EP2384410A1 - Beleuchtungseinheit - Google Patents

Beleuchtungseinheit

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EP2384410A1
EP2384410A1 EP10701631A EP10701631A EP2384410A1 EP 2384410 A1 EP2384410 A1 EP 2384410A1 EP 10701631 A EP10701631 A EP 10701631A EP 10701631 A EP10701631 A EP 10701631A EP 2384410 A1 EP2384410 A1 EP 2384410A1
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EP
European Patent Office
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lighting unit
unit according
emitting diodes
light
reflector elements
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Withdrawn
Application number
EP10701631A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mustafa Dinc
Harald Lunt
Franz X. Rettenmeier
Jörg ANGERSTEIN
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Vishay Electronic GmbH
Original Assignee
Vishay Electronic GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting unit for illuminating large areas, with a carrier device to which a plurality of light-emitting diodes are attached in a two-dimensional arrangement.
  • Such a lighting unit is typically used to illuminate outdoor areas (e.g., streets, car parks, walkways, sports fields) or building interiors (e.g., industrial buildings, car parks, shopping malls, railway stations, airports).
  • outdoor areas e.g., streets, car parks, walkways, sports fields
  • building interiors e.g., industrial buildings, car parks, shopping malls, railway stations, airports.
  • LEDs allows a reduction in energy consumption, for example, compared to conventional sodium lamps, mercury lamps, light bulbs or fluorescent tubes.
  • the illumination unit has a carrier device to which a plurality of light emitting diodes are attached in a two-dimensional arrangement to form a so-called array.
  • the light-emitting diodes are arranged, for example, in a plurality of rows which extend along a respective longitudinal direction. These rows are in the transverse direction, that is perpendicular to the said longitudinal direction, adjacent to each other.
  • the light-emitting diodes thereby form a rectangular matrix.
  • the light-emitting diodes may be arranged, for example, according to a grid with a round outline, in a plurality of concentric rings, according to a triangle or according to another polygon (eg hexagon). In each case, a flat lighting unit is formed in order to illuminate large areas can.
  • the light-emitting diodes can emit white light (for example with the aid of wavelength-modifying substances).
  • an arbitrary emission spectrum is possible, whereby non-visible emission spectra are also possible (eg infrared radiation) and where also different colored emission spectra can be combined (eg a group of red light emitting diodes, a group of green light emitting diodes and a group of blue light emitting diodes).
  • light emitting diodes are used with a high luminous flux ("high brightness").
  • the reflector elements are attached to the support means.
  • the reflector elements preferably have a longitudinal shape and form a partition wall between at least two adjacent light-emitting diodes.
  • the reflector elements are thus associated with a plurality of light-emitting diodes, i.
  • Each reflector element is effective for a plurality of LEDs as a reflector.
  • the respective reflector element preferably extends laterally with respect to the associated light-emitting diodes without enclosing the light-emitting diodes circumferentially (for example in a funnel shape).
  • the reflector elements are formed separately from one another and also separately from the carrier device and separately from the light-emitting diodes.
  • reflector structures are formed for the areal distribution of the light-emitting diodes, which extend between the light-emitting diodes.
  • the reflector of the illumination unit thus has a particularly fold and robust construction. There are no separate lenses of the lighting unit required, ie no lenses in addition to any integrated lenses of the LEDs themselves. Furthermore, no filler in the space between adjacent reflector elements is mandatory.
  • the lighting unit can be easily adapted to different applications or customer requirements.
  • a suitable tilt angle of the reflector elements can be selected based on a calculation formula or a data sheet.
  • such reflector elements are fastened to the carrier device whose angle of inclination causes the radiation characteristic suitable for a certain installation height.
  • the number of reflector elements per carrier device, the arrangement of the reflector elements on the carrier device, the shape of the reflector elements and / or their length can be selected accordingly.
  • Such an adaptation of the lighting unit is particularly advantageous, for example, for street lighting, since street lighting units are not mounted at a uniform height.
  • lighting units of the type described can be arranged side by side in one direction or in two mutually perpendicular directions in order to increase the area along which the light emitting diodes are arranged, thereby increasing the radiation flux (light output) ) increase.
  • a two-dimensional arrangement be provided by a plurality of lighting units in the manner of a mosaic.
  • the radiation characteristic can be tuned particularly accurately to a desired application. Since the reflector elements are arranged between the light emitting diodes, without a respective reflector element necessarily enclosing the light emitting diodes circumferentially, the attachment of the reflector elements to the carrier device can take place within advantageously large tolerances, without this having a noticeable effect on the emission characteristic. Thus, despite the additional fastening steps (for the multiple separate reflector elements) cost-effective production of the lighting unit possible.
  • the reflector elements are elongated, for example as a reflector webs.
  • the respective reflector element can be effective at the same time for a large number of light-emitting diodes in a simple manner, namely for the light-emitting diodes arranged on the two longitudinal sides of the respective reflector element.
  • the reflector elements have a rectilinear shape to allow a simple arrangement between two rectilinear rows of light-emitting diodes.
  • the reflector elements may have a curved shape (eg C- or S-shaped) or an angular shape (eg L- or Z-shaped).
  • a meandering shape is possible, for example, a serpentine shape or a zigzag shape.
  • the reflector elements taper in cross-section (ie in a plane perpendicular to the support means and perpendicular to the longitudinal extension direction of the respective reflector element) with increasing distance from the support plate. In this way, a desired radiation characteristic of the lighting unit can be specified.
  • the reflector elements may, for example, be trapezoidal or wedge-shaped in cross-section (i.e., in a plane perpendicular to the support means and perpendicular to the longitudinal extension direction of the respective reflector element).
  • the reflector elements for the two adjacent rows of LEDs can fulfill an indicative function.
  • the reflector elements may have flanks on two longitudinal sides which are facing adjacent light-emitting diodes, which flanks are inclined with respect to a surface normal of the carrier device by the already mentioned inclination angle.
  • the said flanks of the reflector elements may extend continuously in a straight line or continuous concave with respect to a longitudinal section plane running parallel to the support device and in particular with respect to a longitudinal extension direction of the respective reflector element.
  • the reflector elements it is also possible, for example, for the reflector elements to be designed in the longitudinal direction with a number of indentations corresponding to the number of neighboring light-emitting diodes. are formed. As a result, therefore, a section of a single reflector is formed for each light emitting diode.
  • the reflector elements are screwed to the carrier device.
  • the reflector elements it is possible, for example, for the reflector elements to be riveted, glued, soldered, welded or fixed by a press fit to the carrier device.
  • At least some of the light-emitting diodes are arranged in a plurality of rows, wherein the said separate reflector elements are fastened between the rows of light-emitting diodes on the carrier device and run substantially parallel to the said rows of light-emitting diodes.
  • the respective reflector element can be effective for the two adjacent rows of LEDs, while at the same time a simple change of the emission characteristic is possible by exchanging the reflector element.
  • At least one reflector element is secured to the support means between each pair of adjacent rows of light emitting diodes.
  • this is not absolutely necessary (depending on the desired radiation characteristic).
  • some gaps between adjacent light emitting diodes or between adjacent rows of light emitting diodes may also remain free of reflector elements.
  • light-emitting diodes with a high luminous flux are preferably used.
  • the said reflector elements are at the same time effective as a cooling device in the manner of cooling fins.
  • the reflector elements on the Carrier device with the light-emitting diodes are thermally conductively connected.
  • the reflector elements may be formed of metal, for example made of aluminum (glossy or matt), optionally a transparent protective layer may be provided.
  • a transparent protective layer may be provided.
  • the desired thermal conduction properties are particularly effectively associated with suitable reflective properties.
  • the reflector elements can be formed, for example, from a metal-coated plastic, for example from an aluminum-coated plastic.
  • a heat sink may be arranged on the side of the carrier device facing away from the light emitting diodes, or the carrier device itself forms a heat sink.
  • the reflector elements are designed to be diffusely reflecting, wherein the light-emitting diodes are preferably arranged outside the focal point of the reflector elements.
  • the reflector elements thus cause a simple construction only a limitation of the emission angle of the LEDs in a direction perpendicular to the extension direction of the respective reflector element, but no focusing.
  • the lighting unit is therefore particularly well suited for illuminating large areas with an inhomogeneous angle characteristic in the X / Y direction, as is desirable in particular for street lighting.
  • Such a diffuse reflective design can be achieved, for example, by using matt aluminum as a reflector material.
  • the carrier device preferably has at least one layer of metal, wherein the Reflector elements with the metal layer directly or via a heat-conducting insulating layer (ie, a heat-conducting, but electrically insulating layer) are connected.
  • the metal layer consists for example of copper, a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy.
  • said metal layer is arranged on that side of the carrier device to which the light-emitting diodes are fastened, wherein said insulating layer is largely transparent to the radiation emitted by the light-emitting diodes in order to be effective as a supplementary reflector at the same time.
  • the carrier device is, for example, a flexible or rigid printed circuit board, with a flexible or rigid carrier made of plastic, metal or ceramic (eg foil or sheet metal) and with conductor tracks, which are electrically connected to the light emitting diodes, to the light emitting diodes with electrical energy to supply.
  • a flexible or rigid carrier made of plastic, metal or ceramic (eg foil or sheet metal) and with conductor tracks, which are electrically connected to the light emitting diodes, to the light emitting diodes with electrical energy to supply.
  • the aforementioned metal layer can simultaneously form an electrical conductor track.
  • a particularly simple connection of the light-emitting diodes results here when several of the light-emitting diodes are electrically connected in series.
  • the LEDs may be connected in parallel, or the LEDs are individually controlled.
  • the lighting unit has a light sensor which measures the brightness of the ambient light.
  • an evaluation device is provided, which is designed to control the power supply of the light-emitting diodes in dependence on the measured value of the light sensor.
  • the evaluation device may select a suitable value from a look-up table of the electrical supply current as a function of the measured value of the light sensor and, for example, from the time or read from an externally supplied control signal. It can also be a simple target / actual comparison performed.
  • the energy requirement can be considerably reduced by a demand-dependent supply of the light-emitting diodes.
  • the said light sensor has a spectral sensitivity which is adapted to the spectral sensitivity of the human eye. This ensures namely that the detection of the brightness of the ambient light is modeled on the perception of the human eye, and it is avoided that the evaluation device due to an inappropriate spectral sensitivity of the light sensor, an excessive power supply of the light-emitting diodes, i. an unnecessarily high brightness.
  • the spectral sensitivity of the human eye ranges from about 380 nm to about 780 nm, while the spectral sensitivity of a typical photosensitive
  • Element extends far into the infrared (e.g., maximum at about 900 nm for silicon-based photoelements or maximum at about 1500 nm for germanium-based photoelements).
  • the light sensor may comprise a combination of a photosensitive element (e.g., photodiode, phototransistor) with an optical filter (e.g., bandpass filter, edge tapper).
  • a photosensitive element e.g., photodiode, phototransistor
  • an optical filter e.g., bandpass filter, edge tapper
  • the spectral sensitivity of the light sensor to the spectral sensitivity of the Is adapted to night vision of the human eye (so-called scotopic vision), which generally lies at shorter wavelengths than the spectral sensitivity of the daytime vision of the human eye (so-called photopic vision).
  • the spectral sensitivity of the light sensor can range from about 400 nm to about 620 nm with a maximum at about 510 nm.
  • the light sensor is advantageous for the light sensor to be arranged at an end face or rear side of the illumination unit pointing away from the emission angle of the light emitting diodes. With reference to the position of use of the lighting unit, this is typically the top of the lighting unit. This avoids unwanted optical feedback with the light emitted by the illumination unit.
  • the illumination unit may have a radio receiver and an evaluation device.
  • the radio receiver can receive a control signal from a higher-level control unit or from an adjacently installed lighting unit via radio, which is evaluated by the evaluation device in order to control the energy supply of the light-emitting diodes in dependence on the received control signal.
  • This control can include simple switching on or off or dimming of the LEDs.
  • the lighting unit can have a radio transmitter, so that the lighting unit can communicate bidirectionally with a higher-level control unit or an adjacently installed lighting unit.
  • a plurality of adjacent lighting units can thereby form a communications chain in order to provide a large bandwidth for a low range of the radio signals Number of lighting units to detect by radio.
  • the evaluation device is preferably designed to transmit status data and / or environment data by means of the radio transmitter.
  • the status data mentioned include, for example, information about the functionality of the lighting unit in question, the power consumption of the lighting unit concerned, the functionality of the light emitting diodes of the lighting unit concerned, and / or the functionality of another lighting unit (from which a corresponding status signal has previously been received by radio).
  • the environmental data mentioned include, for example, a measured value of a light sensor connected to the evaluation device, a measured value of a temperature sensor connected to the evaluation device, and / or a measured value previously received by radio.
  • the energy requirement can be significantly reduced by a demand-dependent supply of LEDs.
  • the invention also generally relates to a lighting unit with a plurality of light-emitting diodes, in which regardless of the arrangement of the LEDs and regardless of the presence or the design of a reflector, a light sensor and an evaluation or a radio receiver and an evaluation device are provided to in the above Way to control the power supply of the LEDs.
  • the invention also relates to a lighting device with a plurality of lighting units of the type described, which are designed as a modular system in one direction or in two mutually perpendicular directions. are arranged side by side.
  • the illumination device can be easily adapted to a desired radiation flux (light output).
  • the invention also relates to a lighting unit module system having at least one lighting unit of the type described above, wherein the modular system comprises at least one type of support means (with a predetermined or selectable arrangement of light-emitting diodes) and different sets of reflector elements, optionally on the Carrier device can be fastened in order to adapt the lighting unit in question to a desired application or to set a desired radiation characteristic.
  • the reflector elements of the different sets (and thus the reflector elements of different lighting units) differ in such a modular system with respect to at least one of the following features: respective inclination angle with respect to a surface normal of the support device, shape, length,
  • Number of reflector elements per support means, and / or arrangement of the reflector elements on the support means e.g., placing a reflector element between each row of light emitting diodes or only between every other row).
  • the emission characteristic can be set particularly accurately, for example by varying the number of reflector elements per carrier device or by attaching reflector elements with different tilt angles on a (single) carrier device.
  • a modular system can also comprise several different types of carrier devices (eg different size).
  • Fig. 1 shows a lighting unit in a perspective view.
  • Fig. 2 shows an unpopulated carrier device in a perspective view.
  • Fig. 3 shows a reflector element in a perspective view.
  • FIGS. 4a to 4d show a respective cross section of different reflector elements.
  • Fig. 5 shows a longitudinal section of a reflector element.
  • Figs. 6a and 6b show circuits for brightness control.
  • FIG. 1 shows a lighting unit with a carrier device 11, to which a plurality of light-emitting diodes 13 are fastened (for example soldered, bonded or adhesively bonded).
  • the LEDs 13 are in several
  • the light-emitting diodes 13 typically emit visible light with a substantially white emission spectrum or infrared radiation at a nominal emission angle of approximately 120 °.
  • the light-emitting diodes 13 may, for example, be based on at least one InGaN layer. These are light-emitting diodes 13 with high luminous flux in order to be able to illuminate large areas.
  • the carrier device 11 according to FIG. 1 is also shown in FIG. 2.
  • the support plate 11 is flat. It is a circuit board with a plurality of metallic interconnects 19, 21, 23 and a plurality of pads (ie, solder pads) 25, 27, 29, 31.
  • the track 19 is connected at one end to the pad 25, which serves as a positive supply connection , At the other end, the conductor 19 is connected to the connection surfaces 27, which serve for contacting the respective anode of the lower in Fig. 2 LEDs.
  • the conductor tracks 21 connect the respective connection surface 29 of each row 15, which serves as a negative supply connection, with the connection surface 31, which serves to make contact with the respective cathode of the upper light-emitting diodes in FIG.
  • the tracks 23 connect the respective pad 27 (for the anode of the relevant light emitting diode) with the respective pad 31 (for the cathode of the adjacent light emitting diode of the same row 15).
  • the aforementioned polarities can also be reversed. From FIG. 2 it can be seen that the light-emitting diodes of a row 15 are electrically connected in series (between the connection surface 25 or the conductor 19 on the one hand and the respective connection surface 29 or the respective conductor 21 on the other).
  • the printed conductors 19, 21, 23 and the connecting surfaces 25, 27, 29, 31 form a partially interrupted metal layer 32 of the carrier device 11, which is arranged on the upper side of the carrier device 11 shown in FIG.
  • This metal layer 32 has with respect to the emission spectrum of the light emitting diodes 13 reflective properties and is mostly (namely with the exception of the pads 25, 27, 29, 31) covered with an insulating layer 34, which should be as transparent as possible with respect to the emission spectrum of the LEDs 13.
  • the insulation layer 34 effects electrical insulation.
  • the reflector elements 17 allows a thermal coupling of the reflector elements 17 via the metal layer 32 with the light emitting diodes 13, so that not only the metal layer 32 forms a heat sink, but also the (at the top of the support means 11 exposed) reflector elements 17 as a cooling device for the LEDs 13th are effective.
  • the reflector elements overlap 17 with the lateral areas of the tracks 23.
  • the reflector elements 17 thus serve as (front) cooling fins to dissipate the heat loss of the "high brightness" LEDs 13 better.
  • the reflector elements 17 are made of solid metal in the example shown here. As a result, the described cooling function can be fulfilled particularly well.
  • One of the reflector elements 17 according to FIG. 1 is shown in FIG. 3.
  • the reflector elements 17 have a longitudinal shape and are formed integrally over their length.
  • the reflector elements 17 have a trapezoidal cross-section, with the reflector elements 17 being connected to one another. tapering distance from the carrier device 11, ie along a surface normal Z of the carrier device 11, taper.
  • Each reflector element 17 has along its two longitudinal sides a respective flank 33, which forms the actual reflector surface.
  • At the two longitudinal ends of each reflector element 17 has a mounting portion 35 with a bore 37. About the two mounting portions 35 each reflector element 17 is attached to the support means 11, namely by means of screws 38 which are guided through the respective bore 37 (see FIG .. 1) ).
  • FIG. 4 a shows a cross section of a reflector element 17 according to FIGS. 1 and 3 along a YZ plane. It can be seen from FIG. 4 a that the flanks 33 are inclined with respect to the surface normal Z of the carrier device 11 by an angle of inclination ⁇ .
  • This inclination angle ⁇ can be, for example, 10 °, 20 °, 30 °, 40 ° or 50 °.
  • Fig. 4b shows an embodiment with a larger inclination angle ⁇ .
  • sets of reflector elements 17 with different angles of inclination ⁇ of the flanks 33 can be provided, with which a respective carrier device 11 is optionally populated in order to achieve a desired predetermined emission characteristic of the lighting unit in question.
  • Fig. 4c shows a similar embodiment as Fig. 4a, wherein the cross section of the reflector element 17 here wedge-shaped, i. is triangular.
  • the flanks 33 are rectilinear in cross section.
  • the flanks 33 may be concavely curved in cross-section to achieve a modified radiation characteristic. This is shown in Fig. 4d.
  • the flanks 33 are continuous in the longitudinal direction X.
  • the flanks may be continuously concavely curved in the longitudinal direction X, corresponding to the cross section according to FIG. 4d.
  • a particularly good luminance is obtained when the height of the reflector elements 17 (extension in the Z direction) is greater than their width (extension in the Y direction), as is the case in the exemplary embodiments according to FIGS. 4a, 4c and 4d.
  • a plurality of indentations 39 are formed on the flanks 33 of the reflector elements 17, each indentation 39 being associated with an adjacent light-emitting diode 13 in order to form a reflector section for the latter.
  • the indentations 39 are thus distributed regularly in the longitudinal direction X.
  • Fig. 5 shows a longitudinal section of such a reflector element 17, wherein the sectional plane corresponds to an XY plane, i. is parallel to the plane of extension of the carrier device 11.
  • the indentations 39 extend in the viewing direction, i. along the Z direction.
  • the lighting unit described in connection with FIGS. 1 to 5 serves as exterior lighting (eg street lighting) or for illuminating large areas of a building interior.
  • This lighting unit is characterized by a simple and robust construction, since essentially only the reflector elements 17 are required as optical elements. Since the reflector elements 17 are formed separately from the carrier device 11, the illumination unit has a modular structure. This makes it possible to optionally equip a respective lighting unit with one of a plurality of different sets of reflector dements 17, which, for example, with regard to the Angle of movement ⁇ of the flanks 33 of the reflector elements 17 differ. As a result, a lighting unit which is particularly suitable for a particular application can be configured in a simple manner.
  • ⁇ angle of inclination ⁇ is best suited for a particular mounting height of the lighting unit, as a result of which the relevant set of reflector elements 17 are fixed to the support 11.
  • each row 15 comprising at least three light emitting diodes 13.
  • the light-emitting diodes for example, according to a grid with a round outline or to arrange in a plurality of concentric rings, wherein the shape of the reflector elements is basically adapted to the course of the spaces between adjacent light-emitting diodes.
  • a plurality, in particular two rows 15, of light-emitting diodes can run between two reflector elements 17.
  • the middle reflector element 17, or the second and the fourth reflector element 17 can be omitted.
  • reflector elements 17 with a plurality of different angles of inclination ⁇ can also be fastened to the support device 11.
  • FIGS. 6a and 6b Two particularly advantageous further developments of a lighting unit with a plurality of light-emitting diodes will be explained below with reference to FIGS. 6a and 6b.
  • the advantages described in this context are not limited to a lighting unit having a plurality of reflector elements 17 as shown in FIG. 1 to 5.
  • Light-emitting diodes and thus a control of the brightness of the lighting unit.
  • the 6a shows a control circuit with a light sensor 41, for example a phototransistor or a photodiode (if necessary with an amplifier).
  • the light sensor 41 is designed and arranged on the illumination unit such that the light sensor 41 makes it possible to measure the ambient light.
  • the light sensor 41 can be mounted on a front side or rear side of the illumination unit or carrier device for the illumination unit pointing away from the emission angle of the light emitting diodes. be arranged diodes of the lighting unit.
  • the output of the light sensor 41 is connected to an evaluation device 43 which evaluates a measured value of the light sensor 41 in order to control a power supply device 45, which supplies the light emitting diodes 13 of the relevant lighting unit with electrical energy.
  • the energy supply device 45 may be, for example, a controllable current source.
  • the evaluation device 43 may, according to a simple embodiment, have a comparator which compares the measured value of the light sensor 41 with a stored or otherwise preset desired value in order to control the energy supply device 45 as a function of the target / actual comparison. This ensures that, with sufficient ambient light, the lighting unit produces a reduced light output. Thus, a reduced power consumption is made possible.
  • the evaluation device 43 can be connected to a storage device 47 in which a look-up table is stored.
  • the evaluation device 43 depending on the measured value of the light sensor 41 and as a function of other parameters (such as time or day of the week) read a suitable value from the memory device 47, which is the power supply device 45 transmitted as a control signal.
  • a predetermined calculation rule can also be stored.
  • Fig. 6b shows a similar control circuit for a lighting unit with LEDs.
  • This embodiment comprises a radio receiver 51, which is adapted to receive a transmitted via radio control signal.
  • This control signal can be sent out by a central control unit for a plurality of lighting units.
  • the received signal of the radio receiver 51 is transmitted to an evaluation device 43, which comprises, for example, a microprocessor.
  • the evaluation device 43 controls a power supply device 45 for the light emitting diodes 13 of the lighting unit.
  • the evaluation device 43 according to FIG. 6b can take into account additional parameters or input signals in addition to the received signal of the radio receiver 51. In particular, a combination of the embodiments according to FIGS. 6a and 6b is also possible.
  • the evaluation device 43 can thus take into account the measured value of a light sensor 41 and additionally the received signal of a radio receiver 51 in order to control a power supply device 45 of the lighting unit on the basis of a predetermined calculation rule or a look-up table.
  • the radio receiver 51 is at the same time designed as a radio transmitter in order to form a transmitting / receiving device (so-called transceiver).
  • the evaluation device 43 is designed to control the radio transmitter / radio receiver 51 for transmitting state data and / or environmental data (for example, information about the functionality of the light-emitting diodes 13 or the measured value of a connected light sensor 41 according to FIG. 6a).

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Abstract

Eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten großer Flächen umfasst eine Trägereinrichtung (11), an der mehrere Leuchtdioden (13) in einer zweidimensionalen Anordnung befestigt sind. Zwischen den Leuchtdioden sind mehrere separate Reflektorelemente (17) an der Trägereinrichtung befestigt.

Description

Beleuchtungseinheit
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten großer Flächen, mit einer Trägereinrichtung, an der mehrere Leuchtdioden in einer zweidimensionalen Anordnung befestigt sind.
Eine derartige Beleuchtungseinheit dient typischerweise zur Beleuchtung von Außenflächen (z.B. Straßen, Parkplätze, Fußwege, Sportplätze) oder von Gebäude-Innenräumen (z.B. Industriegebäude, Parkhäuser, Einkaufszentren, Bahnhöfe, Flughäfen). Der Einsatz von Leuchtdioden gestattet eine Verringerung des Energieverbrauchs beispielsweise gegenüber herkömmlichen Natriumdampflampen, Quecksilberlampen, Glühbirnen oder Leuchtstoffröhren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinheit mit Leuchtdioden zu schaffen, die bei einfachem Aufbau leicht an die erwünschte Anwendung anpassbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungseinheit mit Leuchtdioden zu schaffen, die einen geringen Energieverbrauch besitzt.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Beleuchtungseinheit besitzt eine Trägereinrichtung, an der mehrere Leuchtdioden in einer zweidimensionalen Anordnung befestigt sind, um ein so genanntes Array zu bilden. Die Leuchtdioden sind beispielsweise in mehreren Reihen angeordnet, die sich entlang einer jeweiligen Längsrichtung erstrecken. Diese Reihen sind in Querrichtung, also senkrecht zu der genannten Längsrichtung, benachbart zueinander angeordnet. Die Leuchtdioden bilden hierdurch eine rechteckige Matrix. Alternativ hierzu können die Leuchtdioden beispielsweise gemäß einem Raster mit rundem Umriss, in mehreren konzentrischen Ringen, gemäß einem Dreieck oder gemäß einem sonstigen Polygon (z.B. Sechseck) angeordnet sein. In jedem der genannten Fälle ist eine flächige Beleuchtungseinheit gebildet, um große Flächen beleuchten zu können. Die Leuchtdioden können insbesondere weißes Licht emittieren (z.B. unter Zuhilfenahme Wellenlängenmodifizierender Substanzen). Grundsätzlich ist jedoch ein beliebiges Emissionsspektrum möglich, wobei auch nicht sichtbare Emissionsspektren möglich sind (z.B. infrarote Strahlung) und wobei auch verschiedenfarbige Emissionsspektren kombiniert werden können (z.B. eine Gruppe roter Leuchtdioden, eine Gruppe grüner Leuchtdioden und eine Gruppe blauer Leuchtdioden). Vorzugsweise kommen Leuchtdioden mit einem hohen Lichtstrom zum Einsatz ("high brightness").
Zwischen den Leuchtdioden sind mehrere Reflektorelemente an der Trägereinrichtung befestigt. Die Reflektorelemente besitzen vorzugsweise eine Längsform und bilden eine Trennwand zwischen wenigstens zwei benach- barten Leuchtdioden. Die Reflektorelemente sind somit mehreren Leuchtdioden zugeordnet, d.h. jedes Reflektorelement ist für mehrere Leuchtdioden als Reflektor wirksam. Das jeweilige Reflektorelement erstreckt sich vorzugsweise seitlich zu den zugeordneten Leuchtdioden, ohne die Leuchtdioden umfänglich (z.B. trichterartig) zu umschließen. Die Reflek- torelemente sind separat voneinander und auch separat von der Trägereinrichtung sowie separat von den Leuchtdioden ausgebildet.
Hierdurch sind für die flächige Verteilung der Leuchtdioden Reflektorstrukturen gebildet, die sich zwischen den Leuchtdioden erstrecken. Der Reflektor der Beleuchtungseinheit besitzt hierdurch einen besonders ein- fachen und robusten Aufbau. Es sind keine separaten Linsen der Beleuchtungseinheit erforderlich, d.h. keine Linsen zusätzlich zu eventuellen integrierten Linsen der Leuchtdioden selbst. Ferner ist auch kein Füllmaterial in dem Zwischenraum zwischen benachbarten Reflektorelementen zwingend erforderlich.
Vor allem kann die Beleuchtungseinheit durch Auswählen zwischen verschiedenen Reflektorelementen leicht an unterschiedliche Anwendungen oder Kundenwünsche angepasst werden. Zum einen kann in Abhängigkeit von der beabsichtigten Aufstellhöhe der Beleuchtungseinheit und in Abhängigkeit von der beabsichtigten Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinheit (z.B. Winkelcharakteristik in X/Y-Richtung) beispielsweise anhand einer Berechnungsformel oder eines Datenblatts ein geeigneter Neigungswinkel der Reflektorelemente ausgewählt werden. Mit anderen Worten werden solche Reflektorelemente an der Trägereinrichtung befestigt, deren Neigungswinkel die für eine bestimmte Aufstellhöhe geeignete Abstrahlcharakteristik bewirkt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise die Anzahl der Reflektorelemente je Trägereinrichtung, die Anordnung der Reflektorelemente an der Trägereinrichtung, die Form der Re- flektorelemente und/oder ihre Länge entsprechend ausgewählt werden. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Anpassung der Beleuchtungseinheit beispielsweise für eine Straßenbeleuchtung, da Straßenbeleuchtungseinheiten nicht in einheitlicher Höhe montiert sind.
Zum anderen können in Abhängigkeit von der erwünschten Ausleuchtung und Helligkeit mehrere Beleuchtungseinheiten der erläuterten Art in einer Richtung oder in zwei zueinander senkrechten Richtungen nebeneinander angeordnet werden, um die Fläche, entlang derer die Leuchtdioden angeordnet sind, zu vergrößern und hierdurch den Strahlungsfluss (Lichtleis- tung) zu erhöhen. Insbesondere kann eine zweidimensionale Anordnung von mehreren Beleuchtungseinheiten nach Art eines Mosaiks vorgesehen sein.
Durch die Verwendung mehrerer separater Reflektorelemente kann die Abstrahlcharakteristik besonders genau auf eine gewünschte Anwendung abgestimmt werden. Da die Reflektorelemente zwischen den Leuchtdioden angeordnet sind, ohne dass ein jeweiliges Reflektorelement die Leuchtdioden notwendigerweise umfänglich umschließt, kann die Befestigung der Reflektorelemente an der Trägereinrichtung innerhalb vorteilhaft großer Toleranzen erfolgen, ohne dass dies sich auf die Abstrahlcharakteristik spürbar auswirkt. Somit ist trotz der zusätzlichen Befestigungs schritte (für die mehreren separaten Reflektorelemente) eine kostengünstige Herstellung der Beleuchtungseinheit möglich.
Bevorzugte Ausführungsformen sind nachfolgend und in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Reflektorelemente länglich ausgebildet, beispielsweise als Reflektorstege. Hierdurch kann das jeweilige Reflektorelement auf einfache Weise für eine große Anzahl von Leuchtdioden zugleich wirksam sein, nämlich für die an den beiden Längsseiten des jeweiligen Reflektorelements angeordneten Leuchtdioden.
Die Reflektorelemente eine geradlinige Form besitzen, um eine einfache Anordnung zwischen zwei geradlinigen Reihen von Leuchtdioden zu ermöglichen. Alternativ hierzu können die Reflektorelemente eine gekrümmte Form (z.B. C- oder S-förmig) oder eine eckige Form (z.B. L- oder Z- förmig) besitzen. Ferner ist beispielsweise auch eine mäandernde Form möglich, z.B. eine Schlangenlinienform oder eine Zickzackform. Gemäß einer Ausführungsform verjüngen sich die Reflektorelemente im Querschnitt (d.h. in einer Ebene senkrecht zu der Trägereinrichtung und senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Reflektorelements) mit zunehmendem Abstand von der Trägerplatine. Hierdurch kann eine erwünschte Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinheit vorgegeben werden.
Die Reflektorelemente können im Querschnitt (d.h. in einer Ebene senkrecht zu der Trägereinrichtung und senkrecht zu der Längserstreckungs- richtung des jeweiligen Reflektorelements) beispielsweise trapez- oder keilförmig sein. Hierdurch können die Reflektorelemente für die beiden benachbarten Reihen von Leuchtdioden eine Richtfunktion erfüllen.
Die Reflektorelemente können an zwei Längsseiten, die benachbarten Leuchtdioden zugewandt sind, Flanken aufweisen, die bezüglich einer Flächennormalen der Trägereinrichtung um den bereits genannten Neigungswinkel geneigt sind. Indem Reflektorelemente mit unterschiedlichen derartigen Neigungswinkeln bereitgehalten und wahlweise an der Trägereinrichtung befestigt werden, kann eine erwünschte Abstrahlcharakte- ristik der Beleuchtungseinheit eingestellt werden.
Die genannten Flanken der Reflektorelemente können sich bezogen auf eine parallel zu der Trägereinrichtung verlaufende Längsschnittebene und insbesondere bezogen auf eine Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Reflektorelements durchgehend geradlinig oder durchgehend konkav erstrecken. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Reflektorelemente, wobei eine Längenanpassung durch ein einfaches Ablängen möglich ist. Alternativ ist es jedoch beispielsweise auch möglich, dass die Reflektorelemente in Längsrichtung mit einer der Anzahl der benach- barten Leuchtdioden entsprechenden Anzahl von Einbuchtungen ausge- bildet sind. Hierdurch wird also für jede Leuchtdiode ein Abschnitt eines Einzelreflektors gebildet.
Vorzugsweise sind die Reflektorelemente an der Trägereinrichtung ver- schraubt. Alternativ ist es beispielsweise möglich, dass die Reflektorelemente an der Trägereinrichtung angenietet, angeklebt, angelötet, angeschweißt oder durch einen Presssitz befestigt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest einige der Leuchtdioden in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die genannten separaten Reflektorelemente zwischen den Reihen von Leuchtdioden an der Trägereinrichtung befestigt sind und im Wesentlichen parallel zu den genannten Reihen von Leuchtdioden verlaufen. Hierdurch kann das jeweilige Reflektorelement für die beiden benachbarten Reihen von Leuchtdio- den wirksam sein, während zugleich eine einfache Änderung der Abstrahlcharakteristik durch Austauschen des Reflektorelements möglich ist.
Vorzugsweise ist zwischen jedem Paar von benachbarten Reihen von Leuchtdioden wenigstens ein Reflektorelement an der Trägereinrichtung befestigt. Dies ist (je nach gewünschter Abstrahlcharakteristik) jedoch nicht zwingend erforderlich. Insbesondere können einige Zwischenräume zwischen benachbarten Leuchtdioden oder zwischen benachbarten Reihen von Leuchtdioden auch frei von Reflektorelementen bleiben.
Wie bereits erläutert, werden vorzugsweise Leuchtdioden mit einem hohen Lichtstrom verwendet. Um die hierbei entstehende Verlustleistung wirksam abzuführen, ist es besonderes vorteilhaft, wenn die genannten Reflektorelemente nach Art von Kühlrippen zugleich als Kühleinrichtung wirksam sind. Hierfür ist es bevorzugt, wenn die Reflektorelemente über die Trägereinrichtung mit den Leuchtdioden (beispielsweise mit deren Rückseite) thermisch leitend verbunden sind.
Insbesondere können die Reflektorelemente aus Metall gebildet sein, bei- spielsweise aus Aluminium (glänzend oder matt), wobei optional eine transparente Schutzschicht vorgesehen sein kann. Hierdurch werden die erwünschten Wärmeleiteigenschaften besonderes wirksam mit geeigneten Reflexionseigenschaften verbunden. Alternativ können die Reflektorelemente jedoch beispielsweise aus einem Metall-beschichteten Kunststoff gebildet sein, beispielsweise aus einem Aluminium-beschichteten Kunststoff. Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung der Reflektorelemente als Kühleinrichtung kann an der den Leuchtdioden abgewandten Seite der Trägereinrichtung ein Kühlkörper angeordnet sein, oder die Trägereinrichtung selbst bildet einen Kühlkörper.
Besonders günstige Reflexionseigenschaften ergeben sich, wenn die Reflektorelemente diffus reflektierend ausgebildet sind, wobei die Leuchtdioden vorzugsweise außerhalb des Brennpunkts der Reflektorelemente angeordnet sind. Die Reflektorelemente bewirken somit bei einfachem Auf- bau lediglich eine Begrenzung des Abstrahlwinkels der Leuchtdioden in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des jeweiligen Reflektorelements, jedoch keine Fokussierung. Die Beleuchtungseinheit eignet sich somit besonders gut für eine Ausleuchtung großer Flächen mit einer inhomogenen Winkelcharakteristik in X/Y-Richtung, wie dies insbesonde- re für eine Straßenbeleuchtung erwünscht ist. Eine derartige diffus reflektierende Ausbildung kann beispielsweise durch Verwendung von mattem Aluminium als Reflektormaterial erreicht werden.
Um die erwünschten Wärmeleiteigenschaften zu erzielen, besitzt die Trä- gereinrichtung vorzugsweise wenigstens eine Schicht aus Metall, wobei die Reflektorelemente mit der Metallschicht direkt oder über eine wärmeleitende Isolationsschicht (d.h. eine wärmeleitende, jedoch elektrisch isolierende Schicht) verbunden sind. Die Metallschicht besteht beispielsweise aus Kupfer, aus einer Kupferlegierung, aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung.
Bevorzugt ist die genannte Metallschicht an derjenigen Seite der Trägereinrichtung angeordnet, an der die Leuchtdioden befestigt sind, wobei die genannte Isolationsschicht für die von den Leuchtdioden emittierte Strahlung weitestgehend transparent ist, um zugleich als ergänzender Reflektor wirksam zu sein.
Bei der Trägereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine flexible oder starre Leiterplatte, mit einem flexiblen oder starren Träger aus Kunststoff, Metall oder Keramik (z.B. Folie oder Blech) und mit Leiterbahnen, die mit den Leuchtdioden elektrisch verbunden sind, um die Leuchtdioden mit elektrischer Energie zu versorgen. Insbesondere kann die vorgenannte Metallschicht zugleich eine elektrische Leiterbahn bilden.
Eine besonders einfache Beschaltung der Leuchtdioden ergibt sich hierbei, wenn mehrere der Leuchtdioden elektrisch in Serie geschaltet sind. Alternativ hierzu können die Leuchtdioden parallel geschaltet sein, oder die Leuchtdioden sind einzeln angesteuert.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Beleuchtungseinheit einen Lichtsensor, der die Helligkeit des Umgebungslichts misst. Ferner ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Energieversorgung der Leuchtdioden in Abhängigkeit von dem Messwert des Lichtsensors zu steuern. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung aus einer Nachschlagetabelle einen geeigneten Wert des elektrischen Versorgungsstroms in Abhängigkeit von dem Messwert des Lichtsensors und beispielsweise von der Uhrzeit oder einem von außen zugeführten Steuersignal auslesen. Es kann auch ein einfacher Soll/ Ist- Vergleich durchgeführt werden.
Bei einer derartigen Ausführungsform mit Lichtsensor kann der Energiebedarf erheblich reduziert werden, indem eine bedarfsabhängige Versorgung der Leuchtdioden erfolgt.
Eine besonders wirkungsvolle Reduzierung des Energiebedarfs wird erzielt, wenn der genannte Lichtsensor eine spektrale Empfindlichkeit besitzt, die an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges ange- passt ist. Hierdurch ist nämlich gewährleistet, dass die Erfassung der Helligkeit des Umgebungslichts der Wahrnehmung des menschlichen Auges nachempfunden ist, und es wird vermieden, dass die Auswerteeinrichtung aufgrund einer ungeeigneten spektralen Empfindlichkeit des Lichtsensors eine zu hohe Energieversorgung der Leuchtdioden, d.h. eine unnötig starke Helligkeit, einstellt. Die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges erstreckt sich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm, wäh- rend die spektrale Empfindlichkeit eines typischen lichtempfindlichen
Elements weit ins Infrarote hineinreicht (z.B. Maximum bei ca. 900 nm bei Photoelementen auf Silizium-Basis oder Maximum bei ca. 1500 nm bei Photoelementen auf Germanium-Basis).
Hierfür kann der Lichtsensor eine Kombination eines lichtempfindlichen Elements (z.B. Photodiode, Phototransistor) mit einem optischen Filter (z.B. Bandpassfilter, Kantenfüter) aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die spektrale Empfindlichkeit des Lichtsensors an die spektrale Empfindlichkeit des Nachtsehens des menschlichen Auges angepasst ist (so genanntes skoto- pisches Sehen), die generell bei kürzeren Wellenlängen liegt als die spektrale Empfindlichkeit des Tagsehens des menschlichen Auges (so genanntes photopisches Sehen). Insbesondere kann die spektrale Empfindlichkeit des Lichtsensors von ca. 400 nm bis ca. 620 nm mit einem Maximum bei ca. 510 nm reichen.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Lichtsensor an einer von dem Abstrahlwinkel der Leuchtdioden wegweisenden Stirnseite oder Rückseite der Beleuchtungseinheit angeordnet ist. Bezogen auf die Gebrauchsstellung der Beleuchtungseinheit ist dies typischerweise die Oberseite der Beleuchtungseinheit. Hierdurch wird eine unerwünschte optische Rückkopplung mit dem von der Beleuchtungseinheit ausgesandten Licht vermieden.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Beleuchtungseinheit einen Funkempfänger und eine Auswerteeinrichtung aufweisen. Der Funkempfänger kann beispielsweise von einer übergeordneten Steuereinheit oder von einer benachbart installierten Beleuchtungseinheit über Funk ein Steuersignal erhalten, das von der Auswerteeinrichtung ausgewertet wird, um die Energieversorgung der Leuchtdioden in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal zu steuern. Diese Steuerung kann ein einfaches Ein- und Ausschalten oder ein Dimmen der Leuchtdioden umfassen.
Zusätzlich zu dem Funkempfänger kann die Beleuchtungseinheit einen Funksender aufweisen, damit die Beleuchtungseinheit mit einer übergeordneten Steuereinheit oder einer benachbart installierten Beleuchtungseinheit bidirektional kommunizieren kann. Beispielsweise können mehrere benachbarte Beleuchtungseinheiten hierdurch eine Kommunikations- kette bilden, um bei einer niedrigen Reichweite der Funksignale eine große Anzahl von Beleuchtungseinheiten per Funk erfassen zu können. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung bei Vorhandensein eines Funksenders dazu ausgebildet, Zustandsdaten und /oder Umgebungsdaten mittels des Funksenders auszusenden. Die genannten Zustandsdaten umfassen beispielsweise eine Information über die Funktionsfähigkeit der betreffenden Beleuchtungseinheit, den Stromverbrauch der betreffenden Beleuchtungseinheit, die Funktionsfähigkeit der Leuchtdioden der betreffenden Beleuchtungseinheit, und/ oder die Funktionsfähigkeit einer anderen Beleuchtungseinheit (von der zuvor ein entsprechendes Zustandssignal per Funk empfangen worden ist). Die genannten Umgebungsdaten umfassen beispielsweise einen Messwert eines mit der Auswerteeinrichtung verbundenen Lichtsensors, einen Messwert eines mit der Auswerteeinrichtung verbundenen Temperatursensors, und/ oder einen zuvor per Funk empfangenen Messwert.
Auch bei einer derartigen Ausführungsform mit Funkempfänger kann der Energiebedarf erheblich reduziert werden, indem eine bedarfsabhängige Versorgung der Leuchtdioden erfolgt.
Die Erfindung bezieht sich auch generell auf eine Beleuchtungseinheit mit mehreren Leuchtdioden, bei der unabhängig von der Anordnung der Leuchtdioden und unabhängig von dem Vorhandensein oder der Ausgestaltung eines Reflektors ein Lichtsensor und eine Auswerteeinrichtung oder ein Funkempfänger und eine Auswerteeinrichtung vorgesehen sind, um in der vorstehend erläuterten Weise die Energieversorgung der Leuchtdioden zu steuern.
Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Beleuchtungseinheiten der erläuterten Art, die als ein Mo- dulsystem in einer Richtung oder in zwei zueinander senkrechten Rieh- tungen nebeneinander angeordnet sind. Hierdurch kann unter Verwendung gleicher Trägereinrichtungen die Beleuchtungseinrichtung leicht an einen erwünschten Strahlungsfluss (Lichtleistung) angepasst werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Beleuchtungseinheit- Modulsystem mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit der vorstehend erläuterten Art, wobei das Modulsystem wenigstens eine Art einer Trägereinrichtung (mit einer vorbestimmten oder wählbaren Anordnung von Leuchtdioden) und unterschiedliche Sätze von Reflektorelementen um- fasst, die wahlweise an der Trägereinrichtung befestigbar sind, um die betreffende Beleuchtungseinheit an eine erwünschte Anwendung anzupassen bzw. um eine erwünschte Abstrahlcharakteristik einzustellen. Die Reflektorelemente der unterschiedlichen Sätze (und somit die Reflektorelemente verschiedener Beleuchtungseinheiten) unterscheiden sich bei einem solchen Modulsystem hinsichtlich wenigstens eines der folgenden Merkmale: jeweiliger Neigungswinkel bezüglich einer Flächennormalen der Trägereinrichtung, Form, - Länge,
Anzahl von Reflektorelementen je Trägereinrichtung, und /oder Anordnung der Reflektorelemente an der Trägereinrichtung (z.B. Anordnen eines Reflektorelements zwischen jeder Reihe von Leuchtdioden oder nur zwischen jeder zweiten Reihe).
Durch die Verwendung mehrerer separater Reflektorelemente kann die Abstrahlcharakteristik besonders genau eingestellt werden, beispielsweise durch Variieren der Anzahl von Reflektorelementen je Trägereinrichtung oder durch Befestigen von Reflektorelementen mit unterschiedlichen Nei- gungswinkeln an einer (einzigen) Trägereinrichtung. Optional kann ein solches Modulsystem auch mehrere unterschiedliche Arten von Trägereinrichtungen umfassen (z.B. unterschiedliche Größe).
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungseinheit in einer Perspektivansicht.
Fig. 2 zeigt eine unbestückte Trägereinrichtung in einer Perspektivansicht.
Fig. 3 zeigt ein Reflektorelement in einer Perspektivansicht.
Fig. 4a bis 4d zeigen einen jeweiligen Querschnitt unterschiedlicher Reflektorelemente .
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt eines Reflektorelements.
Fig. 6a und 6b zeigen Schaltungen für eine Helligkeitssteuerung.
Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungseinheit mit einer Trägereinrichtung 11 , an der mehrere Leuchtdioden 13 befestigt (beispielsweise aufgelötet, gebondet oder leitfähig aufgeklebt) sind. Die Leuchtdioden 13 sind in mehreren
Reihen 15 angeordnet, die sich entlang einer jeweiligen Längsrichtung X parallel zueinander erstrecken und bezüglich einer Querrichtung Y benachbart zueinander angeordnet sind, so dass die Leuchtdioden 13 gemäß einem zweidimensionalen Raster angeordnet sind. Zwischen zwei benachbarten Reihen 15 von Leuchtdioden 13 ist ein jeweiliges stegförmiges Reflektorelement 17 an der Trägereinrichtung 11 befestigt, nämlich in dem hier gezeigten Beispiel angeschraubt. Auch nach außen benachbart zu den beiden in Querrichtung Y äußersten Reihen 15 von Leuchtdioden 13 ist ein jeweiliges Reflektorelement 17 an der Trägereinrichtung 11 befestigt. Jedes Reflektorelement 17 ist somit für mehrere Leuchtdioden 13 als Reflektor wirksam.
Die Leuchtdioden 13 senden typischerweise in einem Nenn- Ab strahl winkel von ca. 120° sichtbares Licht mit einem im Wesentlichen weißen Emissionsspektrum oder infrarote Strahlung aus. Die Leuchtdioden 13 können zum Beispiel auf wenigstens einer InGaN-Schicht basieren. Es handelt sich um Leuchtdioden 13 mit hohem Lichtstrom, um große Flächen beleuchten zu können.
Die Trägereinrichtung 11 gemäß Fig. 1 ist auch in Fig. 2 gezeigt. Die Trägeplatte 11 ist plan. Es handelt sich um eine Leiterplatte mit mehreren metallischen Leiterbahnen 19, 21, 23 und mehreren Anschlussflächen (d.h. Lötflächen) 25, 27, 29, 31. Die Leiterbahn 19 ist an einem Ende mit der Anschlussfläche 25 verbunden, die als positiver Versorgungsan- schluss dient. Am anderen Ende ist die Leiterbahn 19 mit den Anschlussflächen 27 verbunden, die zur Kontaktierung der jeweiligen Anode der in Fig. 2. unteren Leuchtdioden dienen. Die Leiterbahnen 21 verbinden die jeweilige Anschlussfläche 29 einer jeden Reihe 15, die als negativer Ver- sorgungsanschluss dient, mit der Anschlussfläche 31, die zur Kontaktierung der jeweiligen Kathode der in Fig. 2 oberen Leuchtdioden dient. Die Leiterbahnen 23 verbinden die jeweilige Anschlussfläche 27 (für die Anode der betreffenden Leuchtdiode) mit der jeweiligen Anschlussfläche 31 (für die Kathode der benachbarten Leuchtdiode derselben Reihe 15). Die vor- genannten Polaritäten können auch vertauscht sein. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Leuchtdioden einer Reihe 15 elektrisch in Serie geschaltet sind (zwischen der Anschlussfläche 25 bzw. der Leiterbahn 19 einerseits und der jeweiligen Anschlussfläche 29 bzw. der jeweili- gen Leiterbahn 21 andererseits).
Die Leiterbahnen 19, 21, 23 und die Anschlussflächen 25, 27, 29, 31 bilden eine bereichsweise unterbrochene Metallschicht 32 der Trägereinrichtung 11 , die an der in Fig. 2 gezeigten Oberseite der Trägereinrichtung 11 angeordnet ist. Diese Metallschicht 32 besitzt bezüglich des Emissionsspektrums der Leuchtdioden 13 reflektierende Eigenschaften und ist größtenteils (nämlich mit Ausnahme der Anschlussflächen 25, 27, 29, 31) mit einer Isolationsschicht 34 bedeckt, die bezüglich des Emissionsspektrums der Leuchtdioden 13 möglichst transparent sein sollte. Die Isolations- schicht 34 bewirkt eine elektrische Isolierung. Sie ermöglicht jedoch eine thermische Kopplung der Reflektorelemente 17 über die Metallschicht 32 mit den Leuchtdioden 13, so dass nicht nur die Metallschicht 32 eine Wärmesenke bildet, sondern auch die (an der Oberseite der Trägereinrichtung 11 frei liegenden) Reflektorelemente 17 als Kühleinrichtung für die Leuchtdioden 13 wirksam sind. Hierfür überlappen die Reflektorelemente 17 mit den seitlichen Bereichen der Leiterbahnen 23. Die Reflektorelemente 17 dienen somit als (vorderseitige) Kühlrippen, um die Verlustwärme der "high brightness" -Leuchtdioden 13 besser abführen zu können.
Die Reflektorelemente 17 bestehen in dem hier gezeigten Beispiel aus massivem Metall. Hierdurch kann die erläuterte Kühlfunktion besonders gut erfüllt werden. Eines der Reflektorelemente 17 gemäß Fig. 1 ist in Fig. 3 gezeigt. Die Reflektorelemente 17 besitzen eine Längsform und sind über ihre Länge einstückig ausgebildet. Die Reflektorelemente 17 besitzen einen trapezförmigen Querschnitt, wobei die Reflektorelemente 17 sich mit zu- nehmendem Abstand von der Trägereinrichtung 11, d.h. entlang einer Flächennormalen Z der Trägereinrichtung 11, verjüngen. Jedes Reflektorelement 17 besitzt entlang seiner beiden Längsseiten eine jeweilige Flanke 33, die die eigentliche Reflektorfläche bildet. An den beiden Längsenden besitzt jedes Reflektorelement 17 einen Befestigungsabschnitt 35 mit einer Bohrung 37. Über die beiden Befestigungsabschnitte 35 wird jedes Reflektorelement 17 an der Trägereinrichtung 11 befestigt, nämlich mittels Schrauben 38, die durch die jeweilige Bohrung 37 geführt sind (vgl. Fig. 1).
Fig. 4a zeigt einen Querschnitt eines Reflektorelements 17 gemäß Fig. 1 und 3 entlang einer YZ-Ebene. Aus Fig. 4a ist ersichtlich, dass die Flanken 33 bezüglich der Flächennormalen Z der Trägereinrichtung 11 um einen Neigungswinkel α geneigt sind. Dieser Neigungswinkel α kann bei- spielsweise 10°, 20°, 30°, 40° oder 50° betragen. Fig. 4b zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem größeren Neigungswinkel α. Insbesondere können Sätze von Reflektorelementen 17 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α der Flanken 33 vorgesehen sein, mit denen eine jeweilige Trägereinrichtung 11 wahlweise bestückt wird, um eine erwünschte vorbestimmte Ab- Strahlcharakteristik der betreffenden Beleuchtungseinheit zu erzielen.
Fig. 4c zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie Fig. 4a, wobei der Querschnitt des Reflektorelements 17 hier keilförmig, d.h. dreieckig ist.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4a bis 4c sind die Flanken 33 im Querschnitt geradlinig. Alternativ hierzu können die Flanken 33 im Querschnitt konkav gekrümmt sein, um eine modifizierte Abstrahlcharakteristik zu erzielen. Dies ist in Fig. 4d gezeigt. Bei der Ausführungsform der Reflektorelemente 17 gemäß Fig. 1 und 3 sind die Flanken 33 in Längsrichtung X durchgehend plan. Alternativ hierzu können die Flanken in Längsrichtung X durchgehend konkav gekrümmt sein, entsprechend dem Querschnitt gemäß Fig. 4d.
Eine besonders gute Leuchtdichte ergibt sich, wenn die Höhe der Reflektorelemente 17 (Erstreckung in Z- Richtung) größer ist als deren Breite (Erstreckung in Y-Richtung), wie dies bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4a, 4c und 4d der Fall ist.
Gemäß einer weiteren Alternative sind an den Flanken 33 der Reflektorelemente 17 mehrere Einbuchtungen 39 ausgebildet, wobei jede Einbuchtung 39 einer benachbarten Leuchtdiode 13 zugeordnet ist, um für diese einen Reflektorabschnitt zu bilden. Die Einbuchtungen 39 sind also in Längsrichtung X regelmäßig verteilt. Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt eines solchen Reflektorelements 17, wobei die Schnittebene einer XY-Ebene entspricht, d.h. parallel versetzt zu der Erstreckungsebene der Trägereinrichtung 11 ist. Die Einbuchtungen 39 erstrecken sich hierbei in Betrachtungsrichtung, d.h. entlang der Z- Richtung.
Die im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 5 beschriebene Beleuchtungseinheit dient als Außenbeleuchtung (z.B. Straßenbeleuchtung) oder zur Beleuchtung großer Flächen eines Gebäude-Innenraums. Diese Beleuchtungseinheit zeichnet sich durch einen einfachen und robusten Aufbau aus, da als optische Elemente im Wesentlichen lediglich die Reflektorelemente 17 erforderlich sind. Da die Reflektorelemente 17 separat von der Trägereinrichtung 11 ausgebildet sind, besitzt die Beleuchtungseinheit einen modu- laren Aufbau. Hierdurch ist es möglich, eine jeweilige Beleuchtungseinheit wahlweise mit einem von mehreren verschiedenen Sätzen von Reflektor- dementen 17 zu bestücken, die sich beispielsweise hinsichtlich des Nei- gungswinkels α der Flanken 33 der Reflektorelemente 17 unterscheiden. Hierdurch kann auf einfache Weise eine für eine bestimmte Anwendung besonders geeignete Beleuchtungseinheit konfiguriert werden.
Zum Beispiel kann anhand einer einmalig erstellten Nachschlagetabelle (Look-Up Table) bestimmt werden, welcher Neigungswinkel α für eine bestimmte Befestigungshöhe der Beleuchtungseinheit am besten geeignet ist, wobei als Ergebnis der betreffende Satz von Reflektorelementen 17 an der Trägereinrichtung 11 befestigt wird. Auf entsprechende Weise kann auch festgestellt werden, ob mehrere der erläuterten Beleuchtungseinheiten in Längsrichtung (X-Richtung) und/oder in Querrichtung (Y-Richtung) nebeneinander anzuordnen sind. Hierdurch ist also ein modulares System geschaffen, welches es einem Anwender ermöglicht, anhand einfacher Tabellen selbst eine geeignete Konfigurierung einer Beleuchtungseinrich- tung (welche erforderlichenfalls aus mehreren Beleuchtungseinheiten der gezeigten Art besteht) zu konfigurieren.
Von besonderem Vorteil ist ferner, dass keine weiteren optischen Elemente, wie beispielsweise Linsen, zwingend erforderlich sind. Es ist auch nicht notwendig, ein zusätzliches Füllmaterial in dem Zwischenraum zwischen benachbarten Reflektorelementen 17 vorzusehen. Es genügt eine einfache transparente Abdeckung als Schutz vor Verschmutzung.
Während für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 eine rechteckige Anordnung von vier Reihen 15 mit jeweils sechs Leuchtdioden 13 gezeigt ist, sind natürlich auch andere zweidimensionale Anordnungen von Leuchtdioden möglich. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Reihen 15 von Leuchtdioden 13 vorgesehen, wobei jede Reihe 15 wenigstens drei Leuchtdioden 13 umfasst. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, die Leuchtdioden beispielsweise gemäß einem Raster mit rundem Umriss oder in mehreren konzentrischen Ringen anzuordnen, wobei die Form der Reflektorelemente grundsätzlich an den Verlauf der Zwischenräume zwischen benachbarten Leuchtdioden angepasst ist.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass zwischen zwei Reflektorelementen 17 auch mehrere, insbesondere zwei Reihen 15 von Leuchtdioden verlaufen. Beispielsweise kann bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 auch das mittlere Reflektorelement 17, oder das zweite und das vierte Reflektorelement 17 weggelassen werden. Um die Abstrahl- Charakteristik gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 nur geringfügig zu modifizieren, können auch Reflektorelemente 17 mit mehreren unterschiedlichen Neigungswinkeln α an der Trägereinrichtung 11 befestigt sein.
Anhand der Fig. 6a und 6b werden nachfolgend noch zwei besonders vorteilhafte Weiterbildungen einer Beleuchtungseinheit mit mehreren Leuchtdioden erläutert. Die in diesem Zusammenhang beschriebenen Vorteile sind nicht auf eine Beleuchtungseinheit beschränkt, die mehrere Reflektorelemente 17 gemäß Fig. 1 bis 5 besitzt. In den beiden nachfol- gend beschriebenen Fällen erfolgt eine Steuerung der Leistung der
Leuchtdioden und somit eine Steuerung der Helligkeit der Beleuchtungseinheit.
Fig. 6a zeigt eine Steuerschaltung mit einem Lichtsensor 41 , beispielswei- se einem Fototransistor oder einer Fotodiode (erforderlichenfalls mit Verstärker). Der Lichtsensor 41 ist derart ausgebildet und an der Beleuchtungseinheit angeordnet, dass der Lichtsensor 41 eine Messung des Umgebungslichts ermöglicht. Beispielsweise kann der Lichtsensor 41 an einer von dem Abstrahlwinkel der Leuchtdioden wegweisenden Stirnseite oder Rückseite der Beleuchtungseinheit oder Trägereinrichtung für die Leucht- dioden der Beleuchtungseinheit angeordnet sein. Der Ausgang des Lichtsensors 41 ist mit einer Auswerteeinrichtung 43 verbunden, die einen Messwert des Lichtsensors 41 auswertet, um eine Energieversorgungseinrichtung 45 zu steuern, welche die Leuchtdioden 13 der betreffenden Be- leuchtungseinheit mit elektrischer Energie versorgt. Bei der Energieversorgungseinrichtung 45 kann es sich beispielsweise um eine steuerbare Stromquelle handeln.
Die Auswerteeinrichtung 43 kann gemäß einer einfachen Ausführungs- form einen Komparator aufweisen, der den Messwert des Lichtsensors 41 mit einem gespeicherten oder in sonstiger Weise vorgegebenen Sollwert vergleicht, um in Abhängigkeit von dem Soll/ Ist- Vergleich die Energieversorgungseinrichtung 45 zu steuern. Hierdurch wird erreicht, dass bei ausreichendem Umgebungslicht die Beleuchtungseinheit eine verringerte Lichtleistung erzeugt. Somit wird ein verringerter Energieverbrauch ermöglicht.
Alternativ zu der Ausgestaltung der Auswerteeinrichtung 43 mit einem einfachen Komparator kann die Auswerteeinrichtung 43 mit einer Spei- chereinrichtung 47 verbunden sein, in der eine Nachschlagetabelle hinterlegt ist. In diesem Fall kann die Auswerteeinrichtung 43 in Abhängigkeit von dem Messwert des Lichtsensors 41 und in Abhängigkeit von weiteren Parametern (wie beispielsweise Uhrzeit oder Wochentag) einen geeigneten Wert aus der Speichereinrichtung 47 auslesen, welcher der Energieversor- gungseinrichtung 45 als Steuersignal übermittelt wird. Alternativ zu einer Nachschlagetabelle kann auch eine vorbestimmten Rechenvorschrift gespeichert sein.
Fig. 6b zeigt eine ähnliche Steuerschaltung für eine Beleuchtungseinheit mit Leuchtdioden. Diese Ausführungsform umfasst einen Funkempfänger 51 , der dazu ausgebildet ist, ein über Funk übermitteltes Steuersignal zu empfangen. Dieses Steuersignal kann von einer zentralen Steuereinheit für mehrere Beleuchtungseinheiten ausgesendet werden. Das Empfangssignal des Funkempfängers 51 wird an eine Auswerteeinrichtung 43 übermittelt, die beispielsweise einen Mikroprozessor umfasst. In Abhängigkeit von dem Empfangssignal des Funkempfängers 51 steuert die Auswerteeinrichtung 43 eine Energieversorgungseinrichtung 45 für die Leuchtdioden 13 der Beleuchtungseinheit. Hierdurch ist auf einfache Weise eine bedarfsabhängige Helligkeitssteuerung der Beleuchtungseinheit möglich, um den Energieverbrauch zu verringern.
Die Auswerteeinrichtung 43 gemäß Fig. 6b kann zusätzlich zu dem Empfangssignal des Funkempfängers 51 weitere Parameter oder Eingangssignale berücksichtigen. Insbesondere ist auch eine Kombination der Aus- führungsformen gemäß Fig. 6a und Fig. 6b möglich. Die Auswerteeinrichtung 43 kann also den Messwert eines Lichtsensors 41 und zusätzlich das Empfangssignal eines Funkempfängers 51 berücksichtigen, um aufgrund einer vorbestimmten Rechenvorschrift oder einer Nachschlagetabelle eine Energieversorgungseinrichtung 45 der Beleuchtungseinheit zu steuern.
Außerdem ist es möglich, dass bei der Steuerschaltung gemäß Fig. 6b der Funkempfänger 51 zugleich als ein Funksender ausgebildet ist, um eine Sende-/ Empfangseinrichtung (so genannter Transceiver) zu bilden. In diesem Fall ist die Auswerteeinrichtung 43 dazu ausgebildet, den Funk- sender/ Funkempfänger 51 zum Aussenden von Zustandsdaten und/ oder Umgebungsdaten anzusteuern (beispielsweise von Informationen über die Funktionsfähigkeit der Leuchtdioden 13 oder des Messwerts eines angeschlossenen Lichtsensors 41 gemäß Fig. 6a). Bezugszeichenliste
11 Trägereinrichtung
13 Leuchtdiode
15 Reihe
17 Reflektorelement
19 Leiterbahn
21 Leiterbahn
23 Leiterbahn
25 Anschlussfläche
27 Anschlussfläche
29 Anschlussfläche
31 Anschlussfläche
32 Metallschicht
33 Flanke
34 Isolationsschicht
35 Befestigungsabschnitt
37 Bohrung
38 Schraube
39 Einbuchtung
41 Lichtsensor
43 Auswerteeinrichtung
45 Energieversorgungseinrichtung
47 Speichereinrichtung
51 Funkempfänger
α Neigungswinkel
X Längsrichtung
Y Querrichtung
Z Flächennormale der Trägereinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungseinheit zum Beleuchten großer Flächen, mit einer Trägereinrichtung (11), an der mehrere Leuchtdioden (13) in einer zweidimensionalen Anordnung befestigt sind, wobei zwischen den Leuchtdioden ( 13) mehrere separate Reflektorelemente (17) an der Trägereinrichtung (11) befestigt sind.
2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, wobei jedes Reflektorelement (17) mehreren Leuchtdioden (13) zugeordnet ist.
3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reflektorelemente (17) länglich und insbesondere als Reflektorstege ausgebildet sind.
4. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) eine geradlinige, eine gekrümmte, eine eckige oder eine mäandernde Form besitzen.
5. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) sich bezogen auf eine senkrecht zu der Trägereinrichtung (11) verlaufende Querschnittsebene mit zunehmendem Abstand von der Trägereinrichtung (11) verjüngen.
6. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente ( 17) bezogen auf eine senkrecht zu der Trägereinrichtung (11) verlaufende Querschnittsebene trapezförmig oder keilförmig sind.
7. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) Flanken (33) aufweisen, die bezüglich einer Flächennormalen (Z) der Trägereinrichtung (11) geneigt sind.
8. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7, wobei die Flanken (33) bezogen auf eine senkrecht zu der Trägereinrichtung (11) verlaufende Querschnittsebene geradlinig oder konkav gekrümmt sind.
9. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Flanken (33) bezogen auf eine parallel zu der Trägereinrichtung (11) verlaufende Längsschnittebene durchgehend plan, durchgehend konkav oder mit mehreren Einbuchtungen (39) ausgebildet sind.
10. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe der Reflektorelemente (17) größer ist als die Breite.
11. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) an der Trägereinrichtung (11) ver- schraubt, angenietet, angeklebt, angelötet, angeschweißt, verrastet oder durch einen Presssitz befestigt sind.
12. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einige der Leuchtdioden (13) in mehreren Reihen (15) angeordnet sind, wobei die Reflektorelemente (17) zwischen den
Reihen (15) von Leuchtdioden (13) an der Trägereinrichtung (11) befestigt sind.
13. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12, wobei zwischen jedem Paar von benachbarten Reihen (15) von Leuchtdioden (13) wenigstens ein Reflektorelement (17) an der Trägereinrichtung (11) befestigt ist.
14. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Reihen
(15) von Leuchtdioden (13) entlang einer Längsrichtung (X) verlaufen und entlang einer Querrichtung (Y) benachbart zueinander angeordnet sind, so dass die Leuchtdioden (13) eine zweidimensionale Matrix bilden, wobei die Reflektorelemente (17) sich ebenfalls ent- lang der Längsrichtung (X) erstrecken.
15. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 14, wobei auch benachbart zu den beiden in Querrichtung (Y) äußersten Reihen (15) von Leuchtdioden (13) ein jeweiliges Reflektorelement (17) an der Trägereinrich- tung (11) befestigt ist.
16. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei wenigstens zwei Reihen (15) von Leuchtdioden (13) vorgesehen sind, wobei jede Reihe wenigstens drei Leuchtdioden (13) aufweist.
17. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) über die Trägereinrichtung (11) mit den Leuchtdioden (13) thermisch leitend verbunden sind, so dass die Reflektorelemente ( 17) für die Leuchtdioden ( 13) als Kühleinrich- tung wirksam sind.
18. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente ( 17) aus Metall oder aus einem Metallbeschichteten Kunststoff gebildet sind.
19. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) aus mattem Aluminium gebildet sind.
20. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflektorelemente (17) diffus reflektierend sind, und/ oder wobei die Leuchtdioden (13) außerhalb des Brennpunkts der Reflektorelemente (17) angeordnet sind.
21. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (11) wenigstens eine Schicht (32) aus Metall aufweist, wobei die Reflektorelemente (17) mit der Metallschicht (32) direkt oder über eine wärmeleitende Isolationsschicht (34) verbunden sind.
22. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 21, wobei die Metallschicht (32) an derjenigen Seite der Trägereinrichtung (11) vorgesehen ist, an der die Leuchtdioden befestigt sind, wobei die I solations Schicht (34) transparent ist.
23. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (11) plan ist.
24. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (11) Leiterbahnen (19, 21, 23) aufweist, mit denen die Leuchtdioden (13) elektrisch verbunden sind.
25. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere oder alle der Leuchtdioden (13) elektrisch in Serie oder parallel geschaltet sind, oder wobei die Leuchtdioden (13) einzeln angesteuert sind.
26. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheit einen Lichtsensor (41) zur Messung des Umgebungslichts und eine Auswerteeinrichtung (43) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Energieversorgung (45) der Leuchtdioden (13) in Abhängigkeit von einem Messwert des Lichtsensors zu steuern.
27. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 26, wobei der Lichtsensor (41) eine spektrale Empfindlichkeit besitzt, die an die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges angepasst ist.
28. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 27, wobei der Lichtsensor (41) eine Kombination eines lichtempfindlichen Elements mit einem optischen Filter aufweist, und/ oder wobei die spektrale Empfindlichkeit des Lichtsensors (41) von ca. 400 nm bis ca. 620 nm mit einem Maximum bei ca. 510 nm reicht.
29. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei der Lichtsensor (41) an einer Stirnseite oder einer Rückseite der Beleuchtungseinheit angeordnet ist.
30. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheit einen Funkempfänger (51) und eine Auswerteeinrichtung (43) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Energieversorgung (45) der Leuchtdioden (13) in Abhängigkeit von einem Empfangssignal des Funkempfängers zu steuern.
31. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 30, wobei die Beleuchtungseinheit ferner einen Funksender aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (43) dazu ausgebildet ist, den Funksender zum Aussenden von Zustandsdaten und/oder Umgebungsdaten anzusteuern.
32. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtdioden (13) ein weißes Emissionsspektrum, ein infrarotes Emissionsspektrum oder verschiedenfarbige Emissionsspektren besitzen.
33. Beleuchtungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheit ohne separate Linsen und/ oder ohne Füllmaterial in dem Zwischenraum zwischen benachbarten Reflektorelementen (17) ausgebildet ist.
34. Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Beleuchtungseinheiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinheiten in einer Richtung oder in zwei zueinander senkrechten Richtungen (X, Y) nebeneinander angeordnet sind.
35. Beleuchtungseinheit-Modulsystem mit wenigstens einer Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 33, wobei das Modulsystem wenigstens eine Art einer Trägereinrichtung (11) und unterschiedliche Sätze von Reflektorelementen (17) um- fasst, die wahlweise an der Trägereinrichtung (11) befestigbar sind, wobei die Reflektorelemente (17) der unterschiedlichen Sätze sich hinsichtlich: eines jeweiligen Neigungswinkels (α) bezüglich einer Flächennormalen (Z) der Trägereinrichtung (11), - der Form, der Länge, der Anzahl von Reflektorelementen (17) je Trägereinrichtung (11), und/oder der Anordnung der Reflektorelemente (17) an der Trägereinrichtung (11) voneinander unterscheiden.
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