EP2486434A1 - Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor - Google Patents

Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor

Info

Publication number
EP2486434A1
EP2486434A1 EP10767984A EP10767984A EP2486434A1 EP 2486434 A1 EP2486434 A1 EP 2486434A1 EP 10767984 A EP10767984 A EP 10767984A EP 10767984 A EP10767984 A EP 10767984A EP 2486434 A1 EP2486434 A1 EP 2486434A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
optical element
lichtleitstruktur
optical
approximately
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Withdrawn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
EP10767984A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Hartwig
Matthias Morkel
Henning Rehn
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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 Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2486434A1 publication Critical patent/EP2486434A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0091—Reflectors for light sources using total internal reflection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides

Definitions

  • the invention is based on a light-conducting structure according to the features of the preamble of patent claim 1.
  • the document WO 2006/054199 Al discloses such a light guiding structure.
  • This has a light source, for example ⁇ an LED or a laser light emitting element, which is optically connected to a rod-shaped light guide.
  • An end section of the light guide facing away from the light source is designed with a specific structure or has a specific shape which serves to influence the emission characteristic of the light beams.
  • the radiation characteristic of the light source is changed by the light guide structure such that the light then radiates approximately, for example, as in a halogen or gas discharge lamp.
  • a disadvantage of this solution is that the structures in the end portion of the light guide reduce the transmitted radiation ⁇ power of the light source and prevent the described radiation effective transmission of light from the source to a target area.
  • the object of the present invention is to provide a light-guiding structure for modifying a radiation characteristic. to create a light source that is simple and efficient.
  • a Lichtleit MUST a light ⁇ source that is optically connected with a light guide ⁇ ver.
  • An optical element whose surface facing away from the light-guiding element is in the form of a section of a rotational ellipsoid is further coupled to the light-guiding element, wherein a geometric sectional plane of the section extends approximately orthogonally to the longitudinal axis of the ellipsoid of revolution.
  • This solution has the advantage that with the guided by the light ⁇ conductive structure light of a primary light source, a secondary light source is generated whose location and radiation (the latter by design of the elliptical surface) are advantageously adapted to the application or a nach ⁇ following optical system can, where the location of the primary light source differs and, for example, in the focal point of optics can be placed plat ⁇ .
  • mechanical components of the primary light source such as shafts, power supply lines or heat sinks, do not impair the optical transmission.
  • the light guide member is preferably rod-shaped forms and be ⁇ a light entry window with the primä- Ren light source optically connected and coupled via a light exit window with the optical element.
  • the longitudinal axis of the light-guiding element and the longitudinal axis of the optical element preferably extend coaxially with one another.
  • the light exit window of the light guide is angeord ⁇ net approximately in a first focal point of the ellipsoidal optical element, whereby the light emerging from the optical element is collimated.
  • the approximately rotationsellipsoidförmig formed portion of the optical element is mirrored, whereby the light ⁇ rays are focused in the second focus of the ellipsoidal surface and spread from there into the rear half space.
  • a secondary light source produced in this way at this location can now advantageously be positioned in the focal point of a reflector or its closer surroundings so that it reflects all its light.
  • the reflector may be elliptical or parabolic, for example.
  • the re mirrored from the light exit portion ⁇ inflected light beams do not uncontrolled upon exit from the optical element by refraction at the surface are deflected lines which the guide element associated wall ⁇ th surface is preferably hemispherical in shape, is disposed where ⁇ added at the center of the hemisphere portion as in the two ⁇ th focal point of the ellipsoidal exit portion or light thereto.
  • the light-guiding element and the optical element are non-positively, materially and / or positively connected with each other.
  • the optical element is, for example, of a synthetic material ⁇ and the light guide from a glass.
  • FIG. 1 is a perspective view of a Lichtleit Cook according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the light guiding structure according to the first embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of light beams in the light guide structure according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view of the light guiding structure according to a second embodiment
  • FIG. 5 is a perspective view of the light guiding structure according to the second embodiment
  • FIG. and 6 shows a schematic illustration of light beams in the light guide structure according to the second exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a light-conducting structure 1 according to a first exemplary embodiment.
  • This has an approximately rod-shaped light ⁇ guiding element 2, which is optically connected via a light entrance window 4 with a light source 6, for example an LED.
  • a light source 6 for example an LED.
  • Light rays of the light source 6 are then guided through the light guide 2 to a light from ⁇ exit window 8 and in an arranged thereon
  • Optikele ⁇ ment 10 with a correspondingly formed a portion of a Ro ⁇ tationsellipsoids light exit portion.
  • FIG. 2 discloses the optical waveguide structure 1 from FIG. 1 in a side view.
  • a geometric cutting plane of the Lichtaustrittsab ⁇ section 11 extends approximately orthogonal to the rotational axis of the ellipsoid of revolution and has ⁇ toward the light guide element 2.
  • a numerical eccentricity of the ellipsoid - as known in the art - is correspondingly
  • n chosen, where n is the refractive index of the medium from which the optical element 10 is constructed.
  • Figure 3 illustrates in a schematic side view of a portion of the Lichtleit Vietnamese 1 according to the first exemplary embodiment.
  • the structure of the Optikele ⁇ ments 10 can be seen.
  • this has a the light guide 2 assigning half ⁇ spherical section 14, whereby the optical element 10 is designed approximately egg ⁇ shaped.
  • the longitudinal axes 16 of the light exit portion 11 of the hemispherical portion 14 and the light-guiding element 2 extend approximately coaxially zueinan ⁇ the.
  • the light emission window 8 of the light guide 2 is arranged of the optical element 10 about the first focal point 18 of the waste in accordance with a section of an ellipsoid of revolution formed ⁇ light exiting portion 11.
  • the optical element 10 may be made from an inexpensive art ⁇ cloth, as this is spaced by the Lichtleitele ⁇ element 2 of the high temperatures in the range of the light source 6, thereby preventing damage of the plastic material due to high temperatures ver ⁇ avoided is.
  • the light guide 2 is beispielswei ⁇ se made of glass, whereby this has sufficient mechanical stability to support the optical element 10.
  • the optical element 10 is non-positively, material, and / or form ⁇ conclusively connected to the light guide 2.
  • the Ele ⁇ elements 2, 10 are ver example, adhesively bonded with an immersion ⁇ and / or the optical element 10 has a recess into which the light guide non-positively and / or form-locking dips.
  • the rotationally ellipsoidal surface or the light exit section 11 of the optical element 10 in this case has a mirrored surface 20, which directs the light rays through the optical element 10 onto a reflector 22.
  • the elliptical reflector 22 is approximately at ⁇ tig of the light guide 2 passes, wherein the longitudinal axes of the light guide 2 and the reflector 22 coincide.
  • Figure 5 illustrates the Lichtleit Camill 1 of Figure 4 with light rays 12.
  • these are ge ⁇ directed by the optical element 10 in the direction of the reflector 22 and be reflected therefrom.
  • the light beams 12 are then focused by the reflector 22.
  • Figure 6 apparently the Lichtleit Quilt 1 in a schematic side view according to the second adoptedsbei ⁇ game.
  • the light rays 12 emerging from the light guide element 2 pass into the ellipsoidal light exit section 11 via the hemisphere section 14, are reflected at the mirrored surface 20 of the light exit section 11 in the direction of a second focal point 24 of the light exit section 11, once again pass through the hemisphere section 14 , pass out of this from the optical element 10, meet the reflector 22 and are reflected on this.
  • the shape of the hemispherical portion 14 and by the substantially vertical Auftref ⁇ fen of the light beams 12 whose direction is hardly accession example by a refractive influenced.
  • the second focal point 24 thus substantially a light source of the primary light source 6 is illuminated secondary light source is provided.
  • the reflector 22 surrounds the hemisphere section 14 of the optical element 10 approximately hemispherically, as a result of which all light rays 12 reflected by the surface 20 strike it.
  • the first focal point of the reflector is arranged in the second focal point 24 of the ellipsoidal surface 20 in this example.
  • the light beams are totally reflected within the light guide 2.
  • the diameter of the light-guiding element 2 can be adapted to the size of the light source 6.
  • the size of the optical element 10 is aller- recently limited by the mechanical stability of the Optikele ⁇ element 10 carrying light-guiding element. 2
  • the size of the optical element 10 in the United ⁇ equal to the size of the reflector 22 to make it the reflected light beam as little as possible vignetting.
  • the light Vietnamese ⁇ cher light sources 6 can be coupled, which are arbitrarily interchangeable. The different light sources then have the same emission characteristic by the light guide structure 1.
  • optical waveguide structure 1 for retrofitting luminaires with an already existing reflector.
  • Fields of application are then ⁇ example, front and rear lights of automobiles, surgical lights, dental lights or various lamps, such as floor lamps.
  • a Lichtleit Scheme with a Lichtquel ⁇ le which is connected via a light guide with an optical element.
  • the optical element in this case has a cut off ⁇ as ellipsoidal section.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

Offenbart ist eine Leuchte mit einer Lichtleitstruktur mit einer Lichtquelle (6), die über ein Lichtleitelement mit einem Optikelement (10) verbunden ist. Das Optikelement weist dabei einen abschnittsweise ellipsoidförmigen Abschnitt (11) auf.

Description

Beschreibung
LEUCHTE MIT LICHTLEITER UND DESCARTES - LINSE ODER - REFLEKTOR
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Lichtleitstruktur gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Das Dokument WO 2006/054199 AI offenbart eine derartige Lichtleitstruktur. Diese hat eine Lichtquelle, beispiels¬ weise eine LED oder ein Laserlicht emittierendes Element, die optisch mit einem stabförmigen Lichtleiter verbunden ist. Ein von der Lichtquelle abgewandter Endabschnitt des Lichtleiters ist mit einer bestimmten Struktur ausgestal- tet oder weist eine bestimmte Form auf, die dazu dient die Abstrahlcharakteristik der Lichtstrahlen zu beeinflussen. Somit ist die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle durch die Lichtleitstruktur derart geändert, dass das Licht dann näherungsweise zum Beispiel wie bei einer Halogen- oder Gasentladungslampe abstrahlt.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Strukturen im Endabschnitt des Lichtleiters die übertragene Strahlungs¬ leistung der Lichtquelle vermindern und durch die beschriebene Abstrahlcharakteristik eine effektive Übertra- gung des Lichts der Quelle in ein Zielgebiet verhindern.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtleitstruktur zur Veränderung einer Abstrahlcharakte- ristik einer Lichtquelle zu schaffen, die einfach aufgebaut und effizient ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lichtleitstruktur gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß weist eine Lichtleitstruktur eine Licht¬ quelle auf, die optisch mit einem Lichtleitelement ver¬ bunden ist. An dem Lichtleitelement ist weiter ein Optikelement gekoppelt, dessen dem Lichtleitelement abgewandte Oberfläche in Form eines Abschnitts eines Rotationsel- lipsoids ausgebildet ist, wobei eine geometrische Schnittebene des Abschnitts sich etwa orthogonal zur Längsachse des Rotationsellipsoids erstreckt.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass mit dem von der Licht¬ leitstruktur geleiteten Licht einer primären Lichtquelle eine sekundäre Lichtquelle erzeugt wird, deren Ort und Abstrahlung (letzteres durch Auslegung der elliptischen Oberfläche) vorteilhaft an die Anwendung oder ein nach¬ folgendes optisches System angepasst werden kann, wobei der Ort sich von dem der primären Lichtquelle unterschei- det und beispielsweise im Brennpunkt einer Optik plat¬ ziert werden kann. Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass mechanische Bestandteile der primären Lichtquelle wir Schäfte, Stromzuführungen oder Kühlkörper nicht die optische Übertragung beeinträchtigen. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Das Lichtleitelement ist vorzugsweise stabförmig ausge¬ bildet und über ein Lichteintrittsfenster mit der primä- ren Lichtquelle optisch verbunden und über ein Lichtaustrittsfenster mit dem Optikelement gekoppelt.
Die Längsachse des Lichtleitelements und die Längsachse des Optikelements erstrecken sich etwa bevorzugt koaxial zueinander.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Lichtaustrittsfenster des Lichtleitelements etwa in einem ersten Brennpunkt des ellipsoidförmigen Optikelements angeord¬ net, wodurch das aus dem Optikelement austretende Licht kollimiert wird.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der etwa rotationsellipsoidförmig ausgebildete Abschnitt des Optikelements verspiegelt, wodurch die Licht¬ strahlen in den zweiten Brennpunkt der Ellipsoidfläche fokussiert werden und sich von dort in den rückwärtigen Halbraum ausbreiten. Eine auf diese Weise an diesem Ort erzeugte sekundäre Lichtquelle kann nun vorteilhaft so im Brennpunkt eines Reflektors oder dessen näherer Umgebung positioniert werden, dass dieser all ihr Licht reflek- tiert.
Der Reflektor kann beispielsweise elliptisch oder parabolisch ausgebildet sein. Durch die so beschriebene opti¬ sche Abbildung kann das in das Lichtleitelement eingekop¬ pelte und von diesem übertragene Licht von seinem Licht- austrittsfenster zu einem Target übertragen werden, ohne dass sich seine Leuchtdichte wesentlich vermindert.
Damit die vom verspiegelten Lichtaustrittsabschnitt re¬ flektierten Lichtstrahlen beim Austritt aus dem Optikelement nicht durch Brechung an der Oberfläche unkontrol- liert abgelenkt werden, ist die dem Leitelement zugewand¬ ten Oberfläche bevorzugt halbkugelförmig ausgebildet, wo¬ bei der Mittelpunkt des Halbkugelabschnitts etwa im zwei¬ ten Brennpunkt des ellipsoidförmigen Austrittsabschnitts oder ist leicht zu diesem versetzt angeordnet ist.
Das Lichtleitelement und das Optikelement sind kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig miteinander verbunden.
Das Optikelement besteht beispielsweise aus einem Kunst¬ stoff und das Lichtleitelement aus einem Glas.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eine Lichtleitstruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 in einer Seitenansicht die Lichtleitstruktur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 in einer schematische Darstellung Lichtstrahlen in der Lichtleitstruktur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung die Lichtleitstruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung die Lichtleitstruktur gemäß dem zweiten Ausführungsbei- spiel; und Fig. 6 in einer schematischen Darstellung Lichtstrahlen in der Lichtleitstruktur gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel .
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Lichtleitstruktur 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Dieses hat ein etwa stabförmiges Licht¬ leitelement 2, das über ein Lichteintrittsfenster 4 mit einer Lichtquelle 6, beispielsweise einer LED, optisch verbunden ist. Lichtstrahlen der Lichtquelle 6 werden dann durch das Lichtleitelement 2 zu einem Lichtaus¬ trittsfenster 8 und in ein daran angeordnetes Optikele¬ ment 10 mit einem entsprechend eines Abschnitts eines Ro¬ tationsellipsoids ausgebildeten Lichtaustrittsabschnitt 11 geleitet. Figur 2 offenbart die Lichtleitstruktur 1 aus Figur 1 in einer Seitenansicht. Hierbei ist erkennbar, dass von der Lichtquelle 6 emittierte Lichtstrahlen nach dem Lichtaus¬ trittsfenster 8 etwa kegelförmig in das Optikelement 10 eintreten und durch den entsprechend eines Abschnitts des Rotationsellipsoids ausgebildeten Lichtaustrittsabschnitt 11 beim Austritt aus dem Optikelement 10 kollimiert wer¬ den. Eine geometrische Schnittebene des Lichtaustrittsab¬ schnitt 11 erstreckt sich etwa orthogonal zur Rotations¬ achse des Rotationsellipsoids und weist hin zum Licht- leitelement 2. Eine numerische Exzentrizität des El- lipsoids - wie dem Fachmann bekannt - wird entsprechend
1
e =—
n gewählt, wobei n der Brechungsindex des Mediums ist, aus dem das Optikelement 10 aufgebaut ist.
Figur 3 stellt in einer schematischen Seitenansicht einen Teil der Lichtleitstruktur 1 gemäß dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel dar. Hierbei ist der Aufbau des Optikele¬ ments 10 erkennbar. Neben dem Lichtaustrittsabschnitt 11 hat dieses einen dem Lichtleitelement 2 zuweisenden Halb¬ kugelabschnitt 14, wodurch das Optikelement 10 etwa ei¬ förmig ausgestaltet ist. Die Längsachsen 16 des Lichtaus- trittsabschnitts 11, des Halbkugelabschnitts 14 und des Lichtleitelements 2 erstrecken sich etwa koaxial zueinan¬ der .
Das Lichtaustrittsfenster 8 des Lichtleitelements 2 ist etwa im ersten Brennpunkt 18 des entsprechend eines Ab- Schnitts eines Rotationsellipsoids ausgebildeten Licht¬ austrittsabschnitts 11 des Optikelements 10 angeordnet.
Das Optikelement 10 kann aus einem kostengünstigen Kunst¬ stoff hergestellt sein, da dieses durch das Lichtleitele¬ ment 2 von den hohen Temperaturen in dem Bereich der Lichtquelle 6 beabstandet ist, wodurch eine Beschädigung des Kunststoffmaterials aufgrund hoher Temperaturen ver¬ mieden wird. Das Lichtleitelement 2 besteht beispielswei¬ se aus Glas, wodurch dieses eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist, um das Optikelement 10 zu haltern. Das Optikelement 10 ist kraft-, Stoff-, und/oder form¬ schlüssig mit dem Lichtleitelement 2 verbunden. Die Ele¬ mente 2, 10 sind beispielsweise mit einer Immersion ver¬ klebt und/ oder das Optikelement 10 weist eine Aussparung auf, in die das Lichtleitelement kraft-, und/oder form- schlüssig eintaucht. Figur 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Lichtleitstruktur 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die rotationsellipsoidförmige Oberfläche bzw. der Lichtaustrittsabschnitt 11 des Optikelements 10 weist hierbei eine verspiegelte Oberfläche 20 auf, die die Lichtstrahlen durch das Optikelement 10 auf einen Reflektor 22 lenkt. Der elliptische Reflektor 22 ist etwa mit¬ tig von dem Lichtleitelement 2 durchsetzt, wobei die Längsachsen des Lichtleitelements 2 und des Reflektors 22 zusammenfallen.
Figur 5 stellt die Lichtleitstruktur 1 aus Figur 4 mit Lichtstrahlen 12 dar. Hierbei ist erkennbar, dass diese von dem Optikelement 10 in Richtung des Reflektors 22 ge¬ richtet sind und von diesem reflektiert werden. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 werden die Lichtstrahlen 12 dann durch den Reflektor 22 gebündelt.
Figur 6 offenbar die Lichtleitstruktur 1 in einer schematischen Seitenansicht gemäß dem zweiten Ausführungsbei¬ spiel. Die aus dem Lichtleitelement 2 austretenden Licht- strahlen 12 gelangen über den Halbkugelabschnitt 14 in den ellipsoidförmigen Lichtaustrittsabschnitt 11, werden an der verspiegelten Oberfläche 20 des Lichtaustrittsab¬ schnitts 11 in Richtung eines zweiten Brennpunkts 24 des Lichtaustrittsabschnitts 11 reflektiert, durchsetzen er- neut den Halbkugelabschnitt 14, treten über diesen aus dem Optikelement 10 aus, treffen auf den Reflektor 22 und werden über diesen reflektiert. Durch die Form des Halbkugelabschnitts 14 und durch das etwa senkrechte Auftref¬ fen der Lichtstrahlen 12 wird deren Richtung kaum, bei- spielsweise durch eine Brechung, beeinflusst. In dem zweiten Brennpunkt 24 ist somit im Wesentlichen eine mit dem Licht der primären Lichtquelle 6 leuchtende sekundäre Lichtquelle geschaffen.
Der Reflektor 22 umgreift, wie es insbesondere in den Fi- guren 4 und 5 ersichtlich ist, den Halbkugelabschnitt 14 des Optikelements 10 etwa hemisphärisch, wodurch alle von der Oberfläche 20 reflektierten Lichtstrahlen 12 auf diesen treffen. Der erste Brennpunkt des Reflektors ist in diesem Beispiel im zweiten Brennpunkt 24 der ellipsoid- förmigen Oberfläche 20 angeordnet.
Es ist denkbar, dass mehrere LEDs in der Lichtquelle ein¬ gesetzt sind, die auch in unterschiedlichen Farben abstrahlen. Durch das Lichtleitelement 2 werden diese Lichtstrahlen 12 dann gemischt. Dann kann vor dem Licht- leitelement 2 mit dichroitischen Strahlteilern gemischt werden .
Die Lichtstrahlen werden innerhalb des Lichtleitelements 2 total reflektiert.
Der Durchmesser des Lichtleitelements 2 ist an die Größe der Lichtquelle 6 anpassbar.
Je größer das Optikelement 10 im Verhältnis zum Durchmes¬ ser des Lichtleitelementes 2 ausgebildet ist, desto ge¬ nauer ist die Abstrahlcharakteristik der Lichtstrahlen 12 beeinflussbar. Die Größe des Optikelements 10 ist aller- dings durch die mechanische Stabilität des das Optikele¬ ment 10 tragenden Lichtleitelements 2 begrenzt.
Außerdem wird man die Größe des Optikelements 10 im Ver¬ gleich zur Größe des Reflektors 22 beschränken, damit es das reflektierte Lichtbündel möglichst wenig vignettiert. In die Lichtleitstruktur 1 kann das Licht unterschiedli¬ cher Lichtquellen 6 eingekoppelt werden, die beliebig austauschbar sind. Die unterschiedlichen Lichtquellen haben dann durch die Lichtleitstruktur 1 jeweils die gleiche Abstrahlcharakteristik.
Des Weiteren ist denkbar, die Lichtleitstruktur 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus Figur 4 bis 6 zum Nachrüsten von Leuchten mit einem bereits vorhandenen Reflektor einzusetzen. Einsatzgebiete sind dann beispiels¬ weise Front- und Heckleuchten von Automobilen, OP- Leuchten, Dental-Leuchten oder diverse Lampen, wie Stehlampen .
Offenbart ist eine Lichtleitstruktur mit einer Lichtquel¬ le, die über ein Lichtleitelement mit einem Optikelement verbunden ist. Das Optikelement weist dabei einen ab¬ schnittsweise ellipsoidförmigen Abschnitt auf.

Claims

Ansprüche
Lichtleitstruktur mit einem mit einer Lichtquelle (6) optisch verbundenen Lichtleitelement (2) und einem daran gekoppelten Optikelement (10), dadurch gekennzeichnet, dass die dem Lichtleitelement (2) abgewand¬ te Oberfläche des Optikelements (10) die Form eines Abschnitts (11) eines Rotationsellipsoids hat, wobei eine geometrische Schnittebene des Abschnitts (11) sich etwa orthogonal zur Längsachse des Rotationsel¬ lipsoids erstreckt.
Lichtleitstruktur nach Anspruch 1, wobei das Lichtleitelement (2) etwa stabförmig ist, und ein mit der Lichtquelle (6) optisch verbundenes Lichteintritts¬ und ein mit dem Optikelement (10) gekoppeltes Licht¬ austrittsfenster (4, 8) hat.
Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Längsachse des Lichtleitelements (2) und die Längsachse des Optikelements (10) etwa koaxial zueinander verlaufen.
4. Lichtleitstruktur nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Lichtaustrittsfenster (8) des Lichtleitelements (2) etwa in einem ersten Brennpunkt (18) der als Ab¬ schnitt des Rotationsellipsoid ausgebildeten Oberflä¬ che (11) des Optikelements (10) angeordnet ist.
5. Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtleitelement (2) und das Op- tikelement (10) aus einem Medium mit etwa gleicher Brechzahl bestehen.
Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aus dem Lichtaustrittsabschnitt
(11) des Optikelements (10) tretenden Lichtstrahlen
(12) im Wesentlichen kollimiert sind.
7. Lichtleitstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der ellipsoidförmige Lichtaustrittsabschnitt (11) des Optikelements (10) verspiegelt ist.
Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optikelement (10) einen dem Licht¬ leitelement (2) zugewandten Halbkugelabschnitt (14) aufweist .
Lichtleitstruktur nach Anspruch 7 oder 8, wobei ein Mittelpunkt des Halbkugelabschnitts (14) etwa in ei¬ nem zweiten Brennpunkt (24) der als Abschnitt des Ro¬ tationsellipsoid ausgebildeten verspiegelten Oberfläche (11) liegt oder leicht zu diesem entlang der Längsachse versetzt ist.
Lichtleitstruktur nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei ein Reflektor (22) den Halbkugelabschnitt (14) zumindest abschnittsweise umgreift.
Lichtleitstruktur nach Anspruch 10, wobei der erste Brennpunkt des Reflektors im zweiten Brennpunkt der ellipsoidförmigen Oberfläche des Optikelements oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet ist.
Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtleitelement (2) und das Op¬ tikelement (10) kraft-, Stoff- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Lichtleitstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Optikelement (10) aus einem trans¬ parenten Kunststoff und das Lichtleitelement (2) aus Glas besteht.
EP10767984A 2009-10-09 2010-10-06 Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor Withdrawn EP2486434A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009048830A DE102009048830B4 (de) 2009-10-09 2009-10-09 Lichtleitstruktur
PCT/EP2010/064901 WO2011042458A1 (de) 2009-10-09 2010-10-06 Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2486434A1 true EP2486434A1 (de) 2012-08-15

Family

ID=43416545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10767984A Withdrawn EP2486434A1 (de) 2009-10-09 2010-10-06 Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9285526B2 (de)
EP (1) EP2486434A1 (de)
JP (1) JP5677443B2 (de)
CN (1) CN102576118B (de)
DE (1) DE102009048830B4 (de)
WO (1) WO2011042458A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051782B4 (de) * 2010-11-18 2015-03-05 Daimler Ag Lichtleitelement
US8998478B2 (en) * 2011-04-20 2015-04-07 Rambus Delaware Llc Lighting assembly
US9081125B2 (en) 2011-08-08 2015-07-14 Quarkstar Llc Illumination devices including multiple light emitting elements
EP2604403A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 LCT GesmbH Light & Concrete Technology Lichtleitkörper und lichtdurchlässiger Verbundkörper
CN107062103A (zh) * 2013-02-01 2017-08-18 夸克星有限责任公司 包括多个发光元件的照明装置
US10036517B2 (en) 2013-05-16 2018-07-31 3M Innovative Properties Company Lightguide as luminaire
FR3009063B1 (fr) * 2013-07-25 2018-03-30 Valeo Systemes Thermiques Dispositif lumineux
CN110286437A (zh) 2013-09-17 2019-09-27 夸克星有限责任公司 照明装置
FR3031793B1 (fr) * 2015-01-15 2017-01-27 Valeo Iluminacion Sa Dispositif lumineux de vehicule dans lequel un guide de lumiere supporte un autre guide de lumiere

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1872643A (en) * 1930-05-17 1932-08-16 Nat Colortype Company Light reflecting device
DE2757543A1 (de) * 1977-12-23 1979-06-28 Leitz Ernst Gmbh Beleuchtungseinrichtung
US4869580A (en) 1986-11-21 1989-09-26 Quality Technologies Corporation Immersion cartesian ovoid lens
JP3341325B2 (ja) * 1992-06-19 2002-11-05 株式会社デンソー 車両用灯具装置
US5398171A (en) * 1993-09-02 1995-03-14 General Electric Company Light guide termination arrangement for producing a convergent beam output
JP3493696B2 (ja) * 1993-10-20 2004-02-03 株式会社デンソー 照明装置
JP3663223B2 (ja) * 1993-12-10 2005-06-22 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 無電極放電ランプ用光結合装置及び光分配装置
JPH07169305A (ja) * 1993-12-15 1995-07-04 Nippondenso Co Ltd 車両用灯具装置
US5554100A (en) * 1994-03-24 1996-09-10 United States Surgical Corporation Arthroscope with shim for angularly orienting illumination fibers
CA2134902C (en) * 1994-04-07 2000-05-16 Friedrich Bertignoll Light diffusing apparatus
US5429635A (en) * 1994-07-13 1995-07-04 Pioneer Optics Company Fiberoptic spherical diffuser
JP3337560B2 (ja) * 1994-07-21 2002-10-21 株式会社デンソー 車両用灯具装置
DE19705146A1 (de) * 1997-02-11 1998-08-13 Hella Kg Hueck & Co Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge
US6350041B1 (en) * 1999-12-03 2002-02-26 Cree Lighting Company High output radial dispersing lamp using a solid state light source
JP2003528347A (ja) * 2000-03-17 2003-09-24 コーニング インコーポレイテッド 光導波路レンズ及び作成方法
US6369925B1 (en) * 2000-06-09 2002-04-09 Physical Optics Corporation Beam combiner
DE10062103A1 (de) 2000-12-13 2002-07-18 Hella Kg Hueck & Co Fahrzeugscheinwerfer
DE10139011A1 (de) 2001-08-08 2003-02-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Autobahnlichts und/oder Fernlichts
DE10139010A1 (de) 2001-08-08 2003-02-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Landstraßenlichts
EP1283127A3 (de) 2001-08-08 2009-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung adaptiver Lichtfunktionen
US6819505B1 (en) * 2003-09-08 2004-11-16 William James Cassarly Internally reflective ellipsoidal collector with projection lens
AT411847B (de) * 2002-03-19 2004-06-25 Swarovski & Co Elektrische leuchtvorrichtung in kerzenform
US7329029B2 (en) * 2003-05-13 2008-02-12 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for LED-based lamp
US7021797B2 (en) * 2003-05-13 2006-04-04 Light Prescriptions Innovators, Llc Optical device for repositioning and redistributing an LED's light
US7038846B2 (en) * 2003-11-24 2006-05-02 Electronic Scripting Products, Inc. Solid catadioptric lens with a single viewpoint
JP4339153B2 (ja) * 2004-03-11 2009-10-07 株式会社小糸製作所 車両用灯具ユニット
JP4310221B2 (ja) * 2004-03-25 2009-08-05 シャープ株式会社 ランプ装置
WO2006054199A1 (en) 2004-11-17 2006-05-26 Koninklijke Philips Electronics N. V. Light source and illumination device comprising at least one light-emitting element
JP4514052B2 (ja) * 2005-10-14 2010-07-28 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
FR2901345B1 (fr) * 2006-05-16 2008-07-18 Valeo Vision Sa Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule automobile.
DE102007018996A1 (de) * 2007-04-21 2008-10-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer für Fahrzeuge
US7926994B2 (en) * 2008-01-16 2011-04-19 Christie Digital Systems Usa, Inc. Uniform light production system and apparatus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2011042458A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009048830B4 (de) 2012-01-12
US9285526B2 (en) 2016-03-15
WO2011042458A1 (de) 2011-04-14
JP5677443B2 (ja) 2015-02-25
CN102576118A (zh) 2012-07-11
US20120195059A1 (en) 2012-08-02
JP2013507728A (ja) 2013-03-04
CN102576118B (zh) 2015-04-08
DE102009048830A1 (de) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2486434A1 (de) Leuchte mit lichtleiter und descartes-linse oder -reflektor
DE102008001164B4 (de) Linsenanordnung
EP0846915B1 (de) Innenraumleuchte
DE10034594B4 (de) Zahnärztliche Behandlungsleuchte
DE102004020708B4 (de) Projektoroptikgruppe zur Bildung und Projektion einer Richtcharakteristik mit hohem Gradienten für Fahrzeuge
DE102011004563B4 (de) Optikelement und Leuchtvorrichtung
EP2884155B1 (de) Leuchte mit Lichtleiter
EP1327167A2 (de) Optische kollimierungsoptik
EP0762515A2 (de) Optikkörper für mindestens eine LED
DE102008036845B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung
DE102012214138A1 (de) Lichtmodul
DE102011112285A1 (de) Lichtformung mittels LED-Lichtquelle
DE102013204945B4 (de) Mikroskop mit Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung für kritische Beleuchtung
EP2603732B1 (de) Anordnung zur lichtabgabe mit lichtlenkelement und reflektor
DE10000992A1 (de) Beleuchtungseinrichtung
DE4312889B4 (de) Vorwiegend direkt strahlende Leuchte mit einem abgehängten Lichtleitkörper
EP2264362A1 (de) LED-Scheinwerfer und Beleuchtungssystem mit einem solchen Scheinwerfer
EP3086025A1 (de) Abstrahleinheit für eine operationsleuchte
DE102012201706B4 (de) LED-Operationsleuchte mit Monoreflektor
DE202005011293U1 (de) Leuchte mit einem rohrförmigen Lichtleitelement
EP3671026B1 (de) Leuchte
EP2339225B1 (de) Anordnung zur Lichtabgabe mit mehreren punktförmigen Lichtquellen
DE202013103401U1 (de) Freiformoptik für LED-Straßenleuchten
DE102006041085A1 (de) Werbemittelträger
DE102012003071B4 (de) Reflektorstrahler

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120301

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: OSRAM GMBH

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: OSRAM GMBH

17Q First examination report despatched

Effective date: 20161111

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20191004

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20200215