EP2372232A1 - LED-Flächenleuchte - Google Patents

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Publication number
EP2372232A1
EP2372232A1 EP20110160602 EP11160602A EP2372232A1 EP 2372232 A1 EP2372232 A1 EP 2372232A1 EP 20110160602 EP20110160602 EP 20110160602 EP 11160602 A EP11160602 A EP 11160602A EP 2372232 A1 EP2372232 A1 EP 2372232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
plane
led
light exit
led lighting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20110160602
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrik Gassner
Patrick Kilga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
Publication of EP2372232A1 publication Critical patent/EP2372232A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/04—Lighting devices intended for fixed installation intended only for mounting on a ceiling or the like overhead structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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 present invention relates to a luminaire having a light-emitting element which has an in-plane light exit surface, through which a light generated by the light can be emitted to the outside and with a plurality of LED light units (LED: light-emitting diode).
  • LED light-emitting diode
  • a luminaire is regularly desired that a light generated by the light is emitted with the greatest possible uniformity of the light exit surface to the outside, so that in particular no conspicuous brighter or darker spots on the light exit surface can be seen.
  • Another possibility for achieving a particularly uniform illumination of a light exit surface is not to arrange LEDs according to the side, but rather within the normal projection of the light exit surface, so that therefore no correspondingly wide frame must be provided.
  • this design requires a variety of LEDs with very high color fidelity; become too few LEDs used, bright spots, so "spots" arise. Scattering lenses in front of the LEDs can cause an improved mixing of the light.
  • the disadvantage is that the LEDs must be arranged at a relatively large distance from the light exit surface, whereby a comparatively large minimum height for the lamp is specified.
  • the invention has for its object to provide a corresponding lamp with improved design options;
  • the lamp should be designed without a frame element and with a lower height.
  • a luminaire which has a light-emitting element with a lying in a plane light exit surface, through which a light generated by the light can be emitted to the outside. Furthermore, the lamp has a plurality of LED light units, which are arranged on a first side of the plane within a projection of the light exit surface normal to the plane, each of the LED light units is each adapted to emit light depending on the emission direction in different intensities and to emit light of maximum intensity in a main radiation direction of the respective LED lighting unit.
  • the LED lighting units are oriented in such a way that the main radiation directions and a plane of the plane pointing to the first side of the plane normal in each case include an angle which is between 90 ° and 160 °.
  • the LED lamp units With this arrangement of the LED lamp units, it can be achieved that light from each of the LED lamp units is obliquely irradiated to the light emitting element with respect to the plane of the light exit surface. In this way, the light can be designed with a lower total height or short height normal to the plane.
  • the width of the lamp - that is accordingly an extension in the direction of the plane of the light exit surface - regardless of the LED lighting units to get voted.
  • the light-emitting element extends practically as far as a corresponding outer lateral edge of the luminaire. This is usually desirable, for example, in the case of a so-called surface light.
  • the lamp is designed so that the angle between 90 ° and 135 °, more preferably between 95 ° and 120 °.
  • This range of values has thus turned out to be particularly advantageous, for example in the case of a so-called area light having a circular light exit surface.
  • the LED lighting units are arranged so that they each have a distance from the plane which is smaller than a diameter of the light exit surface, preferably smaller than half the diameter of the light exit surface.
  • the lamp can be realized with a comparatively low height.
  • each of the LED lighting units each has at least one LED, and a lens for focusing a light emitted from the LED.
  • the lens is preferably designed to be very narrow-radiating, in order in particular to illuminate the region of the light-emitting surface opposite the LED lighting unit.
  • each of the LED lighting units has in each case a plurality of, for example, between five and fifteen LEDs, which are arranged next to one another in a row on a circuit board.
  • the rows are expediently oriented parallel to the plane.
  • the light exit surface is circular with the LED light units uniformly disposed with respect to an axis passing through the center of the light exit surface and normal to the plane.
  • the lamp can be designed with a particularly low overall height if it has a housing with a light exit opening which has a height normal to the plane which is smaller than the diameter of the light exit opening, preferably smaller than half the diameter of the light exit opening.
  • the light exit opening is circular.
  • the lamp further comprises a reflector having a reflective surface which is adapted to deflect a portion of the light emitted by the LED light units by reflection on the reflective surface on the light emitting element.
  • the reflector is advantageously designed so that the reflective surface is curved convexly toward the light emitting element or has the shape of a dome or a cone or a pyramid.
  • Fig. 1 is a schematic cross section through an embodiment of a lamp according to the invention shown.
  • the luminaire has a light-emitting element 2 with a lying in a plane E light exit surface 4, through which light generated by the lamp to the outside, ie with reference to the representation of Fig. 1 down, can be delivered.
  • the light-emitting element 2 may consist of a transparent material.
  • the plane E has a normal vector, also referred to below as the normal N, which points to a first side of the plane E, with reference to the illustration of FIG Fig. 1 up.
  • the lamp has a plurality, for example, a total of three or four, LED lighting units 6, 6 '.
  • Each of the LED lighting units 6, 6 ' comprises one or more LEDs as the light-generating means.
  • the lamp may have a housing 8, which comprises a light exit opening 10, wherein the LED light units 6, 6 'are arranged within the housing 8.
  • the housing 8 may include side walls 85, 85 'and a ceiling wall 86 opposite the light exit opening 10.
  • the light exit opening 10 may in particular be circular, but it may also be triangular, quadrangular, in particular square, pentagonal or more generally polygonal.
  • the LED light units 6, 6 ' are arranged within the projection P of the light exit surface 4, it is possible to make the light exit opening 10 so large that it extends substantially to the lateral boundaries 81, 82 of the lamp. Also, the light-emitting element 2 can be made large accordingly. In particular, in comparison to the prior art, no corresponding installation space adjacent to the light-emitting element 2 must be provided for receiving LED lighting units.
  • substantially in this context mean that a distance between a lateral boundary 81, 82 and the edge of the light exit opening 10 and / or the edge of the light emission element 4 is smaller than an extension of one of the LED light units 6, 6 'in parallel to the level E at the height of the respective LED or at the level of one of the LEDs, preferably smaller than half of this extension.
  • a correspondingly large-sized light-emitting element 2 is generally desirable, in particular, when the luminaire is a ceiling luminaire (recessed luminaire or ceiling-mounted luminaire) or a pendant luminaire.
  • Fig. 6a shows by way of illustration a sketch of the appearance of a luminaire according to the invention in the form of a recessed ceiling luminaire, Fig. 6b a corresponding sketch as ceiling mounted luminaire and Fig. 6c a corresponding sketch as a pendant lamp.
  • the housing 8 may, at least to a first approximation, have the shape of a flat cylinder or flat circular cylinder.
  • Each of the LED light units 6, 6 ' is designed to emit light depending on the emission direction in different intensities and thereby in one
  • Main emission direction R, R 'of the respective LED lighting unit 6, 6' light of maximum intensity.
  • Fig. 1 is the Hauptabstrahlraum R a first of the LED lighting units, here the LED light unit 6, outlined with a long arrow.
  • the corresponding main emission direction R 'of a further LED lighting unit 6' is - for the sake of clarity only - indicated by a shorter arrow.
  • Fig. 1 is drawn to illustrate the angle wine vector N ' , which is oriented parallel and directional to the normal N.
  • a cross-radiator can be formed by the LED lighting units 6, 6 '.
  • the angle W is preferably between 90 ° and 135 °, more preferably between 95 ° and 120 °, for example about 100 °.
  • the LED lighting units 6, 6 'achieve a certain homogeneity of the light on the Light exit surface 4 can be arranged comparatively close to the plane E of the light exit surface 4.
  • the LED lighting units 6, 6 ' may be arranged so that they each have a distance a from the plane E which is smaller than a diameter d of the light exit surface 4, preferably smaller than half the diameter d of the light exit surface 4.
  • the design be such that the distance a is less than 20%, for example between 5% and 15% of the diameter d of the light exit surface 4.
  • the luminaire as a whole can be designed with a comparatively small overall height, in particular with a height h normal to the plane E , in which, in the case of a hypothetical orientation of the LED luminous units with normal to the plane E extending main radiation directions "spots" on the light exit surface 4 would result.
  • the housing 8 may have a height h , which is for example smaller than a diameter D of the light exit opening 10 or smaller than half the diameter D of the light exit opening 10.
  • the design may be such that the height h less than 30%, for example between 20% and 25% of the diameter D of the light exit opening 10 is.
  • a cavity may be formed, which is the corresponding mixing of the light of the LED light units 6, 6 'available; in particular, between the LED lighting units 6, 6 'and the light-emitting element be a free space formed in which no components of the lamp are arranged.
  • This free space advantageously extends in its width over the entire area occupied by the normal projection P of the light exit surface 4.
  • each of the LED light units 6, 6 'in each case has at least one LED 12 and one, by way of example in FIG Fig. 5 sketched lens 14 for focusing a light emitted by the LED 12 light.
  • a "narrow-beam" lens 14 can be provided.
  • the lens 14 may be made by extrusion, for example.
  • Fig. 2 shows a perspective view into the interior of the lamp with the light-emitting element 2 removed through the light exit opening 10.
  • each of the LED lighting units 6, 6 'each have a plurality, for example, between five and fifteen, LEDs, which in a row 61 side by side on a - in Fig. 4 designated - board 16 are arranged.
  • the rows 61 are each arranged parallel to the plane E.
  • the circuit board 16 can thus be arranged slightly inclined aligned in the housing 8 corresponding to the relevant main radiation direction R.
  • a total of exactly four LED lighting units 6, 6 ', 6 ", 6''' can be provided as already stated above, but alternatively, for example, a total of three LED lighting units could be provided four LED light units may be provided, however, it has been found that three or four LED light units are advantageous insofar as they already have a comparatively very homogeneous light can be generated while the number of LEDs used can be kept relatively low.
  • a particularly homogeneous illumination of the light emitting element 2 can be further achieved if the light exit surface 4 is circular and the LED light units 6, 6 'are arranged uniformly with respect to an axis which passes through the center of the light exit surface 4 and normal to the plane E.
  • the axis may in particular be the above-mentioned center axis M of the luminaire.
  • the light exit opening 10 is also circular, wherein both the center of the light exit surface 4, and the center of the light exit opening 10 lie on the central axis M.
  • FIGS. 3 and 5 sketched reflector 20 may be provided with a reflective surface, which is adapted to deflect a portion of the light emitted from the LED light units 6, 6 'light by reflection on the reflective surface on the light-emitting element 2.
  • the reflective surface can be white or shiny, for example.
  • the reflector 20 is designed for this purpose so that the reflective surface is curved convexly toward the light emitting element 2 or the shape of a dome or a cone or - as in the FIGS. 3 and 5 indicated by way of example - having a pyramid.
  • the reflector 20 or the reflective surface may in particular be formed symmetrically to the central axis M, the reflector 20 may be attached, for example, to the ceiling wall 86 of the housing 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, die ein Lichtabgabeelement (2) mit einer in einer Ebene ( E ) liegenden Lichtaustrittsfläche (4) aufweist, durch die hindurch ein von der Leuchte erzeugtes Licht nach außen abgegeben werden kann. Weiterhin weist die Leuchte mehrere LED-Leuchteinheiten (6,6') auf, die auf einer ersten Seite der Ebene ( E ) innerhalb einer Projektion ( P ) der Lichtaustrittsfläche (4) normal zu der Ebene ( E ) angeordnet sind, wobei jede der LED-Leuchteinheiten (6,6') jeweils dazu ausgebildet ist, Licht abhängig von der Abstrahlrichtung in unterschiedlichen Intensitäten abzustrahlen und dabei in einer Hauptabstrahlrichtung ( R,R' ) der jeweiligen LED-Leuchteinheit (6,6') Licht mit maximaler Intensität abzustrahlen. Die LED-Leuchteinheiten (6,6') sind dabei derart orientiert angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtungen ( R,R' ) und eine von der Ebene ( E ) zu der ersten Seite hin weisende Normale ( N ) der Ebene ( E ) jeweils einen Winkel ( W ) einschließen, der zwischen 90° und 160°, vorzugsweise zwischen 95° und 120° beträgt. Somit wird von jeder der LED-Leuchteinheiten (6,6') Licht schräg auf das Lichtabgabeelement (2) gestrahlt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem Lichtabgabeelement, das eine in einer Ebene liegende Lichtaustrittsfläche aufweist, durch die hindurch ein von der Leuchte erzeugtes Licht nach außen abgegeben werden kann sowie mit mehreren LED-Leuchteinheiten (LED: Licht emittierende Diode).
  • Bei einer derartigen Leuchte ist regelmäßig erwünscht, dass ein von der Leuchte erzeugtes Licht mit möglichst gleichmäßiger Intensität von der Lichtaustrittsfläche nach außen abgegeben wird, so dass also insbesondere keine auffälligen helleren oder dunkleren Stellen auf der Lichtaustrittsfläche erkennbar sind.
  • Aus dem Stand der Technik ist hierzu bekannt, eine Lichtleiterplatte zu verwenden, in die von wenigstens einer der schmalen Seiten her ein von LEDs erzeugtes Licht eingestrahlt wird. Problematisch ist hierbei, dass entsprechende Leiterplatten vergleichsweise teuer sind. Weiterhin ist durch die seitliche Anordnung der LEDs ein relativ langer Weg zur Durchmischung des Lichts gebildet und durch die seitliche Anordnung muss die Leuchte zwangsläufig deutlich breiter gestaltet sein als die Lichtaustrittsfläche. In der Regel ist bei einer derartigen Leuchte um die durch die Leiterplatte gebildete Lichtaustrittsfläche herum ein lichtundurchlässiges Rahmenelement vorgesehen, das unter anderem zur Abdeckung der LEDs nach außen hin dient.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer besonders gleichmäßigen Ausleuchtung einer Lichtaustrittsfläche besteht darin, LEDs nicht entsprechend seitlich, sondern vielmehr innerhalb der normalen Projektion der Lichtaustrittsfläche anzuordnen, so dass also kein entsprechend breiter Rahmen vorgesehen werden muss. Allerdings erfordert diese Gestaltung eine Vielzahl von LEDs mit sehr hoher Farbtreue; werden zu wenige LEDs verwendet, können helle Stellen, also "spots" entstehen. Streulinsen vor den LEDs können eine verbesserte Durchmischung des Lichts bewirken. Nachteilig ist jedoch, dass die LEDs in vergleichsweise großem Abstand von der Lichtaustrittsfläche angeordnet werden müssen, wodurch eine vergleichsweise große Mindest-Bauhöhe für die Leuchte vorgegeben ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Leuchte mit verbesserten Gestaltungsmöglichkeiten anzugeben; insbesondere soll die Leuchte ohne Rahmenelement und mit geringerer Höhe gestaltet werden können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit dem in dem unabhängigen Anspruch genannten Gegenstand gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die ein Lichtabgabeelement mit einer in einer Ebene liegenden Lichtaustrittsfläche aufweist, durch die hindurch ein von der Leuchte erzeugtes Licht nach außen abgegeben werden kann. Weiterhin weist die Leuchte mehrere LED-Leuchteinheiten auf, die auf einer ersten Seite der Ebene innerhalb einer Projektion der Lichtaustrittsfläche normal zu der Ebene angeordnet sind, wobei jede der LED-Leuchteinheiten jeweils dazu ausgebildet ist, Licht abhängig von der Abstrahlrichtung in unterschiedlichen Intensitäten abzustrahlen und dabei in einer Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED-Leuchteinheit Licht mit maximaler Intensität abzustrahlen. Die LED-Leuchteinheiten sind dabei derart orientiert angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtungen und eine von der Ebene zu der ersten Seite hin weisende Normale der Ebene jeweils einen Winkel einschließen, der zwischen 90° und 160° beträgt.
  • Durch diese Anordnung der LED-Leuchteinheiten lässt sich erzielen, dass von jeder der LED-Leuchteinheiten Licht - mit Bezug auf die Ebene der Lichtaustrittsfläche - schräg auf das Lichtabgabeelement gestrahlt wird. Auf diese Weise kann die Leuchte mit geringerer Gesamthöhe oder kurz Höhe normal zu der Ebene gestaltet werden. Außerdem kann die Breite der Leuchte - also dementsprechend eine Erstreckung in Richtung der Ebene der Lichtaustrittsfläche - unabhängig von den LED-Leuchteinheiten gewählt werden. Insbesondere kann also vorgesehen sein, dass sich das Lichtabgabeelement praktisch bis zu einem entsprechenden äußeren seitlichen Rand der Leuchte hin erstreckt. Dies ist beispielsweise bei einer so genannten Flächenleuchte in der Regel erwünscht.
  • Durch die schräge Orientierung der LED-Leuchteinheiten lässt sich weiterhin ein vergleichsweise langer Durchmischungsweg für das von den LED-Leuchteinheiten erzeugte Licht vor dessen Eintritt in das Lichtabgabeelement erzielen. Dadurch lässt sich eine ausreichende Durchmischung bzw. eine ausreichende Homogenität der Intensität des Lichts auf der Lichtaustrittsfläche mit vergleichsweise wenigen LED-Leuchteinheiten erzielen.
  • Vorzugsweise ist die Leuchte so ausgestaltet, dass der Winkel zwischen 90° und 135° beträgt, besonders bevorzugt zwischen 95° und 120°. Dieser Wertebereich hat sich also besonders vorteilhaft herausgestellt, beispielswiese im Fall einer so genannten Flächenleuchte mit einer kreisförmigen Lichtaustrittsfläche.
  • Vorzugsweise sind die LED-Leuchteinheiten so angeordnet, dass sie jeweils einen Abstand von der Ebene haben, der kleiner ist als ein Durchmesser der Lichtaustrittsfläche, vorzugsweise kleiner als der halbe Durchmesser der Lichtaustrittsfläche. Hierdurch lässt sich die Leuchte mit vergleichsweise niedriger Bauhöhe realisieren.
  • Vorzugsweise weist jede der LED-Leuchteinheiten jeweils wenigstens eine LED auf, sowie eine Linse zur Bündelung eines von der LED abgestrahlten Lichts. Hierdurch lässt sich eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung erzielen. Die Linse ist hierzu bevorzugt sehr engstrahlend ausgebildet, um insbesondere den de LED-Leuchteneinheit gegenüberliegenden Bereich der Lichtaustrittsfläche zu beleuchten.
  • Herstellungstechnisch vorteilhaft weist jede der LED-Leuchteinheiten jeweils mehrere, beispielsweise zwischen fünf und fünfzehn, LEDs auf, die in einer Reihe nebeneinander auf einer Platine angeordnet sind. Dabei sind die Reihen zweckmäßig jeweils parallel zu der Ebene orientiert.
  • Vorzugsweise ist die Lichtaustrittsfläche kreisförmig, wobei die LED-Leuchteinheiten gleichförmig mit Bezug auf eine Achse angeordnet sind, die durch den Mittelpunkt der Lichtaustrittsfläche und normal zu der Ebene verläuft.
  • Die Leuchte lässt sich mit besonders geringer Bauhöhe gestalten, wenn sie ein Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung aufweist, das eine Höhe normal zu der Ebene aufweist, die kleiner ist als der Durchmesser der Lichtaustrittsöffnung, vorzugsweise kleiner als der halbe Durchmesser der Lichtaustrittsöffnung. Vorteilhaft ist dabei die Lichtaustrittsöffnung kreisförmig.
  • Als zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn zwei bis fünf LED-Leuchteinheiten vorgesehen sind, insbesondere genau vier LED-Leuchteinheiten.
  • Eine Erhöhung der lichttechnischen Effizienz lässt sich bewirken, wenn die Leuchte weiterhin einen Reflektor mit einer reflektierenden Fläche aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen Teil des von den LED-Leuchteinheiten abgestrahlten Lichts durch Reflexion auf der reflektierenden Fläche auf das Lichtabgabeelement umzulenken. Dabei ist der Reflektor vorteilhaft so gestaltet, dass die reflektierende Fläche zum Lichtabgabeelement hin konvex gewölbt ist oder die Form eines Doms oder eines Kegels oder einer Pyramide aufweist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leuchte,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht in einen inneren Bereich der Leuchte bei abgenommenem Lichtabgabeelement,
    Fig. 3
    eine Skizze zur Positionierung der LED-Leuchteinheiten,
    Fig. 4
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3,
    Fig. 5
    eine Skizze einer LED-Leuchteinheit mit einer engbündelnden Linse zur Ausleuchtung eines gegenüberliegenden Bereichs der Lichtaustrittsfläche,
    Fig. 6a
    eine Skizze zum Erscheinungsbild einer erfindungsgemäßen Leuchte in Form einer Deckeneinbauleuchte,
    Fig. 6b
    in Form einer Deckenanbauleuchte und
    Fig. 6c
    in Form einer Pendelleuchte.
  • In Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte gezeigt. Die Leuchte weist ein Lichtabgabeelement 2 mit einer in einer Ebene E liegenden Lichtaustrittsfläche 4 auf, durch die hindurch von der Leuchte erzeugtes Licht nach außen, also mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 1 nach unten, abgegeben werden kann. Das Lichtabgabeelement 2 kann aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen. Die Ebene E weist einen Normalenvektor auf, im Folgenden auch kurz als Normale N bezeichnet, der auf eine erste Seite der Ebene E weist, mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 1 nach oben.
  • Zur Erzeugung des Lichts weist die Leuchte mehrere, beispielsweise insgesamt drei oder vier, LED-Leuchteinheiten 6, 6' auf. Jede der LED-Leuchteinheiten 6, 6' umfasst als lichterzeugendes Mittel eine LED oder mehrere LEDs.
  • Die LED-Leuchteinheiten 6, 6' sind auf der ersten Seite der Ebene E angeordnet, mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 1 also oberhalb der Ebene E. Dabei sind die LED-Leuchteinheiten 6, 6' weiterhin innerhalb der Projektion P der Lichtaustrittsfläche 4 normal zu der Ebene E angeordnet.
  • Weiterhin kann die Leuchte ein Gehäuse 8 aufweisen, das eine Lichtaustrittsöffnung 10 umfasst, wobei die LED-Leuchteinheiten 6, 6' innerhalb des Gehäuses 8 angeordnet sind. Das Gehäuse 8 kann Seitenwände 85, 85' aufweisen, sowie eine Deckenwand 86, die der Lichtaustrittsöffnung 10 gegenüberliegt. Die Lichtaustrittsöffnung 10 kann insbesondere kreisförmig sein, sie kann aber auch dreieckig, viereckig, insbesondere quadratisch, fünfeckig bzw. allgemeiner vieleckig sein. Durch die Seitenwände 85, 85' sind - in Fig. 1 durch Pfeile angedeutete - seitliche Begrenzungen 81, 82 des Gehäuses 8 gegeben.
  • Dadurch, dass die LED-Leuchteinheiten 6, 6' innerhalb der Projektion P der Lichtaustrittsfläche 4 angeordnet sind, ist es möglich, die Lichtaustrittsöffnung 10 so groß zu gestalten, dass sie sich im Wesentlichen bis zu den seitlichen Begrenzungen 81, 82 der Leuchte erstreckt. Auch das Lichtabgabeelement 2 kann entsprechend groß gestaltet werden. Insbesondere muss - im Vergleich zum Stand der Technik - kein entsprechender seitlich an das Lichtabgabeelement 2 angrenzender Bauraum zur Aufnahme von LED-Leuchteinheiten vorgesehen sein. Dementsprechend kann in diesem Zusammenhang "im Wesentlichen" bedeuten, dass ein Abstand zwischen einer seitlichen Begrenzung 81, 82 und dem Rand der Lichtaustrittsöffnung 10 und/oder dem Rand des Lichtabgabeelements 4 kleiner ist als eine Erstreckung einer der LED-Leuchteinheiten 6, 6' parallel zu der Ebene E auf Höhe der betreffenden LED bzw. auf Höhe einer der LEDs, vorzugsweise kleiner ist als die Hälfte dieser Erstreckung.
  • Ein entsprechend groß gestaltetes Lichtabgabeelement 2 ist beispielswiese in der Regel insbesondere erwünscht, wenn es sich bei der Leuchte um eine Deckenleuchte (Deckeneinbau- oder Deckenanbauleuchte) oder um eine Pendelleuchte handelt. Fig. 6a zeigt zur Illustration eine Skizze zum Erscheinungsbild einer erfindungsgemäßen Leuchte in Form einer Deckeneinbauleuchte, Fig. 6b eine entsprechende Skizze als Deckenanbauleuchte und Fig. 6c eine entsprechende Skizze als Pendelleuchte. Insbesondere kann also das Gehäuse 8 zumindest in erster Näherung die Form eines flachen Zylinders bzw. flachen Kreiszylinders aufweisen.
  • Jede der LED-Leuchteinheiten 6, 6' ist dazu ausgebildet, Licht abhängig von der Abstrahlrichtung in unterschiedlichen Intensitäten abzustrahlen und dabei in einer
  • Hauptabstrahlrichtung R, R' der jeweiligen LED-Leuchteinheit 6, 6' Licht mit maximaler Intensität. In Fig. 1 ist die Hauptabstrahlrichtung R einer ersten der LED-Leuchteinheiten, hier der LED-Leuchteinheit 6, mit einem langen Pfeil skizziert. Die entsprechende Hauptabstrahlrichtung R ' einer weiteren LED-Leuchteinheit 6' ist - lediglich der besseren Übersichtlichkeit halber - mit einem kürzeren Pfeil angedeutet.
  • Wie insbesondere in Fig. 4 exemplarisch skizziert, kann jede der LED-Leuchteinheiten 6, 6' jeweils eine LED 12 mit einer planen, Licht abstrahlenden Oberfläche aufweisen, wobei die jeweilige Hauptabstrahlrichtung R, R' normal zu der planen Oberfläche orientiert ist.
  • Wie wieder am besten aus Fig. 1 hervorgeht, sind die LED-Einheiten 6, 6' derart orientiert angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtungen R, R ' und die zur ersten Seite weisende Normale N der Ebene E jeweils einen Winkel W einschließen, der zwischen 90° und 160° beträgt. In Fig. 1 ist zur Verdeutlichung des Winkels Wein Vektor N' eingezeichnet, der parallel und richtungsgleich zur Normalen N orientiert ist.
  • Mit anderen Worten kann also durch die LED-Leuchteinheiten 6, 6' ein Kreuzstrahler gebildet sein.
  • Der Winkel Wbeträgt vorzugsweise zwischen 90° und 135°, besonders bevorzugt zwischen 95° und 120°, beispielswiese etwa 100°. Durch die so gestaltete Ausrichtung der LED-Leuchteinheiten 6, 6' lässt sich erzielen, dass mit jeder der LED-Leuchteinheiten 6, 6' in erster Linie ein Bereich des Lichtabgabeelements 2 beleuchtet wird, der - mit Bezug auf eine senkrecht zur Ebene E orientierten Mittelachse M der Leuchte - der betreffenden LED-Leuchteinheit 6, 6' gegenüberliegt. Mit Bezug auf Fig. 1 ist also die erste LED-Leuchteinheit 6 auf der linken Seite angeordnet und beleuchtet in erster Linie einen Bereich des Lichtabgabeelements 2, der sich auf der rechten Seite der Mittelachse M befindet. Entsprechend andersherum verhält es sich mit der weiteren LED-Leuchteinheit 6'.
  • Durch die genannte Anordnung lässt sich insbesondere erzielen, dass die LED-Leuchteinheiten 6, 6' zur Erzielung einer bestimmten Homogenität des Lichts auf der Lichtaustrittsfläche 4 vergleichsweise nahe an der Ebene E der Lichtaustrittsfläche 4 angeordnet sein können. Beispielswiese können die LED-Leuchteinheiten 6, 6' so angeordnet sein, dass sie jeweils einen Abstand a von der Ebene E haben, der kleiner ist als ein Durchmesser d der Lichtaustrittsfläche 4, vorzugsweise kleiner als der halbe Durchmesser d der Lichtaustrittsfläche 4. Beispielsweise kann die Gestaltung derart sein, dass der Abstand a weniger als 20%, beispielsweise zwischen 5% und 15% des Durchmessers d der Lichtaustrittsfläche 4 beträgt.
  • Die Anordnung hat somit im Weiteren zur Folge, dass die Leuchte insgesamt mit einer vergleichsweise geringen Bauhöhe gestaltet werden kann, insbesondere mit einer Höhe h normal zu der Ebene E, bei der sich im Fall einer hypothetischen Ausrichtung der LED-Leuchteinheiten mit normal zur Ebene E verlaufenden Hauptabstrahlrichtungen "spots" auf der Lichtaustrittsfläche 4 ergeben würden. Insbesondere kann das Gehäuse 8 eine Höhe h aufweisen, die beispielsweise kleiner ist als ein Durchmesser D der Lichtaustrittsöffnung 10 oder kleiner als der halbe Durchmesser D der Lichtaustrittsöffnung 10. Beispielsweise kann die Gestaltung derart sein, dass die Höhe h weniger als 30%, beispielsweise zwischen 20% und 25% des Durchmessers D der Lichtaustrittsöffnung 10 beträgt.
  • Durch die genannte schräge bzw. geneigte Ausrichtung der LED-Leuchteinheiten 6, 6' ergibt sich ein Durchmischungsweg für das von den LED-Leuchteinheiten 6, 6' ausgestrahlte Licht, das im Verhältnis zu der Gesamtgröße der Leuchte relativ lang ist. Das Licht kann sich daher besonders gut vermischen, bevor es auf das Lichtabgabeelement 2 trifft, so dass im Weiteren eine besonders homogene Ausleuchtung des Lichtabgabeelements 2 und der Lichtaustrittsfläche 4 bewirkt werden kann. Durch den vergleichsweise langen Durchmischungsweg ist außerdem ermöglicht, dass die Anzahl der insgesamt verwendeten LEDs vergleichsweise klein gehalten werden kann. Dies trägt dazu bei, dass sich die Leuchte kostengünstiger herstellen lässt.
  • Durch das Gehäuse 8 und das Lichtabgabeelement 2 kann insbesondere ein Hohlraum gebildet sein, der zur entsprechenden Durchmischung des Lichts der LED-Leuchteinheiten 6, 6' zur Verfügung steht; insbesondere kann zwischen den LED-Leuchteinheiten 6, 6' und dem Lichtabgabeelement ein Freiraum gebildet sein, in dem keine Bauteile der Leuchte angeordnet sind. Dieser Freiraum erstreckt sich vorteilhaft in seiner Breite über den gesamten, von der normalen Projektion P der Lichtaustrittsfläche 4 eingenommenen Bereich.
  • Insbesondere lässt sich also vermeiden, dass durch die LED-Leuchteinheiten 6, 6' besonders ausgeprägte hellere Stellen, also "spots" oder dunklere Stellen auf der Lichtaustrittsfläche 4 erzeugt werden. Insgesamt ergibt sich ein vergleichsweise einfacher lichttechnischer Aufbau zur "Vergleichmäßigung" von entsprechendem Licht, das durch LEDs erzeugt ist.
  • Die beschriebene Wirkung lässt sich noch intensivieren, wenn jede der LED-Leuchteinheiten 6, 6' jeweils wenigstens eine LED 12 aufweist sowie eine, exemplarisch in Fig. 5 skizzierte, Linse 14 zur Bündelung eines von der LED 12 abgestrahlten Lichts. Es kann insbesondere eine "engstrahlende" Linse 14 vorgesehen sein. Die Linse 14 kann beispielsweise durch Extrusion hergestellt sein.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht in das Innere der Leuchte bei abgenommenem Lichtabgabeelement 2 durch die Lichtaustrittsöffnung 10. Wie beispielhaft in Fig. 2 angedeutet, kann jede der LED-Leuchteinheiten 6, 6' jeweils mehrere, beispielswiese zwischen fünf und fünfzehn, LEDs aufweisen, die in einer Reihe 61 nebeneinander auf einer - in Fig. 4 bezeichneten - Platine 16 angeordnet sind. Zweckmäßig sind dabei die Reihen 61 jeweils parallel zu der Ebene E angeordnet. Die Platine 16 kann also entsprechend der betreffenden Hauptabstrahlrichtung R leicht geneigt ausgerichtet in dem Gehäuse 8 angeordnet sein.
  • Wie weiterhin Fig. 2 exemplarisch zu entnehmen, können insgesamt genau vier LED-Leuchteinheiten 6, 6', 6", 6''' vorgesehen sein. Wie bereits weiter oben angegeben, könnten aber alternativ auch beispielsweise insgesamt drei LED-Leuchteinheiten vorgesehen sein. Selbstverständlich können auch mehr als vier LED-Leuchteinheiten vorgesehen sein; allerdings hat sich herausgestellt, dass drei oder vier LED-Leuchteinheiten insoweit vorteilhaft sind, als mit ihnen bereits ein vergleichsweise sehr homogenes Licht erzeugt werden kann und dabei die Anzahl der insgesamt verwendeten LEDs vergleichsweise gering gehalten werden kann.
  • Eine besonders homogene Ausleuchtung des Lichtabgabeelements 2 lässt sich weiterhin erzielen, wenn die Lichtaustrittsfläche 4 kreisförmig ist und die LED-Leuchteinheiten 6, 6' gleichförmig mit Bezug auf eine Achse angeordnet sind, die durch den Mittelpunkt der Lichtaustrittsfläche 4 und normal zu der Ebene E verläuft. Dabei kann es sich bei der Achse insbesondere um die oben genannte Mittelachse M der Leuchte handeln. Vorteilhaft ist in diesem Fall die Lichtaustrittsöffnung 10 ebenfalls kreisförmig, wobei sowohl der Mittelpunkt der Lichtaustrittsfläche 4, als auch der Mittelpunkt der Lichtaustrittsöffnung 10 auf der Mittelachse M liegen.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann es grundsätzlich dazu kommen, dass ein von der LED-Leuchteinheit 6 abgestrahltes Licht auf einen in das Innere des Gehäuses 8 weisenden Flächenbereich der Seitenwand 85' trifft. Um dieses Licht effektiv auf das Lichtabgabeelement 2 zu richten kann weiterhin ein, beispielhaft in den Figuren 3 und 5 skizzierter Reflektor 20 mit einer reflektierende Fläche vorgesehen sein, der dazu ausgebildet ist, einen Teil des von den LED-Leuchteinheiten 6, 6' abgestrahlten Lichts durch Reflexion auf der reflektierenden Fläche auf das Lichtabgabeelement 2 umzulenken. Die reflektierende Fläche kann dabei beispielsweise weiß oder glänzend sein. Vorteilhaft ist der Reflektor 20 hierzu so gestaltet, dass die reflektierende Fläche zum Lichtabgabeelement 2 hin konvex gewölbt ist oder die Form eines Doms oder eines Kegels oder - wie in den Figuren 3 und 5 exemplarisch angedeutet - einer Pyramide aufweist. Der Reflektor 20 oder die reflektierende Fläche können insbesondere symmetrisch zur Mittelachse M ausgebildet sein, der Reflektor 20 kann beispielsweise an der Deckenwand 86 des Gehäuses 8 befestigt sein.

Claims (12)

  1. Leuchte, aufweisend
    - ein Lichtabgabeelement (2) mit einer in einer Ebene (E) liegenden Lichtaustrittsfläche (4), durch die hindurch ein von der Leuchte erzeugtes Licht nach außen abgegeben werden kann und
    - mehrere LED-Leuchteinheiten (6, 6'), die auf einer ersten Seite der Ebene (E) innerhalb einer Projektion (P) der Lichtaustrittsfläche (4) normal zu der Ebene (E) angeordnet sind,
    wobei jede der LED-Leuchteinheiten (6, 6') jeweils dazu ausgebildet ist, Licht abhängig von der Abstrahlrichtung in unterschiedlichen Intensitäten abzustrahlen und dabei in einer Hauptabstrahlrichtung (R, R') der jeweiligen LED-Leuchteinheit (6, 6') Licht mit maximaler Intensität abzustrahlen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die LED-Leuchteinheiten (6, 6') derart orientiert angeordnet sind, dass die Hauptabstrahlrichtungen (R, R ') und eine von der Ebene (E) zu der ersten Seite hin weisende Normale (N) der Ebene (E) jeweils einen Winkel (W) einschließen, der zwischen 90° und 160° beträgt.
  2. Leuchte nach Anspruch 1,
    die so ausgestaltet ist, dass der Winkel (W) zwischen 90° und 135° beträgt, vorzugsweise zwischen 95° und 120°.
  3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2,
    bei der die LED-Leuchteinheiten (6, 6') so angeordnet sind, dass sie jeweils einen Abstand (a) von der Ebene (E) haben, der kleiner ist als ein Durchmesser (d) der Lichtaustrittsfläche (4), vorzugsweise kleiner als der halbe Durchmesser (d) der Lichtaustrittsfläche (4).
  4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der jede der LED-Leuchteinheiten (6, 6') jeweils wenigstens eine LED (12) aufweist, sowie eine Linse (14) zur Bündelung eines von der LED (12) abgestrahlten Lichts.
  5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der jede der LED-Leuchteinheiten (6, 6') jeweils mehrere, beispielsweise zwischen fünf und fünfzehn, LEDs aufweist, die in einer Reihe (61) nebeneinander auf einer Platine (16) angeordnet sind.
  6. Leuchte nach Anspruch 5,
    bei der die Reihen (61) jeweils parallel zu der Ebene (E) orientiert sind.
  7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die Lichtaustrittsfläche (4) kreisförmig ist und die LED-Leuchteinheiten (6, 6') gleichförmig mit Bezug auf eine Achse angeordnet sind, die durch den Mittelpunkt (M) der Lichtaustrittsfläche (4) und normal zu der Ebene (E) verläuft.
  8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    weiterhin aufweisend
    - ein Gehäuse (8) mit einer Lichtaustrittsöffnung (10), wobei das Gehäuse (8) eine Höhe (h) normal zu der Ebene (E) aufweist, die kleiner ist als der Durchmesser (D) der Lichtaustrittsöffnung (10), vorzugsweise kleiner als der halbe Durchmesser (D) der Lichtaustrittsöffnung (10).
  9. Leuchte nach Anspruch 8,
    bei der die Lichtaustrittsöffnung (10) kreisförmig ist.
  10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    die zwei bis fünf LED-Leuchteinheiten aufweist, insbesondere genau vier LED-Leuchteinheiten (6, 6', 6", 6'") aufweist.
  11. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    weiterhin aufweisend
    - einen Reflektor (20) mit einer reflektierenden Fläche, der dazu ausgebildet ist, einen Teil des von den LED-Leuchteinheiten (6, 6') abgestrahlten Lichts durch Reflexion auf der reflektierenden Fläche auf das Lichtabgabeelement (2) umzulenken.
  12. Leuchte nach Anspruch 11,
    bei der der Reflektor (20) so gestaltet ist, dass die reflektierende Fläche zum Lichtabgabeelement (2) hin konvex gewölbt ist oder die Form eines Doms oder eines Kegels oder einer Pyramide aufweist.
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