechenden Aufnahmeaussparungen an den oberen Enden der Kühllamellen gehalten ist.
  • Diese Beschreibung trifft sowohl auf die Bauform in Figur 8 für einen PAR30-Scheinwerfer zu, wie auch für die in Figur 12 dargestellte Bauform für einen PAR38-Scheinwerfer.
  • Die Figuren 11 und 14 zeigen ebenfalls diese zwei PAR-Scheinwerfer Bauformen in senkrecht geschnittener Form. Es ist hierbei das Führungsgewinde im Führungsring 2 innenseitig erkennbar, in welchem der Haltering 1 in vertikaler Bewegungsrichtung geführt ist. In beiden dargestellten Abbildungen 11 und 14 befindet sich hierbei die Linsenplatte 4 in ihrer obersten Position.
    • Bezugszeichenliste
    • Haltering
    (1)
    Führungsrings
    (2)
    Fixierungsring
    (3)
    Linsenplatte
    (4)
    Linsenring
    (5)
    Bohrungen
    (6)
    vertikaler Führungen
    (7)
    Trägerplatte
    (8)
    Halteplatte
    (10)
    Befestigungsring
    (11)
    Kühlkörper
    (12)
    Abschlussplatte
    (13)
    Befestigungsnieten
    (14)
    Anschlusskontakte
    (15)
    LED's
    (16)
    Silikonring
    (17)
    Schrauben
    (18)
    LED-Teiber
    (19)
    Treibergehäuse
    (20)

Claims (11)

  1. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel, wobei mehrere LED's (16) auf einer Trägerplatte (8) angeordnet sind und eine in ihrer Distanz zu dieser Trägerplatte (8) verstellbare Linsenplatte (4) dieser vorangestellt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Linsenplatte (4) als Linsenarray mit einer Anzahl von Fresnellinsen vorgesehen ist, wobei jeder LED eine gegenüberliegende Fresnellinse auf der Linsenplatte (4) zugeordnet ist,
    - die Linsenplatte (4) in ihrer Distanz zur LED-Trägerplatte (8) mittels zumindest zweier seitlicher in etwa vertikaler Führungen (7) verstellbar geführt wird,
    - wobei die Linsenplatte (4) in einem Haltering (1) angeordnet ist, der mit seiner Außenkontur in das Führungsgewinde eines Führungsrings (2) eingreift, der seinerseits drehbar geführt wird,
    - wodurch bei Drehung des Führungsrings (2) der Haltering (1) mit Linsenplatte (4) durch die seitlichen Führungen (7) gegenüber der Drehbewegung des Führungsrings (2) gesichert auf die LED-Trägerplatte (8) je nach Drehrichtung zu oder von dieser weg bewegt wird.
  2. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Trägerplatte (8) sechs bis neun LEDs (16) angeordnet sind, denen gegenüber eine Linsenplatte (4) mit sechs bis neun Fresnellinsen angeordnet ist, die direkt über den LEDs (16) liegen.
  3. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Distanz zwischen Linsenplatte (4) und LED-Trägerplatte (8) so gewählt ist, dass Abstrahlwinkel zwischen etwa 10° und 60° stufenlos einstellbar sind.
  4. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel, nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    definierte Stufen der Abstrahlwinkel zwischen etwa 10° und 60° durch Markierungen am Führungsring (2) angezeigt werden.
  5. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    definierte Stufen der Abstrahlwinkel zwischen etwa10° und 60° durch Rastpositionen des Führungsrings (2) vorgegeben sind.
  6. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die LED-Trägerplatte (8) auf einer Halteplatte (10) angeordnet ist, die in einen Befestigungsring (11) eingesetzt ist, mit dem die Halteplatte (10) an einem Kühlkörper (12) befestigt ist.
  7. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kühlkörper (12) halbschalenförmig ausgebildet ist.
  8. LED-Lampe stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach 8. LED-Lampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kühlkörper (12) in etwa zylindrisch ausgebildet ist mit übereinander parallel zueinander angeordneten Kühlrippen, wobei im Kühlkörper (12) eine durchgängige Bohrung als Kanal zur Verbindung der Lampen-Einheit mit einer Spannungsquelle angeordnet ist.
  9. Taschenlampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Taschenlampe als Leuchtmittel eine LED-Lampe nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei zwischen dem Batteriefach der Taschenlampe und der LED-Trägerplatte (8) der Kühlkörper (12) freiliegend angeordnet ist.
  10. Taschenlampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der LED-Trägerplatte (8) 3 bis 5 LEDs (16) angeordnet sind und dementsprechend das Linsenarray (4) 3 bis 5 Fresnellinsen aufweist.
  11. Taschenlampe mit stufenlos einstellbarem Abstrahlwinkel nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kühlkörper (12) eine durchgängige Bohrung als Kanal zur Verbindung der Lampen-Einheit mit der Spannungsquelle aufweist.
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