EP2515026A1 - Leuchtenvorrichtung mit mehreren Modulen - Google Patents
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- EP2515026A1 EP2515026A1 EP11163438A EP11163438A EP2515026A1 EP 2515026 A1 EP2515026 A1 EP 2515026A1 EP 11163438 A EP11163438 A EP 11163438A EP 11163438 A EP11163438 A EP 11163438A EP 2515026 A1 EP2515026 A1 EP 2515026A1
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- European Patent Office
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- module
- plane
- luminaire
- modules
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the present invention relates to a luminaire with a plurality of modules arranged in a row or matrix.
- the modules each have a reflector with a first reflector surface and a semiconductor light source.
- the semiconductor light source is arranged in each case at a distance from a focal point of the first reflector surface of the associated module.
- the light is in particular an interior light, preferably a ceiling light.
- Luminaires using semiconductor light sources are increasingly being used to illuminate interiors.
- the semiconductor light sources have the advantage that they convert the energy supplied very efficiently into light. Furthermore, the lifetime of the semiconductor light sources is very large. Since the intensity of the light emission of a single semiconductor light source is often not large enough for the desired use of the luminaire, the luminaires often comprise a multiplicity of semiconductor light sources which are arranged in a matrix and which overall can provide the desired light intensity.
- the semiconductor light sources are arranged at a distance from each other. The reason for this is due to the structure of the individual semiconductor light sources. On the other hand, special demands are placed on the heat dissipation of semiconductor light sources, which can be fulfilled more easily if the semiconductor light sources are arranged at a certain distance from each other.
- the problem arises that it must be ensured that the illumination of a lighting surface is as homogeneous as possible.
- the present invention is based on the technical problem of providing a luminaire of the type mentioned at the outset which, on the one hand, can provide the most homogeneous possible illumination of a lighting surface and, on the other hand, has a uniform appearance. It is particularly desirable that the individual modules for the viewer of the luminaire appear identical, at least almost identical.
- the luminaire according to the invention is characterized in that the modules form a plurality of different module types and the module types for generating a homogeneous emission characteristic of the luminaire differ in each case with regard to the distance of the semiconductor light source from the focal point of the assigned module.
- the variability of the distance of the semiconductor light sources from the focal points of the reflector surfaces does not or not appreciably affect the appearance of the modules.
- the change of this distance is made essentially in the direction of observation of the lamp. Changes in viewing direction can hardly be perceived by a viewer, whereas differences of the modules in a direction perpendicular to the viewing direction are easily perceivable. However, in this direction perpendicular to the viewing direction, the modules are substantially identical so that a very uniform appearance of the luminaire is provided.
- the luminaire appears to the viewer as a matrix or as a series of unitary modules.
- the first reflector surface may, for example, lie on an ellipsoid of revolution.
- the focal point of an ellipse on which the ellipsoid of revolution is based is the point at which outgoing light rays are reflected at the ellipse so that they meet in the other focal point of the ellipse.
- the first reflector surface may lie on a paraboloid of revolution.
- the parabola underlying the paraboloid of revolution represents the limiting case of the ellipse in which the second focus is at infinity.
- Light rays emanating from the focal point of the paraboloid of revolution are reflected by the paraboloid of revolution in such a way that a parallel light bundle results.
- the first reflector surface may also lie on a hollow sphere.
- the semiconductor light sources of the modules are arranged in a first, perpendicular to the optical axes of the modules, ie common plane.
- the first reflector surface extends in the direction of the optical axis to a second plane perpendicular to the optical axis of the module.
- the module types differ in this case in that the first level distance from the second level of one module type is different from the first level distance from the second level of another module type.
- the module types thus differ not only in terms of the positioning of the semiconductor light sources, but also in terms of the depth of the first reflector surface. Due to this variability of the modules used, the emission characteristic of the luminaire can be adapted even better in order to achieve the most homogeneous possible radiation characteristic.
- the difference of the module types is from the viewer however hardly noticed, since it lies substantially in parallel direction to the viewing direction.
- the reflector comprises at least one module type a second surface, which adjoins the first reflector surface on which no light rays emitted by the semiconductor light source of the associated module direct light rays and which in the direction of the optical axis of the associated module type up to a third, perpendicular to the optical axes of the modules plane extends.
- the second surface is in particular a second reflector surface or an aperture.
- the second surface of a module is funnel-shaped.
- the reflectors of all modules in the direction of the optical axes of the modules preferably end at the third level. The different depth of the first reflector surfaces of the individual modules can thus be compensated by the second surface, so that complete all reflectors at the third level.
- the second surface is not effective in terms of lighting technology, since the light beams of the semiconductor light source do not impinge on these surfaces, these second surfaces do not hinder the emission characteristic of the individual modules, which is thus determined only by the geometry of the first reflector surface and the positioning of the semiconductor light source.
- the distance of the second plane from the third plane is greater, the greater the distance of the first plane from the focal point of the associated first reflector surface. In this way, the change in the distance of the semiconductor light source from the focal point can be compensated so that the modules appear uniform to the viewer.
- the edges of the first reflector surfaces form the same geometric shape, in particular a circle with the same diameter.
- the edges of the first reflector surfaces or the second surfaces form the same geometric shape, in particular one circle with the same diameter, which is larger than the circle, which in a section of the second Level is formed by the reflectors.
- the arrangement of the module types in the row or the matrix and the spacing of the semiconductor light sources from the focal point of the associated first reflector surface in the module types are selected such that the inhomogeneities of the illumination of a balance chamber surface in a spaced from the luminaire illumination level the light emission of the semiconductor light sources are minimal.
- the module types are thus initially determined by the choice of the spacing of the semiconductor light source from the focal point of the first reflector surface and by the configuration of the first reflector surface. For example, three different module types can be defined. Subsequently, the arrangement of the individual module types in a matrix or a row is optimized so that the most homogeneous possible radiation characteristic can be provided at a certain distance from the luminaire.
- the balance space surface is arranged in an illumination plane spaced from the light. This illumination plane is in particular parallel to the first plane. Furthermore, the balance space surface in the illumination plane is arranged centrally to the luminaire. The extent of the balance space surface is determined by a maximum angle of 70 degrees, in particular 50 degrees. This angle is formed between a solder emanating from a point of the lamp on the balance space surface and a leg extending from the point of the lamp to a laterally outer surface element of the balance space surface.
- the surface to be illuminated is thus not illuminated by the fact that light spots generated by the semiconductor light sources line up.
- Each surface element of the surface to be illuminated is rather illuminated by the light emissions of all semiconductor light sources. In this way, a particularly homogeneous illumination of the balance space surface can be provided.
- the modules form several different color types. It is possible that the different module types also form the different color types. However, it is also possible that each module type includes different color types. The color types differ with regard to the wavelength of the light emission of the associated semiconductor light source. The arrangement of the color types in the row or the matrix is chosen so that in the lighting level, a light emission is generated, resulting from the mixture of the light emissions of different color types. It is Z. B. possible to produce white or warm white light by semiconductor light sources are used, each emitting only red, only green or only blue light. On the other hand, white or warm white light can be achieved by mixing mint green and red light be generated.
- semiconductor light sources which emit cold-white light can optionally also be used.
- the semiconductor light source is in particular a light emitting diode (LED), preferably a so-called high-power LED.
- LEDs have the advantage that they convert the energy supplied into light very efficiently and also have a very long life.
- the lamp 10 comprises a plurality of elements 11.
- the elements 11 are in turn composed of several modules 1 together.
- the luminaire 10 comprises three elements 11, which in turn each comprise 16 modules 1, which are arranged in a 4x4 matrix.
- the modules 1 form at least two different types of modules.
- three types of modules are formed in FIG. 1 are denoted by A, B and C. The differences between the individual module types will be explained in detail later.
- balance space surface 12 which is to be homogeneously illuminated by an element 11 of the lamp 10. It is assumed that the element 11 is fixed to the ceiling of a room. The floor of the room is then in the xy plane. The z direction of the Cartesian coordinate system then points in the direction of the height of the space. The element 11 is aligned so that the optical axis of the modules 1 is aligned parallel to the z-direction, that is aligned perpendicular to the bottom of the room is. Below the element 11, a balance space surface 12 is defined below the element 11, a balance space surface 12 is defined. It is a square with side length d. The distance h of the element 11 from the balance space surface 12 is 3 meters.
- the side length d of the balance area in this case is 9.5 m.
- the element 11 is arranged centrally above the balance space surface 12.
- the in FIG. 3 designated angle ⁇ , which is formed between the solder 17 and the leg 14 of the element 11 to a laterally outer surface element of the balance space surface 12, in this case 56.3 degrees.
- the modules 1 of the element 11 of the luminaire 10 are arranged in a different geometry, another surface, for example a pane, can also be considered as a balance space surface 12. It is achieved by the individual elements 11 of the luminaire 10 that the area to be irradiated, in particular the balance area described above, is illuminated as homogeneously as possible, but the different module types of the modules 1 of the luminaire 10 differ negligibly from one another in their deviation from each other . In order to come as close as possible to this ideal lighting solution, the modules 1 are designed in their extension in an x-y plane so that they have as insignificant differences as possible and the differences of the module types in the z-direction. This geometrical arrangement achieves that the differences are barely perceptible. Namely, the human eye can make variations in the viewing direction, i. in the z-direction, due to the shallow depth of focus perceive much worse than differences in the x-y plane, i. in directions perpendicular to the viewing direction.
- the first module 1-1 comprises a reflector 2-1 with a first reflector surface 3-1.
- the reflector surface 3-1 lies on an ellipsoid of revolution.
- the focal point of the first reflector surface 3-1 is denoted by 5-1.
- a light-emitting diode 7-1 is arranged as a semiconductor light source.
- the light-emitting diode 7-1 is arranged on the optical axis 6-1 of the module 1-1 at a distance from the focal point 5-1 of the first reflector surface 3-1.
- the light emitting diode 7-1 is thus located on a plane E1, which extends perpendicular to the optical axis 6-1.
- the light emitting diode 7-1 is mounted on a circuit board 8.
- the ellipsoid of rotation of the first reflector surface 3-1 is cut off at the plane E1, since the light emitting diode 7-1 only emits light to the front or to the side, so that the part of the ellipsoid of revolution, which is behind the plane E1 (ie left in FIG. 4 ) is not needed.
- the ellipsoid of rotation of the first reflector surface 3-1 is cut off at a second plane E2-1.
- This plane E2-1 is perpendicular to the optical axis 6-1 and parallel to the plane E1. It also passes through the vertex of the ellipse, which forms the ellipsoid of rotation of the first reflector surface 3-1.
- the first reflector surface 3-1 is followed by a second surface 4-1 of the reflector 2-1.
- the second surface 4-1 can be a further reflector surface or a diaphragm.
- the second surface 4-1 is funnel-shaped, wherein the opening angle of the funnel is selected such that light rays emitted by the light-emitting diode 7 can not strike the second surface 4-1 directly.
- the second surface 4-1 thus does not influence the emission characteristic of the module 1-1 of the luminaire 10.
- the second surface 4-1 extends to a third plane E3, which is parallel to the plane E1 and plane E2-1.
- the front edge of the first reflector surface 3-1 in the plane E2-1 describes a circle with the diameter d 1 .
- the front edge of the second surface 4-1 in the plane E3 also describes a circle whose diameter is denoted by d 2 .
- To the second surface 4-2 may still follow a section which extends in the plane E3. The diameter of this section in the plane E3 is denoted by d 3 .
- the distance of the plane E1 from the plane E2-1 is denoted by d by d 10 and the distance of the plane E2-1 from the plane E3 is denoted by d 11 .
- the distance of the light emitting diode 7-1 from the focal point 5-1 on the optical axis 6-1 thus results from the difference d 9 minus d 8 .
- a module 1-2 of a different type is shown in the lower part of the FIG. 4 .
- This type of module differs from the type of module 1-1 with respect to the distance d 9 , ie the distance of the light emitting diode 7-2 from the main vertex of the ellipse, which forms the ellipsoid of rotation of the second reflector surface 3-2, ie with respect to the spacing of the light emitting diode 7-2 from the focal point 5-2 the first reflector surface 3-2 of the module 1-2.
- the distance d 9 of the module 1-2 is less than the distance d 9 of the module 1-1.
- the parameters of the ellipse, which form the ellipsoid of rotation of the first reflector surface 3-2 of the module 1-2, are identical to the corresponding ellipse of the module 1-2.
- the light emitting diode 7-2 is disposed on the same plane E1 as the light emitting diode 7-1 of the module 1-1.
- the first reflector surface 3-2 thus further extends in the direction of the main apex of the ellipse lying on the optical axis 6-2 in comparison to the first reflector surface 3-1 of the module 1-1.
- the front edge of the first reflector surface 3-2 of the module 1-2 is again formed so that in the second plane E2-2 a circle diameter d 1 results, which is identical to the corresponding circle diameter d 1 of the module 1-1.
- a circle diameter d 1 results, which is identical to the corresponding circle diameter d 1 of the module 1-1.
- the distance d 10 of the plane E2-2 from the plane E1 is greater than the distance of the plane E2-1 from the plane E1.
- the reflector 2-2 is formed such that it terminates in the emission direction also at the plane E3 and the second surface 4-2 at the plane E3 has the same diameter d 2 as the corresponding circle of the second surface 4-1 of the module 1 -1.
- the opening angle of the funnel of the second surface 4-2 of the module 1-2 is larger than the corresponding opening angle of the funnel of the second surface 4-1 of the module 1-1.
- the distance d 11 of the plane E2-2 of the module 1-2 from the plane E3 is smaller than the corresponding distance d 11 of the plane E2-1 of the module 1-1 from the plane E3.
- Layers E1, E2-1, E2-2 and E3 are parallel to the xy plane.
- the optical axes 6-1 and 6-2 extend parallel to the z-direction.
- the module types differ in terms of geometry in the direction of the optical axes 6-1 and 6-2, ie in the z-direction.
- the distances d 9 , d 10 and d 11 are different.
- the lamp 10 in the described embodiment comprises three types of modules.
- the geometries of the module types are given as an example in the following table, the absolute size data being only an example.
- Essential are the ratios of the parameters, which differentiate the module types from each other.
- MIN ⁇ v ⁇ 1 ⁇ B F . v ⁇ > 2 ⁇ ⁇ B F . v ⁇ 2 > - ⁇ B F . v ⁇ > 2 + ⁇ ⁇ 1 - ⁇ B F . v ⁇ > B ⁇ B G . v ⁇ > 2
- a weighting factor ⁇ is used in the minimization function. This creates a weighting between the homogeneity of the irradiance within the balance space area 12 and the maximization of the sum of the radiation within the balance space area. A large value for the weighting factor ⁇ corresponds to a greater weighting of the maximization of the sum of the irradiation within the balance space surface 12 and vice versa.
- the module types A, B, C are also different in light emission of the light emitting diodes 7: the module type A light emitting diode 7 emits light in a red wavelength range, the module type B light emitting diode 7 emits light in a green wavelength range, and the module type C light emitting diode 7 emits light in a blue wavelength range. In this way, the balance space surface 12 can be homogeneously illuminated with warm white light.
- the module type A light emitting diode 7 may emit light in a mint green wavelength range
- the module type B light emitting diode 7 emits light in a red wavelength range
- the module type light emitting diode 7 emits light in a cold white wavelength range.
- FIG. 5 is a perspective part of the lamp 10 is shown, in which the light-emitting diodes 7 are arranged in a row.
- the lamp 10 comprises a base body 15. On this base body, a circuit board 8 is fixed, on which the light-emitting diodes 7 are formed spaced from each other. Furthermore, the reflectors 2-1 and 2-2 are attached to the main body 15. In FIG. 5 only a portion of these reflectors 2-1 and 2-2 are shown to visualize the underlying board 8.
- the reflectors 2-1 and 2-2 are exactly adjusted relative to the LEDs 7.
- the mating pins 16 are inserted into the main body 15.
- the board 8 and also the reflectors 2-1 and 2-2 which are preferably configured in one piece in this case, fix exactly to their desired position. It has been found that this type of fixation is advantageous over a fixation, in which you put the mating pins in the reflector and then the board 8 sticks to the reflector.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte 10 mit mehreren Modulen 1, die in einer Reihe oder Matrix angeordnet sind. Die Module 1 weisen jeweils einen Reflektor 2-1, 2-2 mit einer ersten Reflektorfläche 3-1, 3-2 und eine Halbleiterlichtquelle 7-1, 7-2 auf. Die Halbleiterlichtquelle 7-1, 7-2 ist jeweils beabstandet von einem Brennpunkt 5-1, 5-2 der ersten Reflektorfläche 3-1, 3-2 des zugeordneten Moduls 1-1, 1-2 angeordnet. Die erfindungsgemäße Leuchte 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Module 1 mehrere verschiedene Modultypen A, B, C bilden und die Modultypen A, B, C zum Erzeugen einer homogenen Abstrahlcharakteristik der Leuchte 10 sich jeweils hinsichtlich des Abstands der Halbleiterlichtquelle 7-1, 7-2 von dem Brennpunkt 5-1, 5-2 des zugeordneten Moduls 1-1, 1-2 unterscheiden. Bei der Leuchte handelt es sich insbesondere um eine Innenraumleuchte, bevorzugt um eine Deckenleuchte.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit mehreren Modulen, die in einer Reihe oder Matrix angeordnet sind. Die Module weisen jeweils einen Reflektor mit einer ersten Reflektorfläche und eine Halbleiterlichtquelle auf. Die Halbleiterlichtquelle ist jeweils beabstandet von einem Brennpunkt der ersten Reflektorfläche des zugeordneten Moduls angeordnet. Bei der Leuchte handelt es sich insbesondere um eine Innenraumleuchte, bevorzugt um eine Deckenleuchte.
- Leuchten, welche Halbleiterlichtquellen einsetzen, werden in zunehmendem Maße zur Beleuchtung von Innenräumen eingesetzt. Die Halbleiterlichtquellen haben dabei den Vorteil, dass sie die zugeführte Energie sehr effizient in Licht umwandeln. Ferner ist die Lebensdauer der Halbleiterlichtquellen sehr groß. Da die Intensität der Lichtemission einer einzelnen Halbleiterlichtquelle vielfach für den gewünschten Einsatz der Leuchte nicht groß genug ist, umfassen die Leuchten häufig eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen, die in einer Matrix angeordnet sind und welche insgesamt die gewünschte Lichtintensität bereitstellen können. Die Halbleiterlichtquellen sind dabei beabstandet voneinander angeordnet. Der Grund hierfür liegt zum einen im Aufbau der einzelnen Halbleiterlichtquellen begründet. Zum anderen werden an Halbleiterlichtquellen besondere Anforderungen an die Wärmeableitung gestellt, die einfacher erfüllt werden können, wenn die Halbleiterlichtquellen in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. Bei Leuchten, deren Abstrahlcharakteristik jedoch von einer Vielzahl von beabstandet angeordneten Halbleiterlichtquellen bereitgestellt wird, ergibt sich das Problem, dass sichergestellt werden muss, dass die Ausleuchtung einer Beleuchtungsfläche so homogen wie möglich ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche zum einen eine möglichst homogene Ausleuchtung einer Beleuchtungsfläche bereitstellen kann und die zum anderen ein einheitliches Erscheinungsbild hat. Es ist insbesondere gewünscht, dass die einzelnen Module für den Betrachter der Leuchte identisch, zumindest fast identisch erscheinen.
- Erfindungsgemäß wird dieses technische Problem durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Die erfindungsgemäße Leuchte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Module mehrere verschiedene Modultypen bilden und die Modultypen zum Erzeugen einer homogenen Abstrahlcharakteristik der Leuchte sich jeweils hinsichtlich des Abstands der Halbleiterlichtquelle von dem Brennpunkt des zugeordneten Moduls unterscheiden.
- Durch die Variabilität des Abstands der Halbeiterlichtquellen von den Brennpunkten der Reflektorflächen erreicht man zum einen, dass die Homogenität der Gesamtabstrahlcharakteristik der Leuchte optimiert werden kann. Zum anderen beeinflusst die Variabilität des Abstands der Halbleiterlichtquelle von dem zugehörigen Brennpunkt das Erscheinungsbild der Module nicht bzw. nicht merklich. Die Veränderung dieses Abstands wird im Wesentlichen in Betrachtungsrichtung auf die Leuchte vorgenommen. Veränderungen in Betrachtungsrichtung kann ein Betrachter kaum wahrnehmen, wohingegen Unterschiede der Module in einer Richtung senkrecht zur Betrachtungsrichtung gut wahrnehmbar sind. In dieser Richtung senkrecht zur Betrachtungsrichtung sind die Module jedoch im Wesentlichen identisch, so dass ein sehr einheitliches Erscheinungsbild der Leuchte bereitgestellt wird. Die Leuchte erscheint für den Betrachter als Matrix oder als Reihe aus einheitlichen Modulen.
- Die erste Reflektorfläche kann beispielsweise auf einem Rotationsellipsoid liegen. Der Brennpunkt einer Ellipse, auf welcher der Rotationsellipsoid beruht, ist dabei der Punkt, bei dem ausgehende Lichtstrahlen so an der Ellipse reflektiert werden, dass sie sich in dem anderen Brennpunkt der Ellipse treffen.
- Ferner kann die erste Reflektorfläche auf einem Rotationsparaboloid liegen. Die Parabel, welche dem Rotationsparaboloid zugrunde liegt, stellt den Grenzfall der Ellipse dar, bei welchem der zweite Brennpunkt im Unendlichen liegt. Lichtstrahlen, die vom Brennpunkt des Rotationsparaboloids ausgehen, werden von dem Rotationsparaboloid so reflektiert, dass sich ein paralleles Lichtbündel ergibt.
- Als weiterer Grenzfall des Rotationsellipsoids bzw. Rotationsparaboloids kann die erste Reflektorfläche auch auf einer Hohlkugel liegen.
- Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte sind die Halbleiterlichtquellen der Module in einer ersten, zu den optischen Achsen der Module senkrechten, d. h. gemeinsamen, Ebene angeordnet. Bei jedem Modultyp erstreckt sich die erste Reflektorfläche in Richtung der optischen Achse bis zu einer zweiten, zu der optischen Achse des Moduls senkrechten Ebene. Die Modultypen unterscheiden sich in diesem Fall dahingehend, dass sich der Abstand der ersten Ebene von der zweiten Ebene eines Modultyps von dem Abstand der ersten Ebene von der zweiten Ebene eines anderen Modultyps unterscheidet. Die Modultypen unterscheiden sich somit nicht nur hinsichtlich der Positionierung der Halbleiterlichtquellen, sondern auch hinsichtlich der Tiefe der ersten Reflektorfläche. Durch diese Variabilität der eingesetzten Module kann die Abstrahlcharakteristik der Leuchte noch besser angepasst werden, um eine möglichst homogene Abstrahlcharakteristik zu erreichen. Der Unterschied der Modultypen wird vom Betrachter jedoch kaum wahrgenommen, da er im Wesentlichen in paralleler Richtung zur Betrachtungsrichtung liegt.
- Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst der Reflektor bei zumindest einem Modultyp eine zweite Fläche, welche sich an die erste Reflektorfläche anschließt, auf welche keine von der Halbleiterlichtquelle des zughörigen Moduls emittierten Lichtstrahlen direkt auftreffen und welche sich in Richtung der optischen Achse des zugehörigen Modultyps bis zu einer dritten, zu den optischen Achsen der Module senkrechten Ebene erstreckt. Bei der zweiten Fläche handelt es sich insbesondere um eine zweite Reflektorfläche oder um eine Blende. Bevorzugt ist die zweite Fläche eines Moduls trichterförmig ausgebildet. Die Reflektoren aller Module in Richtung der optischen Achsen der Module enden bevorzugt bei der dritten Ebene. Die unterschiedliche Tiefe der ersten Reflektorflächen der einzelnen Module kann somit durch die zweite Fläche ausgeglichen werden, so dass alle Reflektoren bei der dritten Ebene abschließen. Hierdurch wird ein einheitliches Erscheinungsbild der Module hergestellt. Da die zweite Fläche jedoch lichttechnisch nicht wirksam ist, da die Lichtstrahlen der Halbleiterlichtquelle nicht auf diese Flächen treffen, behindern diese zweiten Flächen nicht die Abstrahlcharakteristik der einzelnen Module, welche somit nur von der Geometrie der ersten Reflektorfläche und der Positionierung der Halbleiterlichtquelle bestimmt wird.
- Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte ist bei den Modultypen der Abstand der zweiten Ebene von der dritten Ebene um so größer, desto größer der Abstand der ersten Ebene vom Brennpunkt der zugehörigen ersten Reflektorfläche ist. Auf diese Weise kann die Veränderung des Abstands der Halbleiterlichtquelle vom Brennpunkt so ausgeglichen werden, dass die Module für den Betrachter einheitlich erscheinen.
- Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte bilden bei allen Modultypen bei einem Schnitt der zweiten Ebene durch die Reflektoren die Ränder der ersten Reflektorflächen dieselbe geometrische Form, insbesondere einen Kreis mit demselben Durchmesser. Ferner können bei allen Modultypen bei einem Schnitt der dritten Ebene durch die Reflektoren die Ränder der ersten Reflektorflächen oder der zweiten Flächen dieselbe geometrische Form bilden, insbesondere jeweils einen Kreis mit demselben Durchmesser, der jedoch größer ist als der Kreis, welcher bei einem Schnitt der zweiten Ebene durch die Reflektoren gebildet wird. Ein Betrachter erkennt Unterschiede in einer senkrechten Ebene zur Betrachtungsrichtung besonders gut. In dieser senkrechten Ebene erscheinen die sich unterscheidenden Modultypen jedoch identisch. Der Betrachter erkennt insbesondere zwei konzentrische Kreise, die von den Randflächen der ersten Reflektorflächen und der zweiten Flächen gebildet werden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte sind die Anordnung der Modultypen in der Reihe oder der Matrix und der Abstand der Halbleiterlichtquellen vom Brennpunkt der zugehörigen ersten Reflektorfläche bei den Modultypen so gewählt, dass die Inhomogenitäten der Ausleuchtung einer Bilanzraumfläche in einer von der Leuchte beabstandeten Beleuchtungsebene durch die Lichtemission der Halbleiterlichtquellen minimal sind. Bei der Optimierung der Abstrahlcharakteristik der Leuchte werden somit zunächst die Modultypen durch die Wahl des Abstands der Halbleiterlichtquelle vom Brennpunkt der ersten Reflektorfläche und durch die Ausgestaltung der ersten Reflektorfläche festgelegt. Beispielsweise können drei verschiedene Modultypen definiert werden. Anschließend wird die Anordnung der einzelnen Modultypen in einer Matrix oder einer Reihe so optimiert, dass eine möglichst homogene Abstrahlcharakteristik in einem bestimmten Abstand von der Leuchte bereitgestellt werden kann.
- Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchte treffen auf jedes Flächenelement einer Bilanzraumfläche Lichtstrahlen, die von den Halbleiterlichtquellen jedes Moduls der Leuchte emittiert werden. Die Bilanzraumfläche ist dabei in einer von der Leuchte beabstandeten Beleuchtungsebene angeordnet. Diese Beleuchtungsebene ist insbesondere parallel zu der ersten Ebene. Ferner ist die Bilanzraumfläche in der Beleuchtungsebene mittig zu der Leuchte angeordnet. Die Erstreckung der Bilanzraumfläche ist durch einen maximalen Winkel von 70 Grad, insbesondere 50 Grad, festgelegt. Dieser Winkel ist zwischen einem von einem Punkt der Leuchte ausgehenden Lot auf die Bilanzraumfläche und einem von dem Punkt der Leuchte ausgehenden Schenkel zu einem seitlich äußeren Flächenelement der Bilanzraumfläche gebildet. Gemäß dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte wird die zu beleuchtende Fläche somit nicht dadurch ausgeleuchtet, dass sich von den Halbleiterlichtquellen erzeugte Lichtflecken aneinanderreihen. Jedes Flächenelement der zu beleuchtenden Fläche wird vielmehr von den Lichtemissionen aller Halbleiterlichtquellen beleuchtet. Auf diese Weise kann eine besonders homogene Ausleuchtung der Bilanzraumfläche bereitgestellt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte bilden die Module mehrere verschieden Farbtypen. Es ist möglich, dass die unterschiedlichen Modultypen auch die unterschiedlichen Farbtypen bilden. Es ist jedoch auch möglich, dass jeder Modultyp unterschiedliche Farbtypen umfasst. Die Farbtypen unterscheiden sich hinsichtlich der Wellenlänge der Lichtemission der zugehörigen Halbleiterlichtquelle. Die Anordnung der Farbtypen in der Reihe oder der Matrix ist dabei so gewählt, dass in der Beleuchtungsebene eine Lichtemission erzeugt wird, die sich aus der Mischung der Lichtemissionen verschiedener Farbtypen ergibt. Es ist z. B. möglich weißes bzw. warmweißes Licht zu erzeugen, indem Halbleiterlichtquellen verwendet werden, die jeweils nur rotes, nur grünes oder nur blaues Licht emittieren. Zum anderen kann weißes bzw. warmweißes Licht durch Mischung von mintgrünem und rotem Licht erzeugt werden. Um den Farbort des Mischlichts noch besser festlegen zu können, können optional zusätzlich noch Halbleiterlichtquellen eingesetzt werden, die kaltweißes Licht emittieren. Die Halbleiterlichtquelle ist insbesondere eine Leuchtdiode (light emitting diode, LED), bevorzugt eine sogenannte Hochleistungs-LED. Derartige Leuchtdioden haben den Vorteil, dass sie die zugeführte Energie sehr effizient in Licht umsetzen und außerdem eine sehr hohe Lebensdauer haben.
- Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
- Figur 1
- zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchte,
- Figur 2
- zeigt die Anordnung der zu beleuchtenden Bilanzraumfläche in der x-y-Ebene,
- Figur 3
- zeigt die Anordnung der Bilanzraumfläche in der x-z-Ebene,
- Figur 4
- zeigt einen Schnitt durch zwei Module des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchte und
- Figur 5
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines Elements des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchte.
- Wie in
Figur 1 gezeigt, umfasst die Leuchte 10 mehrere Elemente 11. Die Elemente 11 setzen sich wiederum aus mehreren Modulen 1 zusammen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Leuchte 10 drei Elemente 11, die wiederum jeweils 16 Module 1 umfassen, die in einer 4x4-Matrix angeordnet sind. Die Module 1 bilden zumindest zwei verschiedene Modultypen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind drei Modultypen gebildet, die inFigur 1 mit A, B und C bezeichnet sind. Die Unterschiede der einzelnen Modultypen werden später im Detail erläutert. - Mit Bezug zu den
Figuren 2 und3 wird eine sogenannte Bilanzraumfläche 12 erläutert, die von einem Element 11 der Leuchte 10 homogen ausgeleuchtet werden soll. Es sei angenommen, dass das Element 11 an der Decke eines Raums befestigt ist. Der Boden des Raums liegt dann in der x-y-Ebene. Die z-Richtung des kartesischen Koordinatensystems zeigt dann in Richtung der Höhe des Raums. Das Element 11 ist so ausgerichtet, dass die optische Achse der Module 1 parallel zur z-Richtung ausgerichtet ist, d.h. senkrecht zum Boden des Raums ausgerichtet ist. Unterhalb des Elements 11 wird eine Bilanzraumfläche 12 definiert. Es handelt sich dabei um ein Quadrat mit der Seitenlänge d. Der Abstand h des Elements 11 von der Bilanzraumfläche 12 sei 3 Meter. Die Seitenlänge d der Bilanzraumfläche ist in diesem Fall 9,5 m. Das Element 11 ist mittig über der Bilanzraumfläche 12 angeordnet. Der inFigur 3 bezeichnete Winkel α, welcher zwischen dem Lot 17 und dem Schenkel 14 von dem Element 11 zu einem seitlich äußeren Flächenelement der Bilanzraumfläche 12 gebildet wird, ist in diesem Fall 56,3 Grad. - Falls die Module 1 des Elements 11 der Leuchte 10 in einer anderen Geometrie angeordnet sind, kann auch eine andere Fläche, beispielsweise eine Scheibe, als Bilanzraumfläche 12 betrachtet werden. Durch die einzelnen Elemente 11 der Leuchte 10 wird erreicht, dass die zu bestrahlende Fläche, insbesondere die vorstehend erläuterte Bilanzraumfläche, so homogen wie möglich ausgeleuchtet wird, die unterschiedlichen Modultypen der Module 1 der Leuchte 10 in ihrer Abweichung voneinander jedoch für den Betrachter vernachlässigbare Unterschiede aufweisen. Um dieser idealen Lichtlösung möglichst nahe zu kommen, werden die Module 1 in ihrer Ausdehnung in einer x-y-Ebene so konzipiert, dass sie möglichst insignifikante Unterschiede aufweisen und die Unterschiede der Modultypen in der z-Richtung liegen. Durch diese geometrische Anordnung erreicht man nämlich, dass die Unterschiede kaum wahrnehmbar sind. Das menschliche Auge kann nämlich Variationen in Betrachtungsrichtung, d.h. in z-Richtung, aufgrund der geringen Tiefenschärfe wesentlich schlechter wahrnehmen als Unterschiede in der x-y-Ebene, d.h. in Richtungen senkrecht zur Betrachtungsrichtung.
- Mit Bezug zur
Figur 4 werden die Unterschiede der Modultypen A, B, C im Detail erläutert: - Die
Figur 4 zeigt zwei Module 1-1 und 1-2, die zu verschiedenen Modultypen gehören. Beispielsweise kann das Modul 1-1 vom Modultyp A und das Modul 1-2 vom Modultyp B sein. Enthält im Folgenden ein Bezugszeichen zwei durch einen Strich getrennte Ziffern, so bezeichnet die erste Ziffer das Element und die zweite Ziffer die Zugehörigkeit zu einem bestimmten Modultyp. - Das erste Modul 1-1 umfasst einen Reflektor 2-1 mit einer ersten Reflektorfläche 3-1. Die Reflektorfläche 3-1 liegt auf einem Rotationsellipsoid. Der Brennpunkt der ersten Reflektorfläche 3-1 ist mit 5-1 bezeichnet. Innerhalb der ersten Reflektorfläche 3-1 ist als Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode 7-1 angeordnet. Die Leuchtdiode 7-1 ist auf der optischen Achse 6-1 des Moduls 1-1 beabstandet von dem Brennpunkt 5-1 der ersten Reflektorfläche 3-1 angeordnet. Die Leuchtdiode 7-1 befindet sich somit auf einer Ebene E1, welche sich senkrecht zu der optischen Achse 6-1 erstreckt. Die Leuchtdiode 7-1 ist auf einer Platine 8 befestigt. Im Folgenden sei angenommen, dass die in Lichtemissionsrichtung gerichtete Oberfläche der Platine 8 in der Ebene E1 liegt und auch die Lichtemission der Leuchtdiode 7-1 von einem Punkt auf der Ebene E1 aus erfolgt. Dabei wird angenommen, dass die von der Lichtemissionsrichtung abgewandte Seite der Leuchtdiode 7-1 in der Ebene E1 liegt. In
Figur 4 ist die Leuchtdiode 7-1 nur zur besseren Darstellung vergrößert wiedergegeben. - Der Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-1 ist bei der Ebene E1 abgeschnitten, da die Leuchtdiode 7-1 nur Licht nach vorne bzw. zur Seite emittiert, so dass der Teil des Rotationsellipsoids, der hinter der Ebene E1 (d.h. links in
Figur 4 ) liegt, nicht benötigt wird. In Abstrahlrichtung ist der Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-1 bei einer zweiten Ebene E2-1 abgeschnitten. Diese Ebene E2-1 verläuft senkrecht zur optischen Achse 6-1 und parallel zu der Ebene E1. Sie verläuft außerdem durch den Scheitelpunkt der Ellipse, welche den Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-1 bildet. - An die erste Reflektorfläche 3-1 schließt sich eine zweite Fläche 4-1 des Reflektors 2-1 an. Bei der zweiten Fläche 4-1 kann es sich um eine weitere Reflektorfläche oder eine Blende handeln. Die zweite Fläche 4-1 ist trichterförmig ausgebildet, wobei der Öffnungswinkel des Trichters so gewählt ist, dass Lichtstrahlen, die von der Leuchtdiode 7 emittiert werden, nicht direkt auf die zweite Fläche 4-1 treffen können. Die zweite Fläche 4-1 beeinflusst somit die Abstrahlcharakteristik des Moduls 1-1 der Leuchte 10 nicht. Die zweite Fläche 4-1 erstreckt sich bis zu einer dritten Ebene E3, welche parallel zur Ebene E1 und Ebene E2-1 ist.
- Der vordere Rand der ersten Reflektorfläche 3-1 in der Ebene E2-1 beschreibt einen Kreis mit dem Durchmesser d1. Der vordere Rand der zweiten Fläche 4-1 in der Ebene E3 beschreibt auch einen Kreis, dessen Durchmesser mit d2 bezeichnet ist. An die zweite Fläche 4-2 kann sich noch ein Abschnitt anschließen, welcher in der Ebene E3 verläuft. Der Durchmesser dieses Abschnitts in der Ebene E3 ist mit d3 bezeichnet.
- Der Abstand des Brennpunkts 5-1 von dem Hauptscheitel der Ellipse, welche den Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-1 bildet, der auf der optischen Achse 6-1 liegt, ist mit d8 bezeichnet. Der Abstand der Leuchtdiode 7-1 von dem Hauptscheitel der Ellipse, welche den Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-1 bildet, ist mit d9 bezeichnet. Der Abstand der Ebene E1 von der Ebene E2-1 ist mit d10 bezeichnet und der Abstand der Ebene E2-1 von der Ebene E3 ist mit d11 bezeichnet. Der Abstand der Leuchtdiode 7-1 von dem Brennpunkt 5-1 auf der optischen Achse 6-1 ergibt sich somit aus der Differenz d9 minus d8.
- Im unteren Teil der
Figur 4 ist ein Modul 1-2 eines anderen Typs gezeigt. Dieser Modultyp unterscheidet sich vom Typ des Moduls 1-1 hinsichtlich des Abstands d9, d.h. den Abstand der Leuchtdiode 7-2 vom Hauptscheitel der Ellipse, welche den Rotationsellipsoid der zweiten Reflektorfläche 3-2 bildet, d. h. hinsichtlich des Abstands der Leuchtdiode 7-2 vom Brennpunkt 5-2 der ersten Reflektorfläche 3-2 des Moduls 1-2. Wie ausFigur 4 ersichtlich, ist der Abstand d9 des Moduls 1-2 geringer als der Abstand d9 des Moduls 1-1. Die Parameter der Ellipse, welche den Rotationsellipsoid der ersten Reflektorfläche 3-2 des Moduls 1-2 bilden, sind identisch zu der entsprechenden Ellipse des Moduls 1-2. Ferner ist die Leuchtdiode 7-2 auf derselben Ebene E1 wie die Leuchtdiode 7-1 des Moduls 1-1 angeordnet. Die erste Reflektorfläche 3-2 erstreckt sich somit im Vergleich zu der ersten Reflektorfläche 3-1 des Moduls 1-1 weiter in Richtung des auf der optischen Achse 6-2 liegenden Hauptscheitelpunkts der Ellipse. Der vordere Rand der ersten Reflektorfläche 3-2 des Moduls 1-2 ist wiederum so gebildet, dass sich bei der zweiten Ebene E2-2 ein Kreisdurchmesser d1 ergibt, welcher identisch mit dem entsprechenden Kreisdurchmesser d1 des Moduls 1-1 ist. Dies bedeutet jedoch, dass sich die Lage der Ebene 2-2 des Moduls 1-2 von der Lage der Ebene E2-1 des Moduls 1-1 unterscheidet. Der Abstand d10 der Ebene E2-2 von der Ebene E1 ist größer als der Abstand der Ebene E2-1 von der Ebene E1. - Ferner ist der Reflektor 2-2 so gebildet, dass er in Abstrahlrichtung auch bei der Ebene E3 abschließt und die zweite Fläche 4-2 bei der Ebene E3 denselben Durchmesser d2 hat, wie der entsprechende Kreis der zweiten Fläche 4-1 des Moduls 1-1. Dies hat zur Folge, dass der Öffnungswinkel des Trichters der zweiten Fläche 4-2 des Moduls 1-2 größer ist als der entsprechende Öffnungswinkel des Trichters der zweiten Fläche 4-1 des Moduls 1-1. Ferner ergibt sich daraus, dass der Abstand d11 der Ebene E2-2 des Moduls 1-2 von der Ebene E3 kleiner ist als der entsprechende Abstand d11 der Ebene E2-1 des Moduls 1-1 von der Ebene E3.
- Bei der Anordnung des Elements 11 der Leuchte 10 entsprechend den Darstellungen in
Figuren 2 und3 liegen die Ebenen E1, E2-1, E2-2 und E3 parallel zur x-y-Ebene. Die optischen Achsen 6-1 und 6-2 erstrecken sich parallel zur z-Richtung. Es ergibt sich somit, dass die verschiedenen Modultypen, zu denen die Module 1-1 und 1-2 gehören, sich in der Geometrie in x-y-Richtung nicht unterscheiden, da die Durchmesser d1, d2 und d3 identisch sind. Diese Geometrie kann der Betrachter besonders gut erkennen. Die Modultypen unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Geometrie in Richtung der optischen Achsen 6-1 bzw. 6-2, d.h. in z-Richtung. Insbesondere die Abstände d9, d10 und d11 sind unterschiedlich. - Wie in
Figur 1 gezeigt, umfasst die Leuchte 10 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel drei Modultypen. Die Geometrien der Modultypen sind als Beispiel in der folgenden Tabelle angegeben, wobei die absoluten Größenangaben nur beispielhaft sind. Wesentlich sind die Verhältnisse der Parameter, welche die Modultypen voneinander unterscheiden.A B C d1 12,08 mm 12,08 mm 12,08 mm d2 20,00 mm 20,00 mm 20,00 mm d3 28,28 mm 28,28 mm 28,28 mm d8 2,25 mm 2,25 mm 2,25 mm d9 1,00 mm 1,70 mm 2,50 mm d10 7,00 mm 6,30 mm 5,50 mm d11 0,80 mm 1,50 mm 2,30 mm - Bei der Wahl der Modultypen A, B, C gemäß vorstehender Tabelle wird die Anordnung der Modultypen in jedem Element 11 der Leuchte 10, wie in
Figur 1 gezeigt, gewählt, durch diese Anordnung in der Matrix erreicht man eine sehr homogene Ausleuchtung der Bilanzraumfläche 12. Des Weiteren erreicht man durch die Wahl der Reflektortypen der Modultypen A, B, C eine erhebliche Steigerung der Entblendungsqualität. Die Intensität des Streulichts, welches nicht auf die Bilanzraumfläche 12 trifft, wird somit reduziert. - Die Wahl der Parameter der vorstehenden Tabelle und die Anordnung der Modultypen der Module 1 in der Matrix gemäß
Figur 1 wurde wie folgt ermittelt: - Die verschiedenen Modultypen werden im Folgenden mit v1, v2, ..., vn bezeichnet. Die Menge der Modultypen ist wie folgt definiert:
- Die Bestrahlungsstärke ist mit B bezeichnet. Das auf die Bilanzraumfläche 12 fallende Licht pro Flächeneinheit ist mit BF, bezeichnet.
- Die spezifische Gesamtabstrahlung ist mit BG, bezeichnet.
-
- Die einzelnen Terme können wie folgt interpretiert werden:
-
-
-
-
-
- Ferner wird in der Minimierungsfunktion ein Gewichtungsfaktor β verwendet. Hierdurch wird eine Gewichtung zwischen der Homogenität der Bestrahlungsstärke innerhalb der Bilanzraumfläche 12 und der Maximierung der Summe der Bestrahlung innerhalb der Bilanzraumfläche erzeugt. Ein großer Wert für den Gewichtungsfaktor β entspricht dabei einer stärkeren Gewichtung der Maximierung der Summe der Bestrahlung innerhalb der Bilanzraumfläche 12 und umgekehrt.
- Die Modultypen A, B, C unterscheiden sich ferner noch hinsichtlich der Lichtemission der Leuchtdioden 7: Die Leuchtdiode 7 des Modultyps A emittiert Licht in einem rotem Wellenlängenbereich, die Leuchtdiode 7 des Modultyps B emittiert Licht in einem grünem Wellenlängenbereich und die Leuchtdiode 7 des Modultyps C emittiert Licht in einem blauem Wellenlängenbereich. Auf diese Weise kann die Bilanzraumfläche 12 mit warmweißem Licht homogen ausgeleuchtet werden. Alternativ kann auch die Leuchtdiode 7 des Modultyps A Licht in einem mintgrünem Wellenlängenbereich, die Leuchtdiode 7 des Modultyps B Licht in einem rotem Wellenlängenbereich und die Leuchtdiode 7 des Modultyps C Licht in einem kaltweißem Wellenlängenbereich emittieren.
- In
Figur 5 ist perspektivisch ein Teil der Leuchte 10 dargestellt, bei welcher die Leuchtdioden 7 in einer Reihe angeordnet sind. Zur Befestigung der Module 1 umfasst die Leuchte 10 einen Grundkörper 15. Auf diesem Grundkörper ist eine Platine 8 befestigt, auf welcher die Leuchtdioden 7 beabstandet voneinander ausgebildet sind. Ferner sind an dem Grundkörper 15 die Reflektoren 2-1 und 2-2 befestigt. InFigur 5 ist nur ein Teil dieser Reflektoren 2-1 und 2-2 gezeigt, um die darunter liegende Platine 8 sichtbar zu machen. - Bei der Leuchte 10 ist es besonders wichtig, dass die Reflektoren 2-1 und 2-2 relativ zu den Leuchtdioden 7 exakt justiert sind. Für diese Justierung sind die Passungsstifte 16 in den Grundkörper 15 eingeschoben. Auf diese Weise lassen sich die Platine 8 und auch die Reflektoren 2-1 und 2-2, welche in diesem Fall bevorzugt einteilig ausgestaltet sind, an ihre gewünschte Position exakt fixieren. Es hat sich herausgestellt, das diese Art der Fixierung vorteilhaft gegenüber einer Fixierung ist, bei welcher man die Passungsstifte in den Reflektor steckt und dann die Platine 8 auf den Reflektor klebt.
Claims (12)
- Leuchte (10) mit mehreren Modulen (1), die in einer Reihe oder Matrix angeordnet sind, wobei die Module (1) jeweils einen Reflektor (2-1, 2-2) mit einer ersten Reflektorfläche (3-1, 3-2) und eine Halbleiterlichtquelle (7-1, 7-2) aufweisen und wobei die Halbleiterlichtquelle (7-1, 7-2) jeweils beabstandet von einem Brennpunkt (5-1, 5-2) der ersten Reflektorfläche (3-1, 3-2) des zugeordneten Moduls (1-1, 1-2) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Module (1) mehrere verschiedene Modultypen (A, B, C) bilden und die Modultypen (A, B, C) zum Erzeugen einer homogenen Abstrahlcharakteristik der Leuchte (10) sich jeweils hinsichtlich des Abstands der Halbleiterlichtquelle (7-1, 7-2) von dem Brennpunkt (5-1, 5-2) des zugeordneten Moduls (1-1, 1-2) unterscheiden. - Leuchte (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,- dass die Halbleiterlichtquellen (7-1, 7-2) der Module (1) in einer ersten zu den optischen Achsen (6-1, 6-2) der Module (1) senkrechten Ebene angeordnet sind,- dass sich bei jedem Modultyp (A, B, C) die erste Reflektorfläche (3-1, 3-2) in Richtung der optischen Achse (6-1, 6-2) bis zu einer zweiten, zu der optischen Achse (6-1, 6-2) des Moduls (1-1, 1-2) senkrechten Ebene (E2-1, E2-2) erstreckt und- dass sich die Modultypen (A, B, C) dahingehend unterscheiden, dass sich der Abstand (d10) der ersten Ebene (E1) von der zweiten Ebene (E2-1) eines Modultyps (A) von dem Abstand (d10) der ersten Ebene (E1) von der zweiten Ebene (E2-2) eines anderen Modultyps (B) unterscheidet. - Leuchte (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei zumindest einem Modultyp (A, B, C) der Reflektor (2-1, 2-2) eine zweite Fläche (4-1, 4-2) umfasst, welche sich an die erste Reflektorfläche (3-1, 3-2) anschließt, auf welche keine von der Halbleiterlichtquelle (7-1, 7-2) des zugehörigen Moduls (1-1, 1-2) emittierten Lichtstrahlen direkt auftreffen und welche sich in Richtung der optischen Achse (6-1, 6-2) des zugehörigen Modultyps (A, B, C) bis zu einer dritten, zu den optischen Achsen (6-1, 6-2) der Module (1-1, 1-2) senkrechten Ebene (E3) erstreckt. - Leuchte (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Fläche (4-1, 4-2) eine zweite Reflektorfläche oder eine Blende ist. - Leuchte (10) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Fläche (4-1, 4-2) eines Moduls (1-1, 1-2) trichterförmig ist. - Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reflektoren (2-1, 2-2) aller Module (1) in Richtung der optischen Achsen (6-1, 6-2) der Module (1) bei der dritten Ebene (E3) enden. - Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei den Modultypen (A, B, C) der Abstand (d11) der zweiten Ebene (E2-1, E2-2) von der dritten Ebene (E3) umso größer ist, desto größer der Abstand der ersten Ebene (E1) vom Brennpunkt (5-1, 5-2) der zugehörigen ersten Reflektorfläche (3-1, 3-2) ist. - Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei allen Modultypen (A, B, C) bei einem Schnitt der zweiten Ebene (E2-1, E2-2) durch die Reflektoren (1-2, 2-2) die Ränder der ersten Reflektorflächen (3-1, 3-2) dieselbe geometrische Form bilden. - Leuchte (10) nach einem der Ansprüche -3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei allen Modultypen (A, B, C) bei einem Schnitt der dritten Ebene (E3) durch die Reflektoren (1-2, 2-2) die Ränder der ersten Reflektorflächen (3-1, 3-2) oder der zweiten Flächen (4-1, 4-2) dieselbe geometrische Form bilden. - Leuchte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anordnung der Modultypen (A, B, C) in der Reihe oder der Matrix und der Abstand der Halbleiterlichtquellen (7-1, 7-2) vom Brennpunkt (5-1, 5-2) der zugehörigen ersten Reflektorfläche (3-1, 3-2) bei den Modultypen (A, B, C) so gewählt sind, dass die Inhomogenitäten der Ausleuchtung einer Bilanzraumfläche (12) in einer von der Leuchte (10) beabstandeten Beleuchtungsebene durch die Lichtemission der Halbleiterlichtquellen (7-1, 7-2) minimal sind. - Leuchte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf jedes Flächenelement einer Bilanzraumfläche (12) Lichtstrahlen treffen, die von den Halbleiterlichtquellen (7-1, 7-2) jedes Moduls (1) der Leuchte (10) emittiert werden, wobei die Bilanzraumfläche (12) in einer von der Leuchte (10) beabstandeten Beleuchtungsebene angeordnet ist und wobei die Bilanzraumfläche (12) in der Beleuchtungsebene mittig zu der Leuchte (10) angeordnet ist und ein maximaler Winkel von 70° zwischen einem von einem Punkt der Leuchte (10) ausgehenden Lot (17) auf die Bilanzraumfläche (12) und einem von dem Punkt der Leuchte (10) ausgehenden Schenkel (14) zu einem seitlich äußeren Flächenelement der Bilanzraumfläche (12) gebildet ist. - Leuchte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Module (1) mehrere verschiedene Farbtypen bilden, wobei sich die Farbtypen hinsichtlich der Wellenlänge der Lichtemission der zugehörigen Halbleiterlichtquellen (7-1, 7-2) unterscheiden, und die Anordnung der Farbtypen in der Reihe oder der Matrix so gewählt ist, dass in der Beleuchtungsebene eine Lichtemission erzeugt wird, die sich aus der Mischung der Lichtemissionen verschiedener Farbtypen ergibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11163438A EP2515026A1 (de) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Leuchtenvorrichtung mit mehreren Modulen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP11163438A EP2515026A1 (de) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Leuchtenvorrichtung mit mehreren Modulen |
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EP2515026A1 true EP2515026A1 (de) | 2012-10-24 |
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ID=44650657
Family Applications (1)
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EP11163438A Withdrawn EP2515026A1 (de) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Leuchtenvorrichtung mit mehreren Modulen |
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Country | Link |
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EP (1) | EP2515026A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1890076A1 (de) * | 2005-06-01 | 2008-02-20 | CCS Inc. | Lichtbestrahlungsvorrichtung |
EP2233819A1 (de) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | LED-Beleuchtungsvorrichtung |
-
2011
- 2011-04-21 EP EP11163438A patent/EP2515026A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1890076A1 (de) * | 2005-06-01 | 2008-02-20 | CCS Inc. | Lichtbestrahlungsvorrichtung |
EP2233819A1 (de) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | LED-Beleuchtungsvorrichtung |
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