EP2715218A2 - Reflector for a streetlamp - Google Patents

Reflector for a streetlamp

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EP2715218A2
EP2715218A2 EP12727110.4A EP12727110A EP2715218A2 EP 2715218 A2 EP2715218 A2 EP 2715218A2 EP 12727110 A EP12727110 A EP 12727110A EP 2715218 A2 EP2715218 A2 EP 2715218A2
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EP
European Patent Office
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reflector
band
bands
curve
light
Prior art date
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Application number
EP12727110.4A
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German (de)
French (fr)
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EP2715218B1 (en
Inventor
Peter Schreiber
Chen Li
Maik Schwede
Jens GÖHRING
Christoph Schierz
Andreas Walkling
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.)
Jenoptik Polymer Systems GmbH
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Technische Universitaet Ilmenau
Dilitronics GmbH
Jenoptik Polymer Systems GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Technische Universitaet Ilmenau, Dilitronics GmbH, Jenoptik Polymer Systems GmbH filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Publication of EP2715218B1 publication Critical patent/EP2715218B1/en
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    • F21V7/04Optical design
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
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    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Embodiments of the present invention provide a reflector for a street lamp.
  • Street lamps are used in particular as LED street light (LED Light Emitting Diode - light emitting diode), for the illumination of outdoor facilities, such as sports fields, parking lots or even industrial plants or in multi-purpose halls used.
  • LED street light LED Light Emitting Diode - light emitting diode
  • Modified lighting with the result of improved light distribution curves are particularly interesting for use in such applications, where changing environmental influences, such as rain, fog, other changing visibility, including in industrial plants (steam generation, changes in natural light, in measurement and test systems in Laboratories or manufacturing facilities, etc.).
  • the angular distribution of a street lamp should have a so-called bat shape (bat wing shape) along the longitudinal direction of the road. That's not all.
  • a road surface is not normally an ideal surface for diffuse reflection (Lambertian reflection) and has a mixture of directional and diffuse reflection.
  • the amount of light reflected from a street and perceived by a viewer depends on the relative position of the fixture, the observer, and the point of interest on the street.
  • light with a certain amount illuminates a point on the street opposite the lamp, compared to the case where the point under consideration between the lamp and the The viewer is reflecting a greater portion of the light back from the street instead of being reflected and viewed along the street.
  • the distribution of the light intensity along the width direction of the road is not homogeneous or symmetrical, but with more light on the roadside opposite the lamp.
  • the directional reflection is stronger. This causes an even greater amount of light to be distributed from the luminaire to the opposite side of the street.
  • a larger amount of light should illuminate the area under the luminaire, as a greater portion of the light striking that area is reflected to the sky.
  • the reflection is higher; thus a lower intensity is needed to reach a certain brightness level.
  • a lamp is used on a wet road that achieves perfect brightness uniformity on a dry road, dark areas appear across the street and under the lamp and the road is brighter.
  • the lighting requirement for road light is complicated and the light distribution and intensity differ between dry and wet road surface.
  • Embodiments of the present invention provide a reflector for a street lamp having an opening for a lamp and a reflector surface extending away from the opening in a central radiation direction, without light of the lamp along the middle To redirect radiation direction.
  • the reflector surface is subdivided in the direction of the central emission direction into bands which connect continuously along band edges.
  • the band edges have at least one section consisting of contiguously and differentially attached curve segments in the form of conical curves, the section having a first point, in FIG wherein a curvature vector of the section faces inwardly and has a second point in which the curvature vector faces outward.
  • a reflector can be provided which allows homogeneous light distribution and can be produced by conventional methods, when the reflector surface of the reflector is subdivided into bands which continuously adjoin one another along band edges.
  • the subdivision of the reflector into bands offers a high number of degrees of freedom for the realization of the reflector.
  • the continuous connection of the bands allows the reflector to be produced by conventional means, such as injection molding.
  • the configuration of the at least one portion of the band edges enables the curvature vector of the portion to point inwardly in the first point and the curvature vector outwardly in the second point to have a design of the reflector surface with both concave and convex surfaces and thus a high number of degrees of freedom in the design of the reflector surface.
  • a reflector for a street lamp can be provided, which allows both a more homogeneous illumination, as well as easily produced by conventional means.
  • curve segments of adjacent band edges may be associated with each other and the reflector surface may each have a connecting line between starting points of two mutually associated curve segments and between end points of the two associated curve segments, so that the two associated curve segments together with the connecting lines form the circumference of a reflector part surface.
  • the reflector can be subdivided into a plurality of reflector partial surfaces, which can have different shapes and sizes depending on the position on the reflector. For example, each reflector sub-area (also referred to as patch), light in a predetermined range (for example, according to a DIN standard) reflect the road.
  • the band edges can have at least one section in which, at a first point, a curvature vector of the section points inwards and in a second point the curvature vector of the section points outwards.
  • a first curve segment of a first band edge and a second curve segment of a second band edge which lead to the first band edge in the direction of the central emission direction, have curvature vectors pointing inwards with respect to the reflector (ie, into the reflector).
  • the reflector surface is therefore concave in this region of the reflector partial surface.
  • a third curve segment (which, for example, connects continuously and differentially to the first curve segment) and a fourth curve segment (which, for example, adjoins the second curve segment continuously and differentially), which is adjacent to the third curve segment in the direction of the central emission direction, can have curvature vectors which face outward with respect to the reflector (ie away from the reflector).
  • a second, limited by the third curve segment and the fourth curve segment reflector surface can therefore bulge towards the reflector.
  • the reflector surface may be convexly curved in this region of the second reflector part surface.
  • adjacent reflector partial surfaces (for example, have alternately different directions of curvature.
  • this angular difference between two tangents at two checkpoints (eg, start point and end point) of a curve segment may be greater than 10 degrees.
  • the reflector may have a back reflector and a front reflector.
  • the front reflector may be subdivided into a first number of bands, and the back reflector may be divided into a second number of bands which is different (e.g., larger) than the first number of bands.
  • the front reflector and the rear reflector each have a band area in which they consist of bands.
  • An extension of the band region of the back reflector in the direction of the central emission direction may be greater than an extension of the band region of the front reflector in the direction of the central emission direction.
  • FIG. 1a is a perspective view of a reflector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1b shows a further illustration of the perspective view from FIG. 1;
  • Fig. 2 is an illustration of two back reflectors of an arrangement of two reflectors as shown in Figs. La and lb.
  • Fig. 3 is a view of a front reflector of the shown in Figs. La and lb
  • FIG. 4a is a bottom view of the reflector shown in FIG. 1a;
  • FIG. 4a is a bottom view of the reflector shown in FIG. 1a;
  • FIG. 4b shows a further illustration of the bottom view shown in FIG. 4a;
  • FIG. 5 shows an exemplary illustration of a luminous means, as it may be used in a reflector according to an embodiment
  • FIG. 6 shows a freeform surface, as used for modeling the reflector surface of FIG.
  • FIG. 7a is a schematic representation of a lighting system according to a
  • Fig. 7b illumination patterns, as they can be generated as a function of environmental conditions of the illumination system of Fig. 7a.
  • FIGS. 1 a to 4 b a reflector 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 a to 4 b.
  • the reflector 100 has an opening 101 for a luminous means 3.
  • the luminous means 3 is shown symbolically in FIGS. 1b, 3 and 4b with a circular area.
  • the luminous means 3 may be a so-called LED cluster, which has a plurality of LEDs.
  • a base of the LED cluster 3 can be chosen arbitrarily, and does not necessarily have to be circular, as shown in the figures.
  • the luminous means 100 has a reflector surface 103.
  • the reflector surface 103 is located in the interior of the reflector 100 and serves to reflect light emitted by the luminous means 3 in order to produce a predetermined light distribution for the street lamp.
  • the reflector 100 is arranged in a three-dimensional X-Y-Z-Koordinatensy system.
  • the X-Y-Z coordinate system has an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, which are perpendicular to each other and thus form the directions of the space.
  • the reflector surface 103 extends away from the opening 101 in a central emission direction 105, without redirecting light of the luminous means 3 along the central emission direction 105.
  • the mean emission direction 105 runs along the Z axis and thus forms a normal of an XY plane spanned by the X axis and the Y axis.
  • the reflector surface 103 does not deflect light from the luminous means 3 along the central emission direction 105.
  • light which is emitted by the luminous means 3 in the direction of the central emission direction 105 does not strike the reflector surface 103 and is thus not deflected, but strikes one directly illuminating area (such as a street).
  • the reflector 100 has no so-called bridge structure between the opening 100 (for the luminous means 3) and a light exit opening 107 of the reflector 100.
  • the reflector surface 103 is subdivided in the direction of the central emission direction 105 into bands 109a to 109g and 11a to 11d, which adjoin one another continuously along band edges (without jump) and (optionally) not differentially.
  • Each band 109a to 109g, 1 1 1 1 a to 1 1 1 d may have a first band edge, for example, an upper band edge, and a second band edge, for example, a lower band edge, which the band 109a to 109g, 1 1 1a to 1 1 1d (at least in the direction of the mean radiation direction 105) limit.
  • the band edges have at least a portion consisting of contiguously and differentially attached curve segments in the form of conical curves, the portion having a first point at which a curvature vector of the portion points inwardly and has a second point at which the curvature vector pointing to the outside.
  • one of the band edges of the reflector has such a portion or a plurality of band edges of the reflector.
  • a first band edge 1 13a of a band 109c which is simultaneously a second band edge of a band 109b of the reflector 100, a first curve segment 115a in the form of a first conical curve and a second curve segment 1 15b in the form of a second conical curve.
  • the first curve segment 115a and the second curve segment 15b merge into one another continuously and differentially.
  • a curvature vector of the first curve segment 1 15a points inwards (ie in the reflector 100), while a curvature vector of the second curve segment 1 15b faces outward (ie away from the reflector 100).
  • the first curve segment 15a therefore bulges outward with respect to the reflector 100, ie is concavely curved, and the second curve segment 15b bulges inward with respect to the reflector 100 and is therefore convexly curved.
  • curve segments of adjacent band edges can be assigned to one another and the reflector surface 103 can each have a connecting line between starting points of two mutually associated curve segments and between end points of two mutually associated curve segments, so that two associated curve segments together with the connecting lines between their starting points and end points the circumference of reflector partial surfaces (also referred to as patches) form.
  • the reflector surface 103 can be divided into reflector partial surfaces whose convexities can be set via the starting points and end points of the curve segments delimiting them.
  • Such reflector partial surfaces are designated, for example, by reference numbers 51, 52, 53 and 54 and shown in FIG. 2.
  • the connecting lines between the starting points or end points of the individual curve segments of the bands 109a to 109g, 11a to 11d can be straight lines.
  • Adjacent sections of a band edge can either meet in a bent edge of the reflector surface 103 or terminate on an outer surface of the reflector surface 103.
  • Such a bending edge 1 17 is shown in Fig. La. At this crease edge 17, a first section of the strip edge 13c meets a second section of the strip edge 13c adjacent thereto.
  • This bending edge 1 17 may, for example, lie in a plane of symmetry of the reflector 100.
  • Adjacent sections of a band edge, which meet at a bending edge 1 17 of the reflector 100, may belong to different sub-modules.
  • the first portion of the band edge 1 13c may belong to the first sub-module 32a of the rear reflector 32
  • the second portion of the band edge 1 13c adjacent to the first portion may belong to the second sub-module 32b of the back reflector 32.
  • the front reflector 31 may be subdivided into a first number of bands 11a-11d and the back reflector 32 may be subdivided into a second number of bands 109a-109g which are different from the first number of bands 11a-1d 1 is 1d.
  • the front reflector 31 is divided into four bands 1 1 1 a to 1 1 1 d and the back reflector 32 is divided into seven bands 109 a to 109 g.
  • the band edges 109a to 109g, 11a to 11d can each be arranged in mutually parallel band edge planes.
  • the mean emission direction 105 can form a normal of these mutually parallel band edge planes.
  • the band edge planes are spanned by the X-axis and the Y-axis and are spaced apart in the Z-direction, ie along the direction of the central emission direction 105.
  • the X-Y planes in which the band edges run are thus perpendicular to the plane of symmetry of the reflector 100 and the boundary plane in which the boundary surface of the front reflector 31 and the rear reflector 32 is located.
  • band edge spacings of the bands 109a to 109g, 1111a to 1112d may increase with increasing distance from the opening 101 (with increasing Z).
  • a first distance between two band edges of a first band eg, band 109a
  • a second distance between two band edges of one band band second band for example, the band 109e
  • the reflector 100 may form an illumination system or a light source together with the luminous means 3, and the mean emission direction 105 may be, for example, an average emission of the luminous means 3 (for example averaged over the angular distribution of the luminous means 3).
  • Adjacent bands can connect continuously but not differentiable to each other.
  • the reflector 100 may have kinks between adjacent bands.
  • An extension of the reflector 100 in the X-direction that is to say along a degree of intersection of the boundary plane and that of a band edge plane, can be selected to be at least 3.5 times as large as an extension of the luminous means 3 along these cutting levels.
  • the front reflector 31 may have a band portion in which it consists only of bands 11a to 110d
  • the back reflector 32 may have a band portion in which the back reflector 32 consists only of the bands 109a to 109g.
  • An extension of the band region of the back reflector 32 in the direction of the central emission direction 105 is greater than an extension of the band region of the front reflector 31 in the direction of the central emission direction 105.
  • this can serve to achieve the desired To achieve radiation characteristic of the reflector 100 in conjunction with the bulb 3, that is, more light is reflected on the road, as to the roadside (such as the footpath).
  • the front reflector 31 may instead have a plane reflector plate 33, which adjoins the band region of the front reflector 31 and extends from the band region of the front reflector 31 in the direction of the central emission direction 105.
  • the reflector 100 has two different reflectors, the front reflector 31 and the rear reflector 32.
  • the front reflector 31 is directed in an application to the center of the road, which is in front of the lamp.
  • the rear reflector 32 unlike the front reflector 31, is oriented toward a pedestrian lane or roadside behind the lamp.
  • the reflector 100 has a number of bands 109 a to 109 g, 1 1 1 a to 1 1 1 d, and mechanical components 36 for fastening and the molding process.
  • the reflector 100 has surfaces for blocking unwanted light paths. Such a surface is the reflector plate 33.
  • a band 109a to 109g, 11a to 11d of the reflector 100 is an optically active surface of the reflector 100 which extends from Zmin to Zmax.
  • a band 109a to 109g, 11a to 11d can be a ruled surface formed by sweeping a straight line segment (eg, connecting lines 16a, 16b) whose endpoints moving along different paths (eg, along the band edges), which are curves defined respectively in different XY planes with control points (eg, start and end points of curve segments).
  • a curve segment between two control points is defined by a conical curve whose tangents at control points coincide with those of an adjacent curve segment, making the entire curve uniform (continuous and differentiable).
  • FIG. 6 shows such a free-form which is such a control surface formed by varying a straight line segment 1a, 1b, whose end points move along different paths, which are curves 12a, 12b, 12c, each in different XY Levels are defined with control points 10.
  • a maximum absolute value of the tip angle 13 from the X axis to the curve tangent is 75 degrees in the example in FIG. 6, which ensures that the designed optics can be made by polymer injection molding.
  • two adjacent bands (and also two adjacent patches) share a same trajectory or band edge 12b.
  • Advantages of using such a free-form piece are that injection molding defects such as molding defects on sharp bonds or edges of the developed surface produced by manufacturing boundaries can be avoided, and greater flexibility for a complicated shape design is enabled.
  • an acute angle between a curve tangent at a starting point or an end point of a curve segment of a belt and the X axis or the boundary plane may be 75 degrees or less. In other embodiments, this may apply to all start and end points of the curve segments of a section of a band.
  • a band is determined by two curves (band curves), which in turn can consist of sections consisting of conical curves attached to each other. Each band curve is determined by a series of control points (for example, start and end points of adjoining curve segments in the form of conic curves).
  • a tangent parameter at control points can be adjusted such that a surface segment formed by each pair of corresponding curve segments (such as a reflector sub-surface) reflects light, avoiding artifacts from the images of the individual LEDs.
  • the relative positions of two corresponding curve segments are adjusted such that the formed surface segments (or reflector sub-areas) reflect light away into the illumination area and away from the LED centerline 2 (or from the central emission direction 105) as far as possible. Optimization of the reflector 100 is accomplished by varying the parameters of tangents and positions of control points.
  • the reflector 100 has a plurality of reflector partial surfaces or patches (for example the reflector partial surfaces 51, 52, 53, 54).
  • Adjacent bands share a common band curve and show a continuous but not smooth profile. For example, adjacent bands may merge smoothly (without jumps) but not differentiable (due to edges),
  • a reflector patch or patch is that part of a band spanned from adjacent control points (eg, from a start and an end point of an upper band curve of the band and a start and an end point of a lower band curve of the band).
  • control points that is, for example, the start and end points of the curve segments
  • the control points have as parameters X-Y-Z positions in the X-Y-Z coordinate system of the reflector 100 and a tangent direction (in the XY plane) at the control points.
  • a curve segment connecting two adjacent control points in a series of control points is defined as follows.
  • Angle 13 of curve tangents at control points p1 and p2 are and is the acute angle 14 between the x-axis and the connecting line between these two control points.
  • This function can be written in the form of a Bezier curve: where P 0 , P 1 , P 2 and w 1 are defined factors for reproducing the conical curve.
  • a center of the luminous means 3 (for example in the form of an array of LEDs, so-called LED cluster) is arranged in the origin of the XYZ coordinate system of the module development space and LED center lines 2 (as shown, for example, in connection with a luminous means 1 in FIG are) parallel to the Z axis.
  • the LED center lines can therefore be identical to the central emission direction 105.
  • the reflector itself or the module is designed in the + Z range.
  • the reflector 100 is subdivided into different bands whose band curves extend in XY planes.
  • the reflection surface of each band is a ruled surface.
  • a reflector face in a band is a surface segment of a continuous ruled surface, so there are no obvious boundaries between two (adjacent) reflector faces of a band.
  • the reflector 100 also has the following structures:
  • An advantage of these curved band ends is that light 43 is reflected in order to achieve the desired illumination pattern (so-called illumination pattern).
  • the reflector partial surfaces which adjoin reflector partial surfaces of an adjacent reflector, have the additional function of blocking light emitted by the light source and more than 80 degrees away from the light source Center line 2 or the central radiation direction 105 is deflected and would otherwise dazzle an observer on the road.
  • Reflector surface 103 limited by restriction planes:
  • the reflector part surfaces are delimited by bottom surfaces 23, 24.
  • a bottom surface 23 lies in a boundary plane 25, which extends between a + Y edge of the luminous means 3 and a -Y edge of the illumination region.
  • a bottom surface 24 lies in a boundary plane 26 which extends from a -Y edge of the luminous means 3 to a + Y edge of the illumination region.
  • the edges of the illuminant 3 or the cluster edges and the edges of the illumination area or the illumination area edges are parallel to the X-axis.
  • the following describes the design process and the principle of the formation of the individual reflector partial surfaces.
  • the ribbons located closest to an LED cluster mounting plane (for example, in the form of a PCB-printed circuit board) are first designed.
  • the bands having the least Z component, for example, which are closest to the aperture 101 are first designed.
  • the design starts with a given control point (starting point), which lies on the Y-axis and is close to the LED cluster 3. Thereafter, the rest of the control points are set in an ordered order.
  • the rest of the bands are also defined in an ordered order and share a series of control points with a previous band. According to the definition for the bands, there are no profile discontinuities (no jumps) and each band has a smooth (eg smooth) surface.
  • the reflector partial areas can be coded as follows:
  • the next band is B2, etc.
  • the reflector sub-area in the B2 band which shares the same band edge curve segment with B l. Pchl is B2.Pchl, such as. BBB2.Pchl in Fig. 2 (also provided with the reference numeral 52).
  • the reflector partial areas B.B4.Pch-2 (FIG. also designated by reference numeral 53) and B.B4.Pch4 (also denoted by reference numeral 54) are shown in FIG.
  • the number of control points and bands is now minimized to keep the simulation fast.
  • the X-dimension of the reflector 100 is also set to a minimum value.
  • Each reflector sub-surface reflects light to a predetermined area on the road according to the DI specification.
  • the curvatures of the reflector partial surfaces are chosen so as to avoid artifacts that arise due to the individual images of the individual LEDs.
  • orientations of the reflector partial surfaces are selected so that double reflection is prevented and the light is deflected as far as possible from a position of the street lamp.
  • an angle between two tangents at two control points of a curve segment becomes greater than 10 ° selected.
  • the closer the reflector sub-area is to the YZ plane at X 0 (that is, the closer the reflector sub-area is to the plane of symmetry), the greater this angle difference is selected.
  • the maximum value of this minimum difference may be 15 °.
  • a first tangent of a curve segment at an initial point of the curve segment may deviate at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment, and this angle may increase with decreasing distance from the plane of symmetry.
  • This can be true according to further embodiments for all sections of band curves of the sub-modules 31a, 31b of the front reflector 31 and the sub-modules 32a, 32b of the rear reflector 32 apply.
  • a first tangent of that curve segment at a starting point of the curve segment may deviate at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment.
  • optimization is performed to determine the number and height of the bands as well as the X dimension of the reflector 100.
  • the Z-dimension of the back reflector 32 is influenced by the X-dimension of the reflector 100 as well as the restriction plane 25.
  • the Z dimension of the front reflector 31 is chosen to maximize the light exploitation efficiency. If the Z dimension is chosen too large, certain light paths will be blocked, resulting in stray light and reducing efficiency. If the Z dimension is set too small, too little light will be reflected by the reflector 100 to achieve the desired brightness distribution or illumination distribution and more light will be reflected from the reflector plate or reflector surface 33 and will not reach the road area.
  • the heights of the bands are chosen so that the closer a band is to the printed circuit board on which the luminous means 3 is arranged, the lower its height.
  • a height of the bands increases with increasing in the direction of the emission direction 105 distance from the opening 101, a height of the bands (for example in the direction of the emission direction 105).
  • An X-dimension of the reflector 100 without the additional mechanical components 36 can be set to 80 mm.
  • the X-dimension of the reflector 100 may be selected to be 3.5 times greater than the X-dimension of the LED cluster 3.
  • the heights of the bands of the front reflector 31 from F.B1 to F.B4 may be 2, 4, 7 and 8 mm.
  • the front reflector 31 may include at least three bands.
  • the heights of the bands from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 6, 6, and 11 mm.
  • the heights of the bands from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 8 mm
  • the front reflector 31 may include at least five bands.
  • the specified height values are measured in the Z-axis direction, ie in the direction of the mean emission direction 105.
  • the number of reflector subareas in a band and the X positions of the control points can be determined.
  • the Y positions of the tape start control points can be optimized.
  • a good compromise for a minimum number of reflector faces is 10 reflector faces per band (from Pch-3 to Pch7). Furthermore, it has been found that the closer the reflector sub-area is to the LED cluster, the smaller the size of the reflector sub-area should be.
  • X-intervals from control points of the reflector surfaces from Pchl to Pch3 may be less than 3 mm and from B.Pch-1 to B.Pch-7 and from S.Pch-1 to S.Pch-6 less than 2 mm be.
  • the reflector partial surfaces can have alternately convex and concave shapes as the number of reflector partial surfaces increases.
  • curve segments may alternate with curvature vectors pointing inward and curve segments with curvature vectors pointing outward.
  • the Reflector part surfaces are assigned to different lighting areas and manually optimized.
  • the reflector sub-areas B.Pch-7 to B.Pch4 reflect light in an area X> 10 m on the road.
  • the reflector partial surfaces of B.Pch5 to B.Pch7 reflect light in a range of -5 m ⁇ X ⁇ 15 m, Y> 3 m on the road.
  • the reflector sub-areas B.Pch8 and B.Pch9 reflect light in an area X ⁇ -5 m, Y> 3 m on the street (blocked light 41). These reflector partial surfaces in the bands B 1 and B2 prevent glare.
  • the reflector partial surfaces B.PchlO reflect light in an area X> -5 m on the road and form a transition structure (to an adjacent reflector) to avoid a molding error.
  • Reflector subfaces F.Pch-7 to F.Pch-8 reflect light in a range of -5 m ⁇ X ⁇ 5 m, Y> 3 m on the road.
  • the reflector partial surfaces F.Pch-6 to F.Pch3 reflect light in an area X> 10 m on the road.
  • the reflector partial surfaces F.Pch4 to F.Pch9 reflect light in a range 5 m ⁇ X ⁇ 15 m on the road and block light which, like the light 41, would produce stray light.
  • these reflector partial surfaces in the bands Bl and B2 prevent glare.
  • Optimized parameters are mainly the tangent directions at the control points, with the curve segments set as circle segments.
  • the Y positions of the control points are also variables.
  • the X and Y positions of the control points of the reflector part surface Pchl be optimized. Only for a small number of other partial reflector surfaces can the X position or the Y position be optimized by manual intervention.
  • the above merit function can be based on a simulated brightness distribution map on the road surface. It may have various factors including total and longitudinal uniformity according to the street lighting standards (DIN EN 13201 standard ME3 and MEW3 lighting classes for dry and wet roads), usable light transmission to the street, light pollution and glare control. Considering manufacturing constraints, additional constraints may be introduced, such as a maximum absolute acute angle from the X axis to a 75 ° curve tangent, and the radius of the reflection surface 103 greater than 0.5 mm.
  • a free-form reflecting surface of the + Y module part 31 (of the front reflector 31) has a shorter Z dimension than that of the -Y module part 32 (of the back reflector 32), resulting in optical optimization for forming a required illumination pattern and to improve the light utilization rate.
  • the reflection plate 33 is arranged between the maximum Z value of the free-form reflecting surface of the front reflector 31 and the maximum Z value of the entire reflector 100.
  • the reflection plate 33 With an optimized inclined angle about the X-axis, the reflection plate 33 has a flat surface that passes a lower edge line 34 of the module, which is simultaneously a cut line of the restriction plane 26 and the Z dimension restriction plane 35 of the entire reflector 100. This part (the reflection plate 33) prevents light from hitting other clusters and reflects the light to the illumination area.
  • FIG. 7 a shows an illumination system 700 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the illumination system 700 has a first reflector 701a and a second reflector 701b, which are arranged parallel to one another on a common carrier, for example in the form of a printed circuit board 703.
  • the reflectors 701a, 701b may have been designed using the design method described above, and thus may be similar to the reflector 100, for example.
  • the illumination system 700 has a first illumination means 705a, for example in the form of a first LED cluster, and a second illumination means 705b, for example in the form of a second LED cluster.
  • the first lighting means 705a is disposed on the support 703 so as to be seated in an opening 101a of the first reflector 701a, so that light emitted from the first lighting means 705a along the central radiation direction thereof is not blocked or blocked by the first reflector 701a is diverted.
  • the second light emitting means 705b is disposed on the carrier 703 so as to be seated in an opening 101b of the second reflector 701b, so that light emitted from the second light emitting means 705b along the central radiation direction thereof is not blocked by the second reflector 701b or is diverted.
  • a combination of an LED cluster or a light source together with a reflector can form a light source.
  • a street lamp is typically formed from a panel of such light sources, an electrical driver, a housing and a cover glass.
  • the first reflector 701a and the second reflector 701b may each include a front reflector and a back reflector.
  • the first reflector 701a has a front reflector 731a and a back reflector 732a
  • the second reflector 701b has a front reflector 73b and a back reflector 732b.
  • the illumination system 700 can also have a plurality of such reflectors 701a, 701b with associated light sources 705a, 705b, which are arranged, for example, in a field on the common carrier 703.
  • the reflectors 701a, 701b may be identical, and thus also the front reflectors 731a, 731b and the back reflectors 732a, 732b are identical.
  • the two reflectors 701a, 701b have an identical space angle distribution, so that when one of the illumination means 705a, 705b fails, the space angle distribution in an illuminated area does not change but only the flux (the brightness).
  • the reflectors 701a and 701b may also differ from each other to produce variable illumination patterns. This can be useful, for example, to adapt a lighting pattern of the lighting system, which can be used for example in street lamps, depending on environmental conditions.
  • an LED street lighting may be provided that employs LED clusters as the light sources 705a, 705b and that includes the two different types of reflective optics or reflectors 701a, 701b and includes, for example, a street having two variable illumination patterns Depending on conditions, such as wet or dry, can be illuminated to improve the uniformity of the brightness and the light utilization rate.
  • the reflectors 701a, 701b may be adapted to the various environmental conditions, such as wet or dry, and the illumination system 700 may be configured to use the illuminants 705a, 705b of the light source 705a, 705b, depending on environmental conditions, for example, detected by an internal or external sensor Lighting system 700 on and off.
  • the LED clusters can be arranged in a matixarray (matrix field) in a plane in which a mounting plate (for example the surface of the carrier 703) is arranged at the same time.
  • LEDs of at least one chromatic type may be used in the LED clusters and arranged identically in these clusters on the carrier 703.
  • each LED of one of the LED clusters 705a, 705b may have the same energy angle distribution that can be described by the following formula: wherein the relative intensity of an LED at a given angle ⁇ is at the light along the LED center line 2, which is normal to the surface of the LED mounting plate (the carrier 703).
  • is an adaptation parameter, which in embodiments of the present invention may be 0.5128, which describes an energy angle distribution at a half-peak of 75 ° (diverging angle of 150 °) greater than the divergence angle of the Lambert's often encountered in high power LEDs Radiation characteristic is.
  • the preferably use of strongly divergent emitting LEDs allows the realization of short reflectors in Lichtausbreitungs- direction.
  • the two types of reflectors or reflective optics modules 701a, 701b may be referred to as WET or DRY.
  • Each of the reflectors 701 a, 701 b is combined with a single LED cluster or a single light source 705a, 705b, so that the illumination system 700 has an array (field) of reflectors 701 a, 701 b.
  • Each cluster 705a, 705b having the same reflector 701a, 701b has an identical energy distribution pattern, resulting in a linearly additive array device.
  • FIGS Combinations of the reflectors 701 a in conjunction with the luminaires For example, at 705a, a first common energy angle distribution and the combinations of the reflectors 701b in conjunction with the bulbs 705b have a second common energy angle distribution that is different than the first energy angle distribution.
  • Light emitted by the light sources 705a is thus superimposed linearly additive, just as light emitted by the light sources 705b.
  • the change of the illumination pattern dependent on the road surface conditions can be realized by turning on and off the LED clusters or bulbs 705b combined with DRY modules (eg, reflectors 701b).
  • DRY modules eg, reflectors 701b
  • the LED clusters 705b and 705b are turned off with the DRY modules (reflectors 701b), and a lighting pattern is provided only by those LED clusters 705a or 705a with NASS modules (eg, reflectors 701a) , which are optically designed and optimized to achieve improved uniformity of brightness on a surface having a reflection characteristic defined with the reflection table CIE W4.
  • a DRY module (eg, reflector 701a) is designed and optimized to provide the difference in illumination intensity distribution between the illumination pattern provided by LED cluster 705b or illuminator 705b with NASS modules (reflectors 701b) and a second illumination pattern Achieves improved uniformity of brightness on a surface with a reflection property, which is defined with the reflection table CIE R3 to compensate.
  • the design process described above for designing the reflectors 701a, 701b has been devised, which is used for the design of both reflectors 701a, 701b to produce reflector structures that can control stray light resulting from multi-reflection of light generated by other LED clusters is emitted, and in which all the light and only the light which is reflected and redirected, is light which is led out of the illumination area by the LEDs (for example, light which is different from the central emission direction) , This allows the remaining part of the light emitted from the LEDs to reach the illumination area directly without being reshaped, thus minimizing the energy loss caused by absorption of the reflection surface 103.
  • the NASS modules and the TROC EN modules may differ from one another in that they have different heights.
  • the front reflectors 731a, 731b are identical in the two reflectors 701a, 701b, while only the back reflectors 732a, 732b differ from each other, for example in that the heights of their bands are different.
  • the heights of the bands in the back reflector 732b of the reflector 701b (ie, in the NASS module) from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 6, 6, and 1 mm
  • the heights of the bands from B.B1 to B.B7 can be 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 8 mm.
  • FIG. 7b shows a lighting pattern on the left as it can be emitted by the lighting system 700 in wet environmental conditions.
  • FIG. 7b shows on the right side a lighting pattern of the dry ambient lighting system 700 in which both the light source 705a and the light source 705b are switched on.
  • Embodiments of the present invention utilize curved free-form reflector facets or facets.
  • An advantage of this is that no artifacts of LED clusters are projected onto the road, which allows better color mixing.
  • Embodiments of the present invention provide a lighting system (for example, in the form of a lighting design) for providing various light distributions depending on road or foundation or soil or soil or terrain and / or environmental conditions that operates with an LED cluster matrix array.
  • a lighting system for example, in the form of a lighting design
  • which is arranged in a plane and has two types of reflection optical modules (reflectors 701a, 701b) designed with the same optical modeling approach that applies free-form surfaces.
  • each of the LED cluster LEDs has at least one chromatic type LEDs on a planar surface that is the same as the plane of the cluster array.
  • each of the LED clusters is optically combined with a reflective optics module (such as the reflectors 701a, 701b) to provide a lighting pattern on a roadway that is the same as that through a laser
  • a reflective optics module such as the reflectors 701a, 701b
  • each of the free-form patches eg, each of the bands
  • each of the free-form patches is a ruled surface formed by varying a straight segment whose endpoints move along different paths (for example, along the band edges) that are curves in each case in two levels with two control points, where the curves run evenly.
  • a curve segment between two control points may be defined with a conical curve whose tangents at the two control points coincide with those of an adjacent curve segment.
  • two adjoining curve segments of a section of a band edge can have the same slope at their points of contact, so that the two curve segments merge into one another in a continuous and differentiable manner.
  • two adjacent bands and thus also two adjacent reflector sub-areas may share a same trajectory (band edge, for example) in one reflector.
  • an LED cluster may include a plurality of LED groups, wherein LEDs of different LED groups radiate in different colors and emit LEDs of a group in the same color.
  • the individual modules reflectors in combination with the light sources
  • the individual LED groups of a cluster such as built-in or coupled via optical fibers detectors or sensors allows safe operation of the lamp and the compensation of temperature or aging-related changes the electro-optical conversion efficiency of the LEDs by readjusting the driver currents.
  • the readjustment of the driver currents can be carried out separately for the individual LED groups of the LED clusters and in particular for each LED cluster in the case of an arrangement of several LED clusters in one field (such as, for example, in the illumination system 700).
  • the light sources may comprise sensors.
  • Such a sensor can be arranged, for example, on the reflector surface 103 of the reflector 100. It has been found that a good position for a sensor is in a region of the reflector surface 103 of the reflector 100 in which the first band 11a of the front reflector 31 intersects the symmetry plane of the reflector 100. Exemplary embodiments therefore provide a reflector 100 which has a sensor which is arranged in a region of the reflector surface 103 of the reflector 100, in which the first belt 111 in the direction of the central propagation direction 105 intersects the symmetry plane of the reflector 100.
  • Such a sensor may in the simplest case be an optical fiber which is connected to a detector (such as a photodiode or an array of photodiodes).
  • the detector may, for example, be a color sensor which makes it possible to measure the emission of the individual LED groups of the LED cluster of a light source and to control their driver currents separately from one another.
  • Further embodiments of the present invention provide a lighting system that provides light distribution with both wet-type and dry-type reflectors for a dry road, meaning that all LED clusters are activated.
  • a central control unit with suitable sensors can be connected via suitable communication channels, such as e.g. Wireless or a wired connection to the respective lamp to be connected.
  • remote sensors and control units may adjust the light flux and radiation of the lighting system to the weather and optionally the traffic flow and ambient brightness.
  • lighting systems according to exemplary embodiments can adapt their radiation in addition to the weather-dependent adaptation as a function of other environmental conditions. This adjustment can be made both by activating and deactivating individual LED clusters (for example from NASS or DRY modules) and by dimming (varying the driver currents) of the LED clusters.
  • embodiments of the present invention provide a reflector or reflective optics, for example for an LED street lamp.
  • FIG. 1 For example for such a street lamp.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a reflector for a streetlamp. The reflector comprises an opening for a lighting means and a reflector surface that extends away from the opening in a center beam direction without deflecting light of the lighting means along the center beam direction. The reflector surface is divided into bands in the center beam direction, which bands are continuously connected to each other along band edges. The band edges have at least one section that comprises curve segments that are continuously attached to each other in a differentiable manner, wherein the section has a first point at which a curvature vector of the section points inward and a second point at which the curvature vector of the section points outward.

Description

Reflektor für eine Straßenlampe  Reflector for a street lamp
Beschreibung description
Technisches Gebiet Technical area
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Reflektor für eine Straßenlampe. Embodiments of the present invention provide a reflector for a street lamp.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Straßenlampen kommen insbesondere als LED-Straßenleuchte (LED-Light Emitting Diode - Licht emittierende Diode), zur Beleuchtung von Außenanlagen, wie Sportplätzen, Parkplätzen oder auch von Industrieanlagen oder in Mehrzweckhallen zum Einsatz. Street lamps are used in particular as LED street light (LED Light Emitting Diode - light emitting diode), for the illumination of outdoor facilities, such as sports fields, parking lots or even industrial plants or in multi-purpose halls used.
Modifizierte Beleuchtungen mit dem Ergebnis verbesserter Lichtverteilungskurven sind insbesondere für den Einsatz bei solchen Anwendungen interessant, wo wechselnde Umwelteinflüsse, wie Regen, Nebel, sonstige sich ändernde Sichtverhältnisse, unter anderem auch in Industrieanlagen (Dampfentwicklung, Änderungen des natürlichen Lichteinfalls, bei Mess- und Prüfsystemen in Labors oder Fertigungsanlagen, usw.), herrschen. Modified lighting with the result of improved light distribution curves are particularly interesting for use in such applications, where changing environmental influences, such as rain, fog, other changing visibility, including in industrial plants (steam generation, changes in natural light, in measurement and test systems in Laboratories or manufacturing facilities, etc.).
Das Streben nach immer besserer Lichtausbeute bei Einsparung von Energie ist allgemein eine Forderung, die an die Entwicklung von LEDs als Lichtquellen gerichtet ist. Besonders lichtstarke LEDs ermöglichen auch den Einsatz im Außenbereich oder in der Industriebeleuchtung. The quest for ever better light output while saving energy is generally a demand directed to the development of LEDs as light sources. High brightness LEDs also allow outdoor or industrial lighting applications.
Um eine homogene Straßenhelligkeit zu erzielen, soll die Winkelverteilung einer Straßenleuchte eine so genannte Flügelform (Fledermausflügel- bzw. Schmetterlingsform, engl.: bat wing shape) entlang der Längsrichtung der Straße aufweisen. Das ist jedoch nicht alles. Eine Straßenoberfläche ist normalerweise keine ideale Oberfläche für eine diffuse Reflexion (Lambertsche Reflexion) und weist eine Mischung aus gerichteter und diffuser Reflexion auf. Dadurch wird die von einer Straße reflektierte und von einem Betrachter wahrgenommene Lichtmenge von der relativen Position der Leuchte, des Betrachters und des betrachteten Punkts auf der Straße abhängig. Wenn Licht mit einer bestimmten Menge einen Punkt auf der der Leuchte gegenüberliegenden Straßenseite beleuchtet, wird im Vergleich zu dem Fall, in dem der betrachtete Punkt zwischen der Leuchte und dem Betrachter liegt, ein größerer Anteil des Lichtes von der Straße zurückreflektiert, statt entlang der Straße reflektiert und betrachtet zu werden. Somit ist die Verteilung der Lichtintensität entlang der Breitenrichtung der Straße nicht homogen oder symmetrisch, sondern mit mehr Licht auf der der Leuchte gegenüberliegenden Straßenseite. Wenn die Straße nass ist, ist die gerichtete Reflexion stärker. Dies bewirkt, dass ein noch größerer Anteil von Licht von der Leuchte auf die gegenüberliegende Straßenseite verteilt werden sollte. Und außerdem sollte ein größerer Anteil von Licht den Bereich unter der Leuchte beleuchten, da ein größerer Teil von auf diesen Bereich treffendem Licht zum Himmel reflektiert wird. Bei einer nassen Straße ist die Reflexion höher; somit wird eine geringere Intensität benötigt, um einen bestimmten Helligkeitspegel zu erreichen. Wenn für eine nasse Straße eine Leuchte verwendet wird, die auf einer trockenen Straße eine perfekte Helligkeitshomogenität erreicht, erscheinen auf der gegenüberliegenden Straßenseite und unter der Leuchte dunkle Bereiche, und die Straße ist heller. Zusammenfassend, die Beleuchtungsanforderung für Straßenlicht ist kompliziert, und die Lichtverteilung und -Intensität unterscheiden sich zwischen trockener und nasser Straßenoberfläche. In order to achieve a homogeneous road brightness, the angular distribution of a street lamp should have a so-called bat shape (bat wing shape) along the longitudinal direction of the road. That's not all. A road surface is not normally an ideal surface for diffuse reflection (Lambertian reflection) and has a mixture of directional and diffuse reflection. As a result, the amount of light reflected from a street and perceived by a viewer depends on the relative position of the fixture, the observer, and the point of interest on the street. When light with a certain amount illuminates a point on the street opposite the lamp, compared to the case where the point under consideration between the lamp and the The viewer is reflecting a greater portion of the light back from the street instead of being reflected and viewed along the street. Thus, the distribution of the light intensity along the width direction of the road is not homogeneous or symmetrical, but with more light on the roadside opposite the lamp. When the road is wet, the directional reflection is stronger. This causes an even greater amount of light to be distributed from the luminaire to the opposite side of the street. In addition, a larger amount of light should illuminate the area under the luminaire, as a greater portion of the light striking that area is reflected to the sky. On a wet road, the reflection is higher; thus a lower intensity is needed to reach a certain brightness level. When a lamp is used on a wet road that achieves perfect brightness uniformity on a dry road, dark areas appear across the street and under the lamp and the road is brighter. In summary, the lighting requirement for road light is complicated and the light distribution and intensity differ between dry and wet road surface.
Aufgrund der Komplexität der Straßenbeleuchtung ist es schwer, sie mit einfacher Optik mit regulären Formen zu entwerfen. Due to the complexity of street lighting, it is difficult to design them with simple optics with regular shapes.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Reflektor für eine Straßenlampe zu schaffen, welcher sowohl eine homogenere Lichtverteilung ermöglicht, als auch mit konventionellen Verfahren herstellbar ist. It is an object of the present invention to provide a reflector for a street lamp, which allows both a more homogeneous light distribution, as well as can be produced by conventional methods.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Reflektor gemäß Anspruch 1. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Reflektor für eine Straßenlampe mit einer Öffnung für ein Leuchtmittel und einer Reflektorfläche, die sich in einer mittleren Abstrahlrichtung von der Öffnung weg erstreckt, ohne Licht des Leuchtmittels entlang der mittleren Abstrahlrichtung umzulenken. Die Reflektorfläche ist in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung in Bänder untergliedert, die entlang von Bandkanten stetig aneinander anschließen. Ferner weisen die Bandkanten zumindest einen Abschnitt auf, der aus aneinander stetig und differenzierbar angefügten Kurvensegmenten in Form von konischen Kurven besteht, wobei der Abschnitt einen ersten Punkt aufweist, in welchem ein Krümmungsvektor des Abschnitts nach innen zeigt und einen zweiten Punkt aufweist, in welchem der Krümmungsvektor nach außen zeigt. This object is achieved by a reflector according to claim 1. Embodiments of the present invention provide a reflector for a street lamp having an opening for a lamp and a reflector surface extending away from the opening in a central radiation direction, without light of the lamp along the middle To redirect radiation direction. The reflector surface is subdivided in the direction of the central emission direction into bands which connect continuously along band edges. Furthermore, the band edges have at least one section consisting of contiguously and differentially attached curve segments in the form of conical curves, the section having a first point, in FIG wherein a curvature vector of the section faces inwardly and has a second point in which the curvature vector faces outward.
Es ist ein Kerngedanke von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, dass ein Reflektor geschaffen werden kann, der eine homogene Lichtverteilung ermöglicht und mit konventionellen Methoden herstellbar ist, wenn die Reflektorfläche des Reflektors in Bänder untergliedert ist, die entlang von Bandkanten stetig aneinander anschließen. Die Untergliederung des Reflektors in Bänder bietet eine hohe Anzahl von Freiheitsgraden zur Realisierung des Reflektors. Ferner ermöglicht das stetige Aneinander-Anschließen der Bänder, dass der Reflektor mit konventionellen Mitteln, wie beispielsweise Spritzgussverfahren herstellbar ist. It is a central idea of embodiments of the present invention that a reflector can be provided which allows homogeneous light distribution and can be produced by conventional methods, when the reflector surface of the reflector is subdivided into bands which continuously adjoin one another along band edges. The subdivision of the reflector into bands offers a high number of degrees of freedom for the realization of the reflector. Furthermore, the continuous connection of the bands allows the reflector to be produced by conventional means, such as injection molding.
Ferner ermöglicht die Ausgestaltung des zumindest einen Abschnitts der Bandkanten so, dass in dem ersten Punkt der Krümmungsvektors des Abschnitts nach innen zeigt und in dem zweiten Punkt der Krümmungsvektor nach außen zeigt eine Gestaltung der Reflektorfläche sowohl mit konkaven als auch konvexen Flächen und damit eine hohe Anzahl von Freiheitsgraden bei der Gestaltung der Reflektorfläche. Further, the configuration of the at least one portion of the band edges enables the curvature vector of the portion to point inwardly in the first point and the curvature vector outwardly in the second point to have a design of the reflector surface with both concave and convex surfaces and thus a high number of degrees of freedom in the design of the reflector surface.
Es ist somit ein Vorteil von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, dass ein Reflektor für eine Straßenlampe geschaffen werden kann, welcher sowohl eine homogenere Beleuchtung ermöglicht, als auch einfach mit konventionellen Mitteln herstellbar ist. It is thus an advantage of embodiments of the present invention that a reflector for a street lamp can be provided, which allows both a more homogeneous illumination, as well as easily produced by conventional means.
Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele können Kurvensegmente benachbarter Bandkanten einander zugeordnet sein und die Reflektorfläche kann zwischen Anfangspunkten zweier einander zugeordneter Kurvensegmente und zwischen Endpunkten der zwei einander zugeordneten Kurvensegmente jeweils eine Verbindungslinie aufweisen, so dass die zwei einander zugeordneten Kurvensegmente zusammen mit den Verbindungslinien den Umfang einer Reflektorteilfläche bilden. Der Reflektor kann dabei in eine Mehrzahl solcher Reflektorteilflächen unterteilt sein, welche in Abhängigkeit von der Position auf dem Reflektor unterschiedliche Formen und Größen haben können. So kann beispielsweise jede Reflektorteilfläche (auch bezeichnet als patch), Licht in einen vorgegebenen Bereich (beispielsweise gemäß einer DIN-Norm) der Straße reflektieren. Wie bereits erwähnt, können die Bandkanten zumindest einen Abschnitt aufweisen, in dem in einem ersten Punkt ein Krümmungsvektor des Abschnitts nach innen zeigt und in einem zweiten Punkt der Krümmungsvektor des Abschnitts nach außen zeigt. So können beispielsweise ein erstes Kurvensegment einer ersten Bandkante und ein zweites Kurvensegment einer zweiten Bandkante, welche zu der ersten Bandkante in Richtung der mittleren Abstrahl- richtung benachbart ist, Krümmungsvektoren aufweisen, die nach innen bezüglich des Reflektors (also in den Reflektor hinein) zeigen. Eine Reflektorteilfläche, die durch dieses erste Kurvensegment und das zweite Kurvensegment begrenzt wird, wölbt sich daher nach außen. Die Reflektorfläche ist also in diesem Bereich der Reflektorteilfläche konkav. Ferner können ein drittes Kurvensegment (welches sich beispielsweise stetig und differenzierbar an das erste Kurvensegment anschließt) und ein viertes Kurvensegment (welches sich beispielsweise stetig und differenziert an das zweite Kurvensegment anschließt), welches in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung benachbart zu dem dritten Kurvensegment ist, Krümmungsvektoren aufweisen, die nach außen bezüglich des Reflektors (also von dem Reflektor weg) zeigen. Eine zweite, durch das dritte Kurvensegment und das vierte Kurvensegment begrenzte Reflektorfläche kann sich daher zu dem Reflektor hin wölben. Mit anderen Worten kann die Reflektorfläche in diesem Bereich der zweiten Reflektorteilfläche konvex gewölbt sein. Mit anderen Worten können benachbarte Reflektorteilflächen (beispielsweise abwechselnd unterschiedliche Krümmungsrichtungen aufweisen. According to further embodiments, curve segments of adjacent band edges may be associated with each other and the reflector surface may each have a connecting line between starting points of two mutually associated curve segments and between end points of the two associated curve segments, so that the two associated curve segments together with the connecting lines form the circumference of a reflector part surface. The reflector can be subdivided into a plurality of reflector partial surfaces, which can have different shapes and sizes depending on the position on the reflector. For example, each reflector sub-area (also referred to as patch), light in a predetermined range (for example, according to a DIN standard) reflect the road. As already mentioned, the band edges can have at least one section in which, at a first point, a curvature vector of the section points inwards and in a second point the curvature vector of the section points outwards. For example, a first curve segment of a first band edge and a second curve segment of a second band edge, which lead to the first band edge in the direction of the central emission direction, have curvature vectors pointing inwards with respect to the reflector (ie, into the reflector). A reflector part surface, which is bounded by this first curve segment and the second curve segment, therefore bulges outwards. The reflector surface is therefore concave in this region of the reflector partial surface. Furthermore, a third curve segment (which, for example, connects continuously and differentially to the first curve segment) and a fourth curve segment (which, for example, adjoins the second curve segment continuously and differentially), which is adjacent to the third curve segment in the direction of the central emission direction, can have curvature vectors which face outward with respect to the reflector (ie away from the reflector). A second, limited by the third curve segment and the fourth curve segment reflector surface can therefore bulge towards the reflector. In other words, the reflector surface may be convexly curved in this region of the second reflector part surface. In other words, adjacent reflector partial surfaces (for example, have alternately different directions of curvature.
Die Wahl der unterschiedlichen Krümmungsrichtungen für benachbarte Reflektorteilflächen ermöglicht, dass auch mit einer zunehmenden Anzahl von Reflektorteilflächen Tangenten an Verbindungspunkten zweier Kurvensegmente einer Bandkurve vorbestimmte Mindestwinkeldifferenzen aufweisen können. Diese Mindestwinkeldifferenzen ermöglichen, dass Artefakte, welche durch Bilder eines LED-Clusters (deutsch: LED-Anordnung) als Leuchtmittel entstehen, unterdrückt werden können. In manchen Ausführungsbeispielen kann diese Winkeldifferenz zwischen zwei Tangenten an zwei Kontrollpunkten (beispielsweise Anfangspunkt und Endpunkt) eines Kurvensegments größer als 10 Grad sein. The choice of the different directions of curvature for adjacent partial reflector surfaces makes it possible that, even with an increasing number of partial reflector surfaces, tangents at connection points of two curve segments of a band curve can have predetermined minimum angle differences. These minimum angle differences make it possible to suppress artifacts that arise as images of an LED cluster (German: LED arrangement) as a light source. In some embodiments, this angular difference between two tangents at two checkpoints (eg, start point and end point) of a curve segment may be greater than 10 degrees.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Reflektor einen Rückreflektor und einen Frontreflektor aufweisen. Der Frontreflektor kann in eine erste Anzahl von Bändern untergliedert sein und der Rückreflektor kann in eine zweite Anzahl von Bändern, welche verschieden (beispielsweise größer) zu der ersten Anzahl von Bändern ist. Beispielsweise können der Frontreflektor und der Rückreflektor jeweils einen Bandbereich aufweisen, in dem sie aus Bändern bestehen. Eine Ausdehnung des Bandbereichs des Rückreflektors in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung kann dabei größer als eine Ausdehnung des Bandbereichs des Frontreflektors in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung sein. Durch diese Wahl der unterschiedlichen Ausdehnung der Bandbereiche der beiden Reflektoren, kann die Effizienz des Reflektors erhöht werden und ferner die gewünschte Raumwinkelverteilung (beispielsweise in Form eines Fledermausflügels) erreicht werden. According to further embodiments, the reflector may have a back reflector and a front reflector. The front reflector may be subdivided into a first number of bands, and the back reflector may be divided into a second number of bands which is different (e.g., larger) than the first number of bands. For example, the front reflector and the rear reflector each have a band area in which they consist of bands. An extension of the band region of the back reflector in the direction of the central emission direction may be greater than an extension of the band region of the front reflector in the direction of the central emission direction. By this choice of the different extent of the band ranges of the two reflectors, For example, the efficiency of the reflector can be increased and furthermore the desired solid angle distribution (for example in the form of a bat wing) can be achieved.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1a eine perspektivische Ansicht eines Reflektors gemäß einem Ausführungsbei- spiel der vorliegenden Erfindung; 1a is a perspective view of a reflector according to an embodiment of the present invention;
Fig. 1b eine weitere Darstellung der perspektivischen Ansicht aus Fig. 1 ; FIG. 1b shows a further illustration of the perspective view from FIG. 1; FIG.
Fig. 2 eine Darstellung zweier Rückreflektoren einer Anordnung zweier Reflektoren wie in den Fig. la und lb gezeigt. Fig. 2 is an illustration of two back reflectors of an arrangement of two reflectors as shown in Figs. La and lb.
Fig. 3 eine Ansicht eines Frontreflektors des in den Fig. la und lb gezeigten Fig. 3 is a view of a front reflector of the shown in Figs. La and lb
Reflektors; Fig. 4a eine Druntersicht des in Fig. la gezeigten Reflektors;  reflector; FIG. 4a is a bottom view of the reflector shown in FIG. 1a; FIG.
Fig. 4b eine weitere Darstellung der in Fig. 4a gezeigten Druntersicht; 4b shows a further illustration of the bottom view shown in FIG. 4a;
Fig. 5 eine beispielhafte Darstellung eines Leuchtmittels, wie es in einem Reflektor gemäß eines Ausführungsbeispiels Verwendung finden kann; 5 shows an exemplary illustration of a luminous means, as it may be used in a reflector according to an embodiment;
Fig. 6 eine Freiformfläche, wie sie zur Modellierung der Reflektorfläche des in Fig. FIG. 6 shows a freeform surface, as used for modeling the reflector surface of FIG.
la gezeigten Reflektors verwendet werden kann; Fig. 7a eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems gemäß einem  la shown reflector can be used; 7a is a schematic representation of a lighting system according to a
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und  Embodiment of the present invention; and
Fig. 7b Beleuchtungsmuster, wie sie in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen von dem Beleuchtungssystem aus Fig. 7a erzeugt werden können. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Fig. 7b illumination patterns, as they can be generated as a function of environmental conditions of the illumination system of Fig. 7a. Detailed description of embodiments of the present invention
Bevor im Folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben werden, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente oder Elemente gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind und dass auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Beschreibungen von Elementen mit denselben Bezugszeichen sind untereinander austauschbar. Before describing in detail embodiments of the present invention with reference to the accompanying figures, it is pointed out that the same elements or elements of the same function are provided with the same reference numerals and that a repeated description of these elements is omitted. Descriptions of elements having the same reference numerals are interchangeable.
Im Folgenden wird ein Reflektor 100 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren la bis 4b detailliert beschrieben. In the following, a reflector 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 a to 4 b.
Der Reflektor 100 weist eine Öffnung 101 für ein Leuchtmittel 3 auf. Das Leuchtmittel 3 ist in den Fig. lb, 3 und 4b symbolisch mit einer kreisrunden Fläche dargestellt. Beispielsweise kann das Leuchtmittel 3 ein sogenanntes LED-Cluster sein, welches eine Mehrzahl von LEDs aufweist. Eine Grundfläche des LED-Clusters 3 kann dabei beliebig gewählt sein, und muss nicht zwangsläufig, wie in den Figuren gezeigt, kreisrund sein. The reflector 100 has an opening 101 for a luminous means 3. The luminous means 3 is shown symbolically in FIGS. 1b, 3 and 4b with a circular area. For example, the luminous means 3 may be a so-called LED cluster, which has a plurality of LEDs. A base of the LED cluster 3 can be chosen arbitrarily, and does not necessarily have to be circular, as shown in the figures.
Ferner weist das Leuchtmittel 100 eine Reflektorfläche 103 auf. Die Reflektorfläche 103 befindet sich dabei im Inneren des Reflektors 100 und dient dazu, um von dem Leuchtmit- tel 3 emittiertes Licht zu reflektieren, um eine vorgegebene Lichtverteilung für die Straßenlampe zu erzeugen. Furthermore, the luminous means 100 has a reflector surface 103. In this case, the reflector surface 103 is located in the interior of the reflector 100 and serves to reflect light emitted by the luminous means 3 in order to produce a predetermined light distribution for the street lamp.
In den Fig. la, 2 und 4a ist der Reflektor 100 in einem dreidimensionalen X-Y-Z- Koordinatensy stem angeordnet. Das X-Y-Z-Koordinatensystem weist eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z- Achse auf, die jeweils senkrecht zueinander stehen und damit die Richtungen des Raumes bilden. In Fig. La, 2 and 4a, the reflector 100 is arranged in a three-dimensional X-Y-Z-Koordinatensy system. The X-Y-Z coordinate system has an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, which are perpendicular to each other and thus form the directions of the space.
Die Reflektorfläche 103 erstreckt sich in einer mittleren Abstrahlrichtung 105 von der Öffnung 101 weg, ohne Licht des Leuchtmittels 3 entlang der mittleren Abstrahlrichtung 105 umzulenken. In dem in Fig. l a gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die mittlere Abstrahlrichtung 105 entlang der Z- Achse und bildet damit eine Normale einer durch die X-Achse und die Y-Achse aufgespannten X- Y-Ebene. The reflector surface 103 extends away from the opening 101 in a central emission direction 105, without redirecting light of the luminous means 3 along the central emission direction 105. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1a, the mean emission direction 105 runs along the Z axis and thus forms a normal of an XY plane spanned by the X axis and the Y axis.
Wie erwähnt, lenkt die Reflektorfläche 103 Licht des Leuchtmittels 3 entlang der mittleren Abstrahlrichtung 105 nicht um. Mit anderen Worten, trifft Licht, welches von dem Leuchtmittel 3 in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 emittiert wird, nicht auf die Reflektorfläche 103 und wird damit nicht umgelenkt, sondern trifft direkt auf einen zu beleuchtenden Bereich (wie beispielsweise eine Straße). Mit anderen Worten weist der Reflektor 100 keine so genannte Brückenstruktur zwischen der Öffnung 100 (für das Leuchtmittel 3) und einer Lichtaustrittsöffnung 107 des Reflektors 100 auf. Ferner ist die Reflektorfläche 103 in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 in Bänder 109a bis 109g und 1 1 1a bis 1 1 1d untergliedert, die entlang von Bandkanten stetig (ohne Sprung) und (optional) nicht differenzierbar aneinander anschließen. Jedes Band 109a bis 109g, 1 1 1 a bis 1 1 1 d kann dabei eine erste Bandkante, beispielsweise eine obere Bandkante, und eine zweite Bandkante, beispielsweise eine untere Bandkante, aufweisen, welche das Band 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d (zumindest in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105) begrenzen. As mentioned, the reflector surface 103 does not deflect light from the luminous means 3 along the central emission direction 105. In other words, light which is emitted by the luminous means 3 in the direction of the central emission direction 105 does not strike the reflector surface 103 and is thus not deflected, but strikes one directly illuminating area (such as a street). In other words, the reflector 100 has no so-called bridge structure between the opening 100 (for the luminous means 3) and a light exit opening 107 of the reflector 100. Furthermore, the reflector surface 103 is subdivided in the direction of the central emission direction 105 into bands 109a to 109g and 11a to 11d, which adjoin one another continuously along band edges (without jump) and (optionally) not differentially. Each band 109a to 109g, 1 1 1 a to 1 1 1 d may have a first band edge, for example, an upper band edge, and a second band edge, for example, a lower band edge, which the band 109a to 109g, 1 1 1a to 1 1 1d (at least in the direction of the mean radiation direction 105) limit.
Die Bandkanten weisen zumindest einen Abschnitt auf, der aus aneinander stetig und differenzbar angefügten Kurvensegmenten in Form von konischen Kurven besteht, wobei der Abschnitt einen ersten Punkt aufweist, an welchem ein Krümmungsvektor des Abschnitts nach innen zeigt und einen zweiten Punkt aufweist, an welchem der Krümmungsvektor nach außen zeigt. Beispielsweise weist eine der Bandkanten des Reflektors einen solchen Abschnitt auf oder eine Mehrzahl von Bandkanten des Reflektors. So weist beispielsweise eine erste Bandkante 1 13a eines Bandes 109c, welche gleichzeitig eine zweite Bandkante eines Bandes 109b des Reflektors 100 ist, ein erstes Kurvensegment 115a in Form einer ersten konischen Kurve und ein zweites Kurvensegment 1 15b in Form einer zweiten konischen Kurve auf. Das erste Kurvensegment 115a und das zweite Kurvensegment 1 15b gehen stetig und differenzierbar ineinander über. Ein Krümmungs- vektor des ersten Kurvensegments 1 15a zeigt dabei nach innen (also in dem Reflektor 100 hinein), während ein Krümmungsvektor des zweiten Kurvensegments 1 15b nach außen zeigt (also von dem Reflektor 100 weg). Das erste Kurvensegment 1 15a wölbt sich daher nach außen bezüglich des Reflektors 100, ist also konkav gewölbt, und das zweite Kurvensegment 1 15b wölbt sich nach innen bezüglich des Reflektors 100 und ist daher konvex gewölbt. The band edges have at least a portion consisting of contiguously and differentially attached curve segments in the form of conical curves, the portion having a first point at which a curvature vector of the portion points inwardly and has a second point at which the curvature vector pointing to the outside. For example, one of the band edges of the reflector has such a portion or a plurality of band edges of the reflector. Thus, for example, a first band edge 1 13a of a band 109c, which is simultaneously a second band edge of a band 109b of the reflector 100, a first curve segment 115a in the form of a first conical curve and a second curve segment 1 15b in the form of a second conical curve. The first curve segment 115a and the second curve segment 15b merge into one another continuously and differentially. A curvature vector of the first curve segment 1 15a points inwards (ie in the reflector 100), while a curvature vector of the second curve segment 1 15b faces outward (ie away from the reflector 100). The first curve segment 15a therefore bulges outward with respect to the reflector 100, ie is concavely curved, and the second curve segment 15b bulges inward with respect to the reflector 100 and is therefore convexly curved.
Ferner können Kurvensegmente benachbarter Bandkanten zueinander zugeordnet sein und die Reflektorfläche 103 kann zwischen Anfangspunkten zweier einander zugeordneter Kurvensegmente und zwischen Endpunkten zweier einander zugeordneter Kurvensegmen- te jeweils eine Verbindungslinie aufweisen, so dass zwei einander zugeordnete Kurvensegmente zusammen mit den Verbindungslinien zwischen ihren Anfangspunkten und Endpunkten den Umfang von Reflektorteilflächen (auch bezeichnet als Patches) bilden. Mit anderen Worten kann die Reflektorfläche 103 in solche Reflektorteilflächen eingeteilt sein, deren Wölbungen über die Anfangspunkte und Endpunkte der sie begrenzenden Kurvensegmente eingestellt werden können. Solche Reflektorteilflächen sind beispielsweise mit dem Bezugszeichen 51 , 52, 53 und 54 bezeichnet und in Fig. 2 dargestellt. So wird beispielsweise die Reflektorteilfläche 53 von einer ersten Bandkante 1 13b eines Bandes 109d sowie einer zweiten Bandkante 1 13c des Bandes 109d und zwei Verbindungslinien 1 16a, 1 16b von der ersten Bandkante 1 13b des Bandes 109d zu der zweiten Bandkante 1 13c des Bandes 109d aufgespannt. Die Verbindungslinien zwischen den Anfangspunkten bzw. Endpunkten der einzelnen Kurvensegmente der Bänder 109a bis 109g, 1 1 la bis 1 1 ld können Geraden sein. Furthermore, curve segments of adjacent band edges can be assigned to one another and the reflector surface 103 can each have a connecting line between starting points of two mutually associated curve segments and between end points of two mutually associated curve segments, so that two associated curve segments together with the connecting lines between their starting points and end points the circumference of reflector partial surfaces (also referred to as patches) form. In other words, the reflector surface 103 can be divided into reflector partial surfaces whose convexities can be set via the starting points and end points of the curve segments delimiting them. Such reflector partial surfaces are designated, for example, by reference numbers 51, 52, 53 and 54 and shown in FIG. 2. Thus, for example, the reflector part surface 53 of a first band edge 1 13b of a band 109d and a second band edge 1 13c of the band 109d and two connecting lines 1 16a, 1 16b from the first band edge 1 13b of the band 109d to the second band edge 1 13c of the band 109d clamped. The connecting lines between the starting points or end points of the individual curve segments of the bands 109a to 109g, 11a to 11d can be straight lines.
Benachbarte Abschnitte einer Bandkante können sich entweder in einer Knickkante der Reflektorfläche 103 treffen oder an einer Außenfläche der Reflektorfläche 103 enden. Adjacent sections of a band edge can either meet in a bent edge of the reflector surface 103 or terminate on an outer surface of the reflector surface 103.
Eine solche Knickkante 1 17 ist in Fig. la gezeigt. An dieser Knickkante 1 17 trifft sich ein erster Abschnitt der Bandkante 1 13c mit einem dazu benachbarten zweiten Abschnitt der Bandkante 1 13c. Diese Knickkante 1 17 kann beispielsweise in einer Symmetrie-Ebene des Reflektors 100 liegen. Bei dem Reflektor 100 liegt die Knickkante 1 17 in einer durch die Y- und die Z-Achse aufgespannten Y-Z-Ebene bei X=0, welche eine Symmetrie-Ebene des Reflektors 100 bildet. So kann der Reflektor 100 beispielsweise einen Frontreflektor 31 und einen Rückreflektor 32 aufweisen, wobei sowohl der Frontreflektor 31 als auch der Rückrefiektor 32 jeweils symmetrisch zu der Y-Z-Ebene bei X=0 sind. So kann beispielsweise der Frontreflektor 31 ein erstes Teilmodul 31a und ein zweites Teilmodul 31b aufweisen, welche bezüglich der Y-Z-Ebene bei X=0 symmetrisch zueinander sind. Such a bending edge 1 17 is shown in Fig. La. At this crease edge 17, a first section of the strip edge 13c meets a second section of the strip edge 13c adjacent thereto. This bending edge 1 17 may, for example, lie in a plane of symmetry of the reflector 100. In the case of the reflector 100, the bending edge 17 is located in a Y-Z plane spanned by the Y and Z axes at X = 0, which forms a symmetry plane of the reflector 100. For example, the reflector 100 may include a front reflector 31 and a back reflector 32, where both the front reflector 31 and the back reflector 32 are symmetrical to the Y-Z plane at X = 0, respectively. For example, the front reflector 31 may include a first sub-module 31a and a second sub-module 31b which are symmetrical to each other with respect to the Y-Z plane at X = 0.
Ferner kann der Rückreflektor 32 ein erstes Teilmodul 32a und ein zweites Teilmodul 32b aufweisen, welche bezüglich der Y-Z-Ebene bei X=0 zueinander symmetrisch sind. Further, the back reflector 32 may include a first sub-module 32a and a second sub-module 32b which are symmetrical to each other with respect to the Y-Z plane at X = 0.
Benachbarte Abschnitte einer Bandkante, welche sich an einer Knickkante 1 17 des Reflektors 100 treffen, können dabei zu unterschiedlichen Teilmodulen gehören. So kann beispielsweise der erste Abschnitt der Bandkante 1 13c zu dem ersten Teilmodul 32a des Rückreflektors 32 gehören und der zu dem ersten Abschnitt benachbarte zweite Abschnitt der Bandkante 1 13c kann zu dem zweiten Teilmodul 32b des Rückreflektors 32 gehören. Der Frontreflektor 31 und der Rückreflektor 32 können eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen, welche in einer Grenzebene liegt. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird diese Grenzebene durch eine X-Z-Ebene bei Y=0 gebildet. Weiterhin kann der Frontreflektor 31 in eine erste Anzahl von Bändern 1 1 1a bis 1 1 1 d untergliedert sein und der Rückreflektor 32 in eine zweite Anzahl von Bändern 109a bis 109g untergliedert sein, welche verschieden zu der ersten Anzahl von Bändern 1 1 1a bis 1 1 1d ist. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Frontreflektor 31 in vier Bänder 1 1 1a bis 1 1 1d untergliedert und der Rückreflektor 32 ist in sieben Bänder 109a bis 109g untergliedert. Adjacent sections of a band edge, which meet at a bending edge 1 17 of the reflector 100, may belong to different sub-modules. For example, the first portion of the band edge 1 13c may belong to the first sub-module 32a of the rear reflector 32, and the second portion of the band edge 1 13c adjacent to the first portion may belong to the second sub-module 32b of the back reflector 32. The front reflector 31 and the rear reflector 32 may have a common interface, which lies in a boundary plane. In the described embodiment, this limit plane is formed by an XZ plane at Y = 0. Furthermore, the front reflector 31 may be subdivided into a first number of bands 11a-11d and the back reflector 32 may be subdivided into a second number of bands 109a-109g which are different from the first number of bands 11a-1d 1 is 1d. In the described embodiment, the front reflector 31 is divided into four bands 1 1 1 a to 1 1 1 d and the back reflector 32 is divided into seven bands 109 a to 109 g.
Durch die unterschiedlich starke Untergliederung des Frontreflektors 31 und des Rückre- flektors 32 lässt sich erreichen, dass mehr Licht nach vorne (zur Straße hin) reflektiert wird, als nach hinten (zum Straßenrand bzw. Fußgängerweg hin). Due to the different degrees of subdivision of the front reflector 31 and the Rückre- reflector 32 can be achieved that more light is reflected forward (towards the street), as to the rear (towards the roadside or pedestrian path).
Die Bandkanten 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d können jeweils in zueinander parallelen Bandkantenebenen angeordnet sein. Die mittlere Abstrahlrichtung 105 kann dabei eine Normale dieser zueinander parallelen Bandkantenebenen bilden. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Bandkantenebenen durch die X-Achse und die Y-Achse aufgespannt und sind in der Z-Richtung, also entlang der Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105, voneinander beabstandet. Die X-Y-Ebenen, in denen die Bandkanten verlaufen, sind damit senkrecht zu der Symmetrieebene des Reflektors 100 und der Grenzebene, in der die Grenzfläche des Frontreflektors 31 und des Rückreflektors 32 liegt. The band edges 109a to 109g, 11a to 11d can each be arranged in mutually parallel band edge planes. The mean emission direction 105 can form a normal of these mutually parallel band edge planes. In the described embodiment, the band edge planes are spanned by the X-axis and the Y-axis and are spaced apart in the Z-direction, ie along the direction of the central emission direction 105. The X-Y planes in which the band edges run are thus perpendicular to the plane of symmetry of the reflector 100 and the boundary plane in which the boundary surface of the front reflector 31 and the rear reflector 32 is located.
Abstände zweier in Richtung der Abstrahlrichtung 105 aufeinander folgender Bandkanten sind daher in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 konstant. Mit anderen Worten sind die Höhen der einzelnen Bänder 109a bis 109g, 11 1a bis 1 1 1d jeweils konstant. Distances between two consecutive band edges in the direction of the emission direction 105 are therefore constant in the direction of the central emission direction 105. In other words, the heights of the individual bands 109a to 109g, 11 1a to 1 1 1d are each constant.
Ferner kann auch die Öffnung 101 in einer zu den Bandkantenebenen parallelen X-Y- Ebene oder in einer Bandkantenebene selber liegen (beispielsweise bei Z=0). Furthermore, the opening 101 may also lie in an X-Y plane parallel to the band edge planes or in a band edge plane itself (for example at Z = 0).
Ferner können Bandkantenabstände der Bänder 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d mit zuneh- mender Entfernung zur Öffnung 101 (mit steigendem Z) zunehmen. Mit anderen Worten kann ein erster Abstand zwischen zwei Bandkanten eines ersten Bandes (beispielsweise des Bandes 109a) kleiner sein als ein zweiter Abstand zwischen zwei Bandkanten eines zweiten Bandes (beispielsweise des Bandes 109e), welches in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 nach dem ersten Band 109a angeordnet ist. Furthermore, band edge spacings of the bands 109a to 109g, 1111a to 1112d may increase with increasing distance from the opening 101 (with increasing Z). In other words, a first distance between two band edges of a first band (eg, band 109a) may be less than a second distance between two band edges of one band band second band (for example, the band 109e), which is arranged in the direction of the central emission direction 105 after the first band 109a.
Der Reflektor 100 kann zusammen mit dem Leuchtmittel 3 ein Beleuchtungssystem oder eine Lichtquelle bilden und die mittlere Abstrahlrichtung 105 kann beispielsweise eine mittlere Abstrahlung des Leuchtmittels 3 sein (beispielsweise gemittelt über die Winkelverteilung des Leuchtmittels 3). The reflector 100 may form an illumination system or a light source together with the luminous means 3, and the mean emission direction 105 may be, for example, an average emission of the luminous means 3 (for example averaged over the angular distribution of the luminous means 3).
Benachbarte Bänder können stetig aber nicht differenzierbar aneinander anschließen. Mit anderen Worten kann der Reflektor 100 zwischen benachbarten Bändern Knickstellen aufweisen. Adjacent bands can connect continuously but not differentiable to each other. In other words, the reflector 100 may have kinks between adjacent bands.
Eine Ausdehnung des Reflektors 100 in X-Richtung, also entlang einer Schnittgraden der Grenzebene und der einer Bandkanteneben kann mindestens 3,5 mal so groß wie eine Ausdehnung des Leuchtmittels 3 entlang dieser Schnittgrade gewählt sein. An extension of the reflector 100 in the X-direction, that is to say along a degree of intersection of the boundary plane and that of a band edge plane, can be selected to be at least 3.5 times as large as an extension of the luminous means 3 along these cutting levels.
Ferner kann der Frontreflektor 31 einen Bandbereich aufweisen, in dem er nur aus Bändern 1 1 la bis 1 1 ld besteht und der Rückreflektor 32 kann einen Bandbereich aufweisen, in dem der Rückreflektor 32 nur aus den Bändern 109a bis 109g besteht. Eine Ausdehnung des Bandbereichs des Rückreflektors 32 in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 (also entlang der Z-Achse) ist größer als eine Ausdehnung des Bandbereichs des Frontreflektors 31 in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105. Wie bereits erläutert, kann dies dazu dienen, um die gewünschte Abstrahlcharakteristik des Reflektors 100 in Verbindung mit dem Leuchtmittel 3 zu erreichen, das heißt, dass mehr Licht auf die Straße reflektiert wird, als zum Straßenrand hin (wie beispielsweise zum Fußweg). Further, the front reflector 31 may have a band portion in which it consists only of bands 11a to 110d, and the back reflector 32 may have a band portion in which the back reflector 32 consists only of the bands 109a to 109g. An extension of the band region of the back reflector 32 in the direction of the central emission direction 105 (ie along the Z-axis) is greater than an extension of the band region of the front reflector 31 in the direction of the central emission direction 105. As already explained, this can serve to achieve the desired To achieve radiation characteristic of the reflector 100 in conjunction with the bulb 3, that is, more light is reflected on the road, as to the roadside (such as the footpath).
Der Frontreflektor 31 kann stattdessen eine plane Reflektorplatte 33 aufweisen, welche sich an dem Bandbereich des Frontreflektors 31 anschließt und sich von dem Bandbereich des Frontreflektors 31 in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 erstreckt. The front reflector 31 may instead have a plane reflector plate 33, which adjoins the band region of the front reflector 31 and extends from the band region of the front reflector 31 in the direction of the central emission direction 105.
Im Folgenden wird der Reflektor 100 noch detaillierter beschrieben. In the following, the reflector 100 will be described in more detail.
Der Reflektor 100 weist zwei verschiedene Reflektoren, den Frontreflektor 31 und den Rückreflektor 32 auf. Der Frontreflektor 31 wird in einer Anwendung zur Mitte der Straße gerichtet, welche vor der Lampe ist. Der Rückreflektor 32 wird im Gegensatz zu dem Frontreflektor 31 hin zu einem Fußgängerweg oder Straßenrand hinter der Lampe orientiert. Der Reflektor 100 (und damit auch der Frontreflektor 31 und der Rückreflektor 32) sind spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Y-Z-Ebene bei X=0. Der Reflektor 100 weist eine Anzahl von Bändern 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d auf, sowie mechanische Komponenten 36 zur Befestigung und zum Abformprozess. Ferner weist der Reflektor 100 Oberflächen zum Blockieren ungewollter Lichtpfade auf. Eine solche Oberfläche ist die Reflektorplatte 33. The reflector 100 has two different reflectors, the front reflector 31 and the rear reflector 32. The front reflector 31 is directed in an application to the center of the road, which is in front of the lamp. The rear reflector 32, unlike the front reflector 31, is oriented toward a pedestrian lane or roadside behind the lamp. The reflector 100 (and thus also the front reflector 31 and the back reflector 32) are mirror-symmetric with respect to the YZ plane at X = 0. The reflector 100 has a number of bands 109 a to 109 g, 1 1 1 a to 1 1 1 d, and mechanical components 36 for fastening and the molding process. Furthermore, the reflector 100 has surfaces for blocking unwanted light paths. Such a surface is the reflector plate 33.
Ein Band 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d des Reflektors 100 ist eine optisch aktive Oberfläche des Reflektors 100, welche sich von Zmin zu Zmax erstreckt. Ein Band 109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d kann eine Regelfläche (auch bezeichnet im Englischen als ruled surface) sein, die durch Variieren (sweeping) eines Geradensegments (beispielsweise der Verbindungslinien 1 16a, 1 16b) gebildet wird, dessen Endpunkte sich entlang verschiedener Bahnen (beispielsweise entlang der Bandkanten) bewegen, die Kurven sind, die jeweils in verschiedenen XY-Ebenen mit Kontrollpunkten (beispielsweise Anfangs- und Endpunkte von Kurvensegmenten) definiert sind. Ein Kurvensegment zwischen zwei Kontrollpunkten ist mit einer konischen Kurve definiert, deren Tangenten an Kontrollpunkten mit denen eines benachbarten Kurvensegments zusammentreffen, wodurch die gesamte Kurve gleichmäßig (stetig und differenzierbar) verläuft. Fig. 6 zeigt dazu eine solche Freiform, die eine solche Regelfläche ist, die durch Variieren eines Geradensegments 1 1a, 1 1b gebildet wird, dessen Endpunkte sich entlang verschiedener Bahnen bewegen, die Kurven 12a, 12b, 12c sind, die jeweils in verschiedenen XY-Ebenen mit Kontrollpunkten 10 definiert sind. Ein maximaler Absolutwert des Spitzenwinkels 13 von der X-Achse zur Kurventangente beträgt in dem Beispiel in Fig. 6 75 Grad, was gewährleistet, dass die entworfene Optik anhand eines Polymer-Spritzgießens hergestellt werden kann. Wie bereits erwähnt, nutzen zwei benachbarte Bänder (und auch zwei benachbarte Patches) eine selbe Bahnkurve oder Bandkante 12b gemeinsam. Vorteile einer Verwendung eines derartigen Freiform-Stücks sind, dass Spritzgießfehler, wie beispielsweise Formungsfehler an scharfen Verbindungen oder Kanten der entwickelten Oberfläche, welche durch Herstellungsgrenzen erzeugt wurden, vermieden werden können und dass eine größere Flexibilität für ein kompliziertes Formdesign ermöglicht wird. A band 109a to 109g, 11a to 11d of the reflector 100 is an optically active surface of the reflector 100 which extends from Zmin to Zmax. A band 109a to 109g, 11a to 11d can be a ruled surface formed by sweeping a straight line segment (eg, connecting lines 16a, 16b) whose endpoints moving along different paths (eg, along the band edges), which are curves defined respectively in different XY planes with control points (eg, start and end points of curve segments). A curve segment between two control points is defined by a conical curve whose tangents at control points coincide with those of an adjacent curve segment, making the entire curve uniform (continuous and differentiable). 6 shows such a free-form which is such a control surface formed by varying a straight line segment 1a, 1b, whose end points move along different paths, which are curves 12a, 12b, 12c, each in different XY Levels are defined with control points 10. A maximum absolute value of the tip angle 13 from the X axis to the curve tangent is 75 degrees in the example in FIG. 6, which ensures that the designed optics can be made by polymer injection molding. As already mentioned, two adjacent bands (and also two adjacent patches) share a same trajectory or band edge 12b. Advantages of using such a free-form piece are that injection molding defects such as molding defects on sharp bonds or edges of the developed surface produced by manufacturing boundaries can be avoided, and greater flexibility for a complicated shape design is enabled.
Mit anderen Worten kann ein spitzer Winkel zwischen einer Kurventangente an einem Anfangspunkt oder einem Endpunkt eines Kurvensegments eines Bandes und der X-Achse oder der Grenzebene maximal 75 Grad betragen. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann dies für alle Anfangs- und Endpunkte der Kurvensegmente eines Abschnitts eines Bandes gelten. Ein Band wird bestimmt durch zwei Kurven (Bandkurven), welche ihrerseits aus Abschnitten bestehen können, die aus aneinander angefügten konischen Kurven bestehen. Jede Bandkurve wird bestimmt durch eine Serie von Kontrollpunkten (beispielsweise Anfangsund Endpunkte von aneinander angefügten Kurvensegmenten in Form konischer Kurven). In other words, an acute angle between a curve tangent at a starting point or an end point of a curve segment of a belt and the X axis or the boundary plane may be 75 degrees or less. In other embodiments, this may apply to all start and end points of the curve segments of a section of a band. A band is determined by two curves (band curves), which in turn can consist of sections consisting of conical curves attached to each other. Each band curve is determined by a series of control points (for example, start and end points of adjoining curve segments in the form of conic curves).
Ein Tangentenparameter an Kontrollpunkten kann derart derart eingestellt, dass ein durch jedes Paar entsprechender Kurvensegmente gebildetes Oberfiächensegment (wie beispielsweise eine Reflektorteilfläche) Licht reflektiert, was Artefakte von den Bildern der einzelnen LEDs vermeidet. Die relativen Positionen zweier entsprechender Kurvenseg- mente werden derart eingestellt, dass die gebildeten Oberflächensegmente (oder Reflektor- teilflächen) Licht in den Beleuchtungsbereich und so weit wie möglich weg von der LED- Mittellinie 2 (bzw. von der mittleren Abstrahlrichtung 105) wegreflektieren. Eine Optimierung des Reflektors 100 erfolgt durch ein Variieren der Parameter von Tangenten und Positionen von Kontrollpunkten. A tangent parameter at control points can be adjusted such that a surface segment formed by each pair of corresponding curve segments (such as a reflector sub-surface) reflects light, avoiding artifacts from the images of the individual LEDs. The relative positions of two corresponding curve segments are adjusted such that the formed surface segments (or reflector sub-areas) reflect light away into the illumination area and away from the LED centerline 2 (or from the central emission direction 105) as far as possible. Optimization of the reflector 100 is accomplished by varying the parameters of tangents and positions of control points.
Der Reflektor 100 weist eine Mehrzahl von Reflektorteilflächen oder Patches (beispielsweise die Reflektorteilflächen 51, 52, 53, 54) auf. The reflector 100 has a plurality of reflector partial surfaces or patches (for example the reflector partial surfaces 51, 52, 53, 54).
Benachbarte Bänder teilen eine gemeinsame Bandkurve und zeigen ein kontinuierliches aber nicht glattes Profil. Beispielsweise können benachbarte Bänder zwar stetig (ohne Sprung) aber nicht differenzierbar (aufgrund von Kanten) ineinander übergehen, Adjacent bands share a common band curve and show a continuous but not smooth profile. For example, adjacent bands may merge smoothly (without jumps) but not differentiable (due to edges),
Eine Reflektorteilfläche oder ein Patch ist der Teil eines Bandes, welches von benachbarten Kontrollpunkten aufgespannt wird (beispielsweise von einem Start- und einem Endpunkt einer oberen Bandkurve des Bandes und einem Start- und einem Endpunkt einer unteren Bandkurve des Bandes). A reflector patch or patch is that part of a band spanned from adjacent control points (eg, from a start and an end point of an upper band curve of the band and a start and an end point of a lower band curve of the band).
Die Kontrollpunkte (also beispielsweise die Start- und Endpunkte der Kurvensegmente) haben als Parameter X-Y-Z-Positionen in dem X-Y-Z-Koordinatensystem des Reflektors 100 und eine Tangentenrichtung (in der X Y-Ebene) an den Kontrollpunkten. Ein Kurvensegment, welches zwei benachbarte Kontrollpunkte in einer Reihe von Kontrollpunkten verbindet, ist wie folgt definiert. The control points (that is, for example, the start and end points of the curve segments) have as parameters X-Y-Z positions in the X-Y-Z coordinate system of the reflector 100 and a tangent direction (in the XY plane) at the control points. A curve segment connecting two adjacent control points in a series of control points is defined as follows.
Die Funktion, die benutzt wird, um ein Kurvensegment zwischen zwei Kontrollpunkten pl ( Xj , y ) und p2 ( x2 , y2 ), mit( 2 f > \x | ist: wobei wobei The function used to construct a curve segment between two control points pl (Xj, y) and p2 (x 2 , y 2 ), with ( 2 f> \ x | in which in which
wobei in which
K ist der konische Parameter. Bei diesen Formeln gilt: K is the conical parameter. In these formulas:
wobei Winkel 13 von Kurventangenten an den Kontrollpunkten p1 und p2 sind und ist der spitze Winkel 14 zwischen der X-Achse und der Verbindungslinie zwischen diesen beiden Kontrollpunkten. in which Angle 13 of curve tangents at control points p1 and p2 are and is the acute angle 14 between the x-axis and the connecting line between these two control points.
Diese Funktion kann in Form einer Bezier-Kurve eschrieben werden: wobei P0, P1, P2 und w1 definierte Faktoren zur Reproduktion der konischen Kurve sind. Wenn zwei Kurvensegmente verschiedener Bahnkurven definiert This function can be written in the form of a Bezier curve: where P 0 , P 1 , P 2 and w 1 are defined factors for reproducing the conical curve. When defining two curve segments of different trajectories
sind, dann können Punkte auf der Oberfläche, welche durch diese zwei Kurvensegmente bestimmt werden, wie folgt berechnet werden: are, then points on the surface, which are determined by these two curve segments, can be calculated as follows:
Eine Mitte des Leuchtmittels 3 (beispielsweise in Form einer Anordnung von LEDs, so genanntes LED-Cluster) ist im Ursprung des X-Y-Z-Koordinatensystems des Modulentwicklungsraums angeordnet und LED-Mittenlinien 2 (wie sie beispielsweise in Fig. 5 in Verbindung mit einem Leuchtmittel 1 gezeigt sind) sind parallel zur Z-Achse. Die LED Mittenlinien können daher identisch mit der mittleren Abstrahlrichtung 105 sein. Der Reflektor selber bzw. das Modul ist im +Z-Bereich entworfen. A center of the luminous means 3 (for example in the form of an array of LEDs, so-called LED cluster) is arranged in the origin of the XYZ coordinate system of the module development space and LED center lines 2 (as shown, for example, in connection with a luminous means 1 in FIG are) parallel to the Z axis. The LED center lines can therefore be identical to the central emission direction 105. The reflector itself or the module is designed in the + Z range.
Der Retlektor 100 ist reflexionssymmetrisch und die Symmetrie-Ebene ist die YZ-Ebene bei X=0. Da der Reflektor 100 symmetrisch ist, kann sich der Entwurf nur auf eine Hälfte des Retlektors beschränken (beispielsweise auf das erste Teilmodul 3 l a des Frontreflektors 3 1 und das erste Teilmodul 32a des Rückreflektors 32). Der Reflektor 100 ist untergliedert in verschiedene Bänder, deren Bandkurven in XY-Ebenen verlaufen. Die Reflexionsoberfläche jedes Bandes ist eine Regelfläche (so genannte ruled surface). Eine Reflektorteilfläche in einem Band ist ein Oberflächensegment einer stetigen Regelfläche, daher bestehen keine offensichtlichen Grenzen zwischen zwei (benachbarten) Reflektorteilflächen eines Bandes. The retractor 100 is reflection symmetric and the symmetry plane is the YZ plane at X = 0. Since the reflector 100 is symmetrical, the design can be limited to only one half of the reflector (for example, to the first sub-module 3 l a of the front reflector 3 1 and the first sub-module 32a of the rear reflector 32). The reflector 100 is subdivided into different bands whose band curves extend in XY planes. The reflection surface of each band is a ruled surface. A reflector face in a band is a surface segment of a continuous ruled surface, so there are no obvious boundaries between two (adjacent) reflector faces of a band.
Der Reflektor 100 weist ferner die folgenden Strukturen auf: The reflector 100 also has the following structures:
Gebogene Bandenden: Der Teil 21 jedes Bandes, welcher sich an eine (Außen-)Kante des Reflektors 100 anschließt ist in Richtung der XZ-Ebene bei Y=0 (also in Richtung der Grenzebene zwischen dem Frontreflektor 31 und dem Rückreflektor 32) gebogen, um Licht 41 daran zu hindern auf die Reflexionsoberfläche eines benachbarten Reflektors (in einer Anordnung mehrerer Reflektoren, wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt) zu treffen, welches anderenfalls zu Streulicht 42 fuhren würde. Ein Vorteil dieser gebogenen Bandenden ist, dass Licht 43 reflektiert wird, um das gewünschte Beleuchtungsmuster (sogenann- tes Illumination Pattern) zu erreichen. Die Reflektorteilflächen, welche an Reflektorteilflä- chen eines benachbarten Reflektors anschließen, haben die zusätzliche Funktion, Licht zu blockieren, welches von der Lichtquelle emittiert wird und um mehr als 80 Grad von der Mittenlinie 2 oder der mittleren Abstrahlrichtung 105 weggelenkt wird und anderenfalls einen Beobachter auf der Straße blenden würde. Bent strip ends: The part 21 of each strip which adjoins one (outer) edge of the reflector 100 is bent in the direction of the XZ plane at Y = 0 (ie in the direction of the border plane between the front reflector 31 and the back reflector 32), to prevent light 41 from hitting the reflective surface of an adjacent reflector (in an array of multiple reflectors, such as shown in FIG. 2), which would otherwise result in stray light 42. An advantage of these curved band ends is that light 43 is reflected in order to achieve the desired illumination pattern (so-called illumination pattern). The reflector partial surfaces, which adjoin reflector partial surfaces of an adjacent reflector, have the additional function of blocking light emitted by the light source and more than 80 degrees away from the light source Center line 2 or the central radiation direction 105 is deflected and would otherwise dazzle an observer on the road.
Durch Einschränkungsebenen begrenzte Reflektorfläche 103 : Die Reflektorteilflächen sind durch Bodenoberflächen 23, 24 begrenzt. Eine Bodenoberfläche 23 liegt in einer Begrenzungsebene 25, welche sich zwischen einer +Y-Kante des Leuchtmittels 3 und einer -Y- Kante des Beleuchtungsbereichs erstreckt. Eine Bodenoberfläche 24 liegt in einer Begrenzungsebene 26 welche sich von einer -Y-Kante des Leuchtmittels 3 zu einer +Y-Kante des Beleuchtungsbereichs erstreckt. Die Kanten des Leuchtmittels 3 bzw. die Clusterränder und die Kanten des Beleuchtungsbereichs bzw. die Beleuchtungsbereichsränder sind parallel zur X-Achse. Auf diese Weise wird das gesamte Licht, das aus Quellen emittiert und aus dem Beleuchtungsbereich herausgelenkt wird, gesammelt, und ferner wird die Möglichkeit, dass Licht von anderen Clustern (von anderen Leuchtmitteln 3), die nicht mit dem Reflektor 100 kombiniert sind (beispielsweise mit einem benachbarten Reflektor 100), auf die Reflexionsoberfläche des Reflektors 100 trifft, weiter verringert. Reflector surface 103 limited by restriction planes: The reflector part surfaces are delimited by bottom surfaces 23, 24. A bottom surface 23 lies in a boundary plane 25, which extends between a + Y edge of the luminous means 3 and a -Y edge of the illumination region. A bottom surface 24 lies in a boundary plane 26 which extends from a -Y edge of the luminous means 3 to a + Y edge of the illumination region. The edges of the illuminant 3 or the cluster edges and the edges of the illumination area or the illumination area edges are parallel to the X-axis. In this way, all the light emitted from sources and deflected out of the illumination area is collected, and further the possibility that light from other clusters (from other bulbs 3) that are not combined with the reflector 100 (e.g. an adjacent reflector 100) impinges on the reflection surface of the reflector 100 is further reduced.
Im Folgenden werden der Entwurfsprozess und das Prinzip der Herausbildung der einzelnen Reflektorteilflächen beschrieben. Die Bänder, welche am nächsten zu einer LED-Cluster-Befestigungsebene (beispielsweise in Form einer Leiterplatte, Englisch: PCB-printed circuit board) angeordnet sind werden zuerst entworfen. Mit anderen Worten, die Bänder, welche die geringste Z-Komponente aufweisen, beispielsweise welche sich am nächsten zu der Öffnung 101 befinden, werden zuerst entworfen. Für jedes der zuerst entworfenen Bänder startet der Entwurf mit einem vorgegebenen Kontrollpunkt (Startpunkt), welcher auf der Y-Achse liegt und nahe zu dem LED-Cluster 3 ist. Danach wird der Rest der Kontrollpunkte in einer geordneten Reihenfolge gesetzt. The following describes the design process and the principle of the formation of the individual reflector partial surfaces. The ribbons located closest to an LED cluster mounting plane (for example, in the form of a PCB-printed circuit board) are first designed. In other words, the bands having the least Z component, for example, which are closest to the aperture 101 are first designed. For each of the bands first designed, the design starts with a given control point (starting point), which lies on the Y-axis and is close to the LED cluster 3. Thereafter, the rest of the control points are set in an ordered order.
Der Rest der Bänder (oder Reflektorbänder) wird auch in einer geordneten Reihenfolge definiert und teilt sich eine Reihe von Kontrollpunkten mit einem vorherigen Band. Gemäß der Definition für die Bänder bestehen keine Profil-Diskontinuitäten (also keine Sprünge) und jedes Band hat eine stetige (beispielsweise glatte) Oberfläche. The rest of the bands (or reflector bands) are also defined in an ordered order and share a series of control points with a previous band. According to the definition for the bands, there are no profile discontinuities (no jumps) and each band has a smooth (eg smooth) surface.
Die Reflektorteilflächen können wie folgt codiert werden: Das erste entworfene Band ist Bl , die erste Reflektorteilfläche in dem Bl-Band des Frontreflektors 31 , welche den vorgegebenen Kontrollpunkt bei X=0, Y=10, Z=0 hat, ist F.Bl .Pchl ; die erste Reflektorteilfläche in dem Bl-Band des Rückreflektors 32, welche den vorgegebenen Kontrollpunkt bei X=0, Y=-10, Z=0 hat, ist B.Bl .Pchl (in Fig. 2 auch mit dem Bezugszeichen 51 versehen); das nächste Band ist B2 usw. Die Reflektorteilfläche in dem B2-Band, welche dasselbe Bandkantenkurvensegment mit B l .Pchl teilt, ist B2.Pchl , wie z. B. B.B2.Pchl in Fig. 2 (auch mit dem Bezugszeichen 52 versehen). Die Reflektorteilfläche, welche in positiver X-Achsenrichtung auf Pchl folgt, ist Pch2 usw. Die Reflektorteilfläche, welche in negativer X-Achsenrichtung auf Pchl folgt, ist Pch-1 usw. Zusätzlich sind auch noch die Reflektorteilflächen B.B4.Pch-2 (auch mit Bezugszeichen 53 versehen) und B.B4.Pch4 (auch mit Bezugszeichen 54 versehen) in Fig. 2 gezeigt. Zu Beginn des Entwurfs wird nun die Anzahl der Kontrollpunkte und Bänder minimiert, um die Simulation schnell zu halten. Zusätzlich wird auch die X-Ausdehnung des Reflektors 100 auf einen minimalen Wert gesetzt. The reflector partial areas can be coded as follows: The first designed band is Bl, the first reflector partial area in the Bl band of the front reflector 31, which has the predetermined control point at X = 0, Y = 10, Z = 0, is F. Pchl; the first reflector sub-area in the Bl band of the back reflector 32, which is the predetermined control point at X = 0, Y = -10, Z = 0, B.Bl.Pchl (also designated by reference numeral 51 in Fig. 2); the next band is B2, etc. The reflector sub-area in the B2 band which shares the same band edge curve segment with B l. Pchl is B2.Pchl, such as. BBB2.Pchl in Fig. 2 (also provided with the reference numeral 52). The reflector partial area, which follows Pchl in the positive X-axis direction, is Pch2, etc. The reflector partial area, which follows Pchl in the negative X-axis direction, is Pch-1, etc. In addition, the reflector partial areas B.B4.Pch-2 (FIG. also designated by reference numeral 53) and B.B4.Pch4 (also denoted by reference numeral 54) are shown in FIG. At the beginning of the design, the number of control points and bands is now minimized to keep the simulation fast. In addition, the X-dimension of the reflector 100 is also set to a minimum value.
Die Parameter für die Kontrollpunkte für die Grundeinstellung sind wie folgt: Jede Reflektorteilfläche reflektiert Licht zu einem vorbestimmten Bereich auf der Straße gemäß der DI -Spezifikation. Die Krümmungen der Reflektorteilflächen sind so gewählt, um Artefakte, die durch die einzelnen Bilder der einzelnen LEDs entstehen, zu vermeiden. The parameters for the control points for the default setting are as follows: Each reflector sub-surface reflects light to a predetermined area on the road according to the DI specification. The curvatures of the reflector partial surfaces are chosen so as to avoid artifacts that arise due to the individual images of the individual LEDs.
Zusätzlich sind die Ausrichtungen der Reflektorteilflächen so gewählt, dass Doppelreflexi- on verhindert wird und das Licht so weit wie möglich von einer Position der Straßenlampe hinweggelenkt wird. In addition, the orientations of the reflector partial surfaces are selected so that double reflection is prevented and the light is deflected as far as possible from a position of the street lamp.
Eine zusätzliche Regel, welche bei dem Entwurfsprozess angewendet wird, ist: Um durch den LED-Cluster erzeugt Artefakte zu vermeiden, wird ein Winkel zwischen zwei Tangenten an zwei Kontrollpunkten eines Kurvensegments (beispielsweise zwischen einem Anfangspunkt und einem Endpunkt des Kurvensegments) größer als 10° gewählt. Je näher die Reflektorteilfläche an der YZ-Ebene bei X=0 ist (also je näher die Reflektorteilfläche an der Symmetrieebene ist), umso größer wird diese Winkeldifferenz gewählt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der maximale Wert dieser minimalen Differenz 15° betragen. Mit anderen Worten kann eine erste Tangente eines Kurvensegments an einem Anfangspunkt des Kurvensegments mindestens um einen Winkel von 10° von einer zweiten Tangente des Kurvensegments an einem Endpunkt des Kurvensegments abweichen und mit einem kleiner werdenden Abstand zur Symmetrieebene kann dieser Winkel zunehmen. Dies kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen für alle Abschnitte von Bandkurven der Teilmodule 31a, 31b des Frontreflektors 31 sowie der Teilmodule 32a, 32b des Rückreflektors 32 zutreffen. Mit anderen Worten kann für jedes Kurvensegment einer Bandkurve eine erste Tangente dieses Kurvensegments an einem Anfangspunkt des Kurvensegments mindestens um einen Winkel von 10° von einer zweiten Tangente des Kurvensegments an einem Endpunkt des Kurvensegments abweichen. An additional rule used in the design process is: To avoid artifacts created by the LED cluster, an angle between two tangents at two control points of a curve segment (for example, between a start point and an end point of the curve segment) becomes greater than 10 ° selected. The closer the reflector sub-area is to the YZ plane at X = 0 (that is, the closer the reflector sub-area is to the plane of symmetry), the greater this angle difference is selected. According to one embodiment, the maximum value of this minimum difference may be 15 °. In other words, a first tangent of a curve segment at an initial point of the curve segment may deviate at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment, and this angle may increase with decreasing distance from the plane of symmetry. This can be true according to further embodiments for all sections of band curves of the sub-modules 31a, 31b of the front reflector 31 and the sub-modules 32a, 32b of the rear reflector 32 apply. In other words, for each curve segment of a band curve, a first tangent of that curve segment at a starting point of the curve segment may deviate at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment.
Um die gewünschte Helligkeitsverteilung zu erreichen, wird eine Optimierung ausgeführt, um die Anzahl und die Höhe der Bänder sowie die X- Ausdehnung des Reflektors 100 zu bestimmen. To achieve the desired brightness distribution, optimization is performed to determine the number and height of the bands as well as the X dimension of the reflector 100.
Je größer die X- Ausdehnung ist, desto besser kann Streulicht mit dem Reflektor 100 kontrolliert werden. So wird beispielsweise die Steuerung von Doppel- oder MultiReflexion in dem Reflektor 100 einfacher und Licht kann weiter weg von der LED- Mittenlinie 2 reflektiert werden. Dies führt dazu, dass die Lichtausbeutungseffizienz verbessert wird. The larger the X-dimension, the better the scattered light can be controlled with the reflector 100. For example, the control of double or multi reflection in the reflector 100 becomes simpler and light can be reflected farther away from the LED centerline 2. As a result, the light exploitation efficiency is improved.
Jedoch führt ein größerer Reflektor 100 auch zwangsläufig zu einer größeren Lampe, was von einem Hersteller typischerweise nicht erwünscht ist. Daher muss ein guter Kompro- miss zwischen Ausdehnung des Reflektors und optischem Verhalten gefunden werden. However, a larger reflector 100 will inevitably lead to a larger lamp, which is typically not desirable by a manufacturer. Therefore, a good compromise between extension of the reflector and optical behavior must be found.
Die Z-Ausdehnung des Rückreflektors 32 wird durch die X-Ausdehnung des Reflektors 100 sowie die Beschränkungsebene 25 beeinflusst. The Z-dimension of the back reflector 32 is influenced by the X-dimension of the reflector 100 as well as the restriction plane 25.
Die Z-Dimension des Frontreflektors 31 wird so gewählt, dass die Lichtausbeutungseffizi- enz maximiert wird. Wenn die Z-Dimension zu groß gewählt wird, werden bestimmte Lichtpfade geblockt, was zu Streulicht führt und die Effizienz verringert. Wenn die Z- Dimension zu klein gewählt ist, wird zu wenig Licht von dem Reflektor 100 reflektiert, um die gewünschte Helligkeitsverteilung bzw. die gewünschte Beleuchtungsverteilung zu erreichen und mehr Licht wird von der Reflektorplatte oder Reflektoroberfläche 33 reflektiert und erreicht den Straßenbereich nicht. The Z dimension of the front reflector 31 is chosen to maximize the light exploitation efficiency. If the Z dimension is chosen too large, certain light paths will be blocked, resulting in stray light and reducing efficiency. If the Z dimension is set too small, too little light will be reflected by the reflector 100 to achieve the desired brightness distribution or illumination distribution and more light will be reflected from the reflector plate or reflector surface 33 and will not reach the road area.
Je geringer die Höhe ist, desto kleiner ist das Beleuchtungsmuster einer einzelnen Reflek- torteilfläche, was zu einer höheren Flexibilität bei dem Entwurf des Beleuchtungsmusters führt. Anderenfalls führt eine steigende Anzahl von Reflektorteilflächen oder Patches dazu, dass eine Simulation für den Reflektor langsamer wird. Die Höhen der Bänder sind so gewählt, dass je näher ein Band an der Leiterplatte ist, auf der das Leuchtmittel 3 angeordnet ist, desto geringer ist dessen Höhe. The smaller the height, the smaller the illumination pattern of a single reflector part surface, which leads to a higher flexibility in the design of the illumination pattern. Otherwise, an increasing number of reflector faces or patches will make simulation of the reflector slower. The heights of the bands are chosen so that the closer a band is to the printed circuit board on which the luminous means 3 is arranged, the lower its height.
Mit anderen Worten nimmt mit in Richtung der Abstrahlrichtung 105 zunehmendem Abstand von der Öffnung 101 eine Höhe der Bänder (beispielsweise in Richtung der Abstrahlrichtung 105) zu. In other words, increases with increasing in the direction of the emission direction 105 distance from the opening 101, a height of the bands (for example in the direction of the emission direction 105).
Im Folgenden werden beispielhafte Werte für die Abmessungen des Reflektors 100 angegeben. Hereinafter, exemplary values for the dimensions of the reflector 100 will be given.
Eine X- Ausdehnung des Reflektors 100 ohne die zusätzlichen mechanischen Bauteile 36 kann auf 80 mm festgelegt werden. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die X- Ausdehnung des Reflektors 100 so gewählt werden, dass sie 3,5-mal größer ist, als die X- Ausdehnung des LED-Clusters 3. An X-dimension of the reflector 100 without the additional mechanical components 36 can be set to 80 mm. According to some embodiments, the X-dimension of the reflector 100 may be selected to be 3.5 times greater than the X-dimension of the LED cluster 3.
Die Höhen der Bänder des Frontreflektors 31 von F.B1 zu F.B4 können 2, 4, 7 und 8 mm betragen. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Frontreflektor 31 mindestens drei Bänder aufweisen. Bei einem ersten Rückreflektor 32 (beispielsweise für einen sogenannten Nass-Reflektor 100) können die Höhen der Bänder von B.B1 zu B.B7 2, 4, 5, 6, 6, 6 und 11 mm betragen. The heights of the bands of the front reflector 31 from F.B1 to F.B4 may be 2, 4, 7 and 8 mm. In some embodiments, the front reflector 31 may include at least three bands. For a first back reflector 32 (eg, for a so-called wet reflector 100), the heights of the bands from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 6, 6, and 11 mm.
Bei einem zweiten Rückreflektor 32 (beispielsweise für einen sogenannten Trocken- Reflektor 100) können die Höhen der Bänder von B.B1 zu B. B7 2, 4, 5, 6, 7, 8 und 8 mm betragen For a second back reflector 32 (for example, for a so-called dry reflector 100), the heights of the bands from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 8 mm
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Frontreflektor 31 mindestens fünf Bänder aufweisen. Die angegebenen Höhenwerte sind hierbei in Z-Achsenrichtung, also in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung 105 gemessen. In some embodiments, the front reflector 31 may include at least five bands. The specified height values are measured in the Z-axis direction, ie in the direction of the mean emission direction 105.
Als nächster Optimierungsschritt können die Anzahl der Reflektorteilflächen in einem Band und die X-Postionen der Kontrollpunkte bestimmt werden. As a next optimization step, the number of reflector subareas in a band and the X positions of the control points can be determined.
Wenn z. B. die Kurvensegmente in Form von Kreissegmenten gewählt werden (die konische Konstante K zu 0 gesetzt wird), dann ist die Y-Position des zweiten Kontroll- punkts ein berechneter Wert. Damit sind abgesehen von den Start-Kontrollpunkten der Reflektorteilfläche(n) Pchl , die Y-Positionen der Kontrollpunkte keine Variablen. If z. For example, if the curve segments are selected in the form of circle segments (the conic constant K is set to 0), then the Y position of the second control punkts a calculated value. Thus, apart from the starting control points of the reflector sub-surface (s) Pchl, the Y-positions of the control points are not variables.
Zusätzlich können in diesem Schritt die Y-Positionen der Start-Kontrollpunkte des Bandes optimiert werden. In addition, in this step, the Y positions of the tape start control points can be optimized.
Je größer die Anzahl der Reflektorteilflächen ist, desto flexibler kann die gewünschte Reflektorform geschaffen werden und umso flexibler kann das Beleuchtungsmuster eingestellt werden. Jedoch kann mit einer zunehmenden Anzahl von Reflektorteilflächen die Geschwindigkeit für die Simulation langsamer werden. The larger the number of reflector partial surfaces, the more flexible the desired reflector shape can be created and the more flexible the illumination pattern can be set. However, with an increasing number of reflector sub-areas, the speed for the simulation may become slower.
Ein guter Kompromiss für eine minimale Anzahl von Reflektorteilflächen ist 10 Reflektor- teilflächen pro Band (von Pch-3 zu Pch7). Ferner wurde herausgefunden, dass je näher die Reflektorteilfläche an dem LED-Cluster ist, desto kleiner sollte die Größe der Reflektor- teilfläche sein. A good compromise for a minimum number of reflector faces is 10 reflector faces per band (from Pch-3 to Pch7). Furthermore, it has been found that the closer the reflector sub-area is to the LED cluster, the smaller the size of the reflector sub-area should be.
In einigen Ausführungsbeispielen können X-Intervalle von Kontrollpunkten der Reflektorflächen von Pchl zu Pch3 kleiner als 3 mm sein und von B.Pch-1 zu B.Pch-7 und von S.Pch-1 zu S.Pch-6 weniger als 2 mm betragen. In some embodiments, X-intervals from control points of the reflector surfaces from Pchl to Pch3 may be less than 3 mm and from B.Pch-1 to B.Pch-7 and from S.Pch-1 to S.Pch-6 less than 2 mm be.
Um die im vorherigen beschriebenen minimalen Winkelunterschiede zwischen den Tangenten einhalten und um die vorgegebene Reflektorstruktur formen zu können, können, mit zunehmender Anzahl von Reflektorteilflächen die Reflektorteilflächen wechselweise konvexe und konkave Formen aufweisen. Mit anderen Worten können sich Kurvenseg- mente mit Krümmungsvektoren, die nach innen zeigen und Kurvensegmente mit Krümmungsvektoren, die nach außen zeigen, abwechseln. In order to keep the minimum angle differences between the tangents described above and to be able to form the given reflector structure, the reflector partial surfaces can have alternately convex and concave shapes as the number of reflector partial surfaces increases. In other words, curve segments may alternate with curvature vectors pointing inward and curve segments with curvature vectors pointing outward.
Unter Beachtung, dass Licht, welches von einer Reflektorteilfläche reflektiert wird, nicht von einem anderen Teil des Reflektors 100 geblockt oder umgelenkt werden soll und direkt auf den zu beleuchtenden Untergrund (beispielsweise die Straße) treffen soll und unter Beachtung spezieller Funktionen der einzelnen Reflektorteilflächen können die Reflektorteilflächen verschiedenen Beleuchtungsbereichen zugeordnet werden und manuell optimiert werden. Bei dem Reflektor 100 reflektieren die Reflektorteilflächen B.Pch-7 bis B.Pch4 Licht in einen Bereich X > 10 m auf der Straße. Die Reflektorteilflächen von B.Pch5 bis B.Pch7 reflektieren Licht in einen Bereich -5 m < X < 15 m, Y > 3 m auf der Straße. Considering that light, which is reflected by a reflector part surface, not to be blocked or deflected by another part of the reflector 100 and directly on the surface to be illuminated (for example, the road) meet and taking into account special functions of the individual reflector partial surfaces, the Reflector part surfaces are assigned to different lighting areas and manually optimized. In the reflector 100, the reflector sub-areas B.Pch-7 to B.Pch4 reflect light in an area X> 10 m on the road. The reflector partial surfaces of B.Pch5 to B.Pch7 reflect light in a range of -5 m <X <15 m, Y> 3 m on the road.
Die Reflektorteilflächen B.Pch8 und B.Pch9 reflektieren Licht in einen Bereich X < -5 m, Y > 3 m auf der Straße (geblocktes Licht 41). Diese Reflektorteilflächen in den Bändern B 1 und B2 verhindern Blendlicht. The reflector sub-areas B.Pch8 and B.Pch9 reflect light in an area X <-5 m, Y> 3 m on the street (blocked light 41). These reflector partial surfaces in the bands B 1 and B2 prevent glare.
Die Reflektorteilflächen B.PchlO reflektieren Licht in einen Bereich X > -5 m auf der Straße und bilden eine Übergangsstruktur (zu einem benachbarten Reflektor), um einen Abformfehler zu vermeiden. The reflector partial surfaces B.PchlO reflect light in an area X> -5 m on the road and form a transition structure (to an adjacent reflector) to avoid a molding error.
Die Reflektorteilflächen F.Pch-7 bis F.Pch-8 reflektieren Licht in einen Bereich -5 m < X < 5 m, Y > 3 m auf der Straße. Die Reflektorteilflächen F.Pch-6 bis F.Pch3 reflektieren Licht in einen Bereich X > 10 m auf der Straße. Reflector subfaces F.Pch-7 to F.Pch-8 reflect light in a range of -5 m <X <5 m, Y> 3 m on the road. The reflector partial surfaces F.Pch-6 to F.Pch3 reflect light in an area X> 10 m on the road.
Die Reflektorteilflächen F.Pch4 bis F.Pch9 reflektieren Licht in einem Bereich 5 m < X < 15 m auf der Straße und blockieren Licht, welches, wie das Licht 41 , Streulicht erzeugen würde. Zusätzlich verhindern diese Reflektorteilflächen in den Bändern Bl und B2 Blendlicht. The reflector partial surfaces F.Pch4 to F.Pch9 reflect light in a range 5 m <X <15 m on the road and block light which, like the light 41, would produce stray light. In addition, these reflector partial surfaces in the bands Bl and B2 prevent glare.
Eine automatische Optimierung kann durchgeführt werden um schlussendlich den benötigten Beleuchtungseffekt zu erreichen. Diese automatische Optimierung kann mit einer sogenannten Merit-Funktion durchgeführt werden. Optimierte Parameter sind hauptsächlich die Tangentenrichtungen an den Kontrollpunkten, wobei die Kurvensegmente als Kreissegmente festgelegt werden. In Ausführungsbeispielen, in denen das nicht der Fall ist, sind auch die Y-Positionen der Kontrollpunkte Variablen. Zusätzlich werden die X- und Y-Positionen der Kontrollpunkte der Reflektorteil fläche Pchl optimiert. Nur für eine kleine Anzahl anderer Reflektorteilflächen können die X-Position oder die Y-Position durch manuelle Eingriffe optimiert werden. An automatic optimization can be carried out to finally achieve the required lighting effect. This automatic optimization can be carried out with a so-called merit function. Optimized parameters are mainly the tangent directions at the control points, with the curve segments set as circle segments. In embodiments where this is not the case, the Y positions of the control points are also variables. In addition, the X and Y positions of the control points of the reflector part surface Pchl be optimized. Only for a small number of other partial reflector surfaces can the X position or the Y position be optimized by manual intervention.
Die oben genannte Merit-Funktion kann auf einer simulierten Helligkeitsverteilungskarte auf der Straßenoberfläche basieren. Sie kann verschiedene Faktoren aufweisen unter anderem gesamte und längenseitige Einheitlichkeit gemäß den Straßenbeleuchtungsstandards (DIN EN 13201 Standard ME3 und MEW3 Beleuchtungsklassen für trockene und nasse Straßen), nutzbare Transmissionen des Lichts auf die Straße, Lichtverschmutzung und Blendlichtsteuerung. Unter Beachtung von Herstellungsbeschränkungen, können zusätzliche Einschränkungen eingeführt werden, wie beispielsweise ein maximaler absoluter spitzer Winkel von der X-Achse zu einer Kurventangente von 75 ° und dass der Radius der Reflexionsoberfläche 103 größer als 0,5 mm ist. The above merit function can be based on a simulated brightness distribution map on the road surface. It may have various factors including total and longitudinal uniformity according to the street lighting standards (DIN EN 13201 standard ME3 and MEW3 lighting classes for dry and wet roads), usable light transmission to the street, light pollution and glare control. Considering manufacturing constraints, additional constraints may be introduced, such as a maximum absolute acute angle from the X axis to a 75 ° curve tangent, and the radius of the reflection surface 103 greater than 0.5 mm.
Wie bereits beschrieben, hat eine Freiform-Reflexionsoberfläche des +Y-Modulteils 31 (des Frontreflektors 31) eine kürzere Z-Abmessung als die des -Y-Modulteils 32 (des Rückreflektors 32), was eine Folge einer optischen Optimierung zum Bilden eines erforderlichen Beleuchtungsmusters und zum Verbessern der Lichtnutzungsrate ist. Zwischen dem maximalen Z-Wert der Freiform-Reflexionsoberfläche des Frontreflektors 31 und dem maximalen Z-Wert des gesamten Reflektors 100 ist die Reflexionsplatte 33 angeordnet. Mit einem optimierten geneigten Winkel um die X-Achse weist die Reflexionsplatte 33 eine ebene Oberfläche auf, die eine untere Kantenlinie 34 des Moduls passiert, welche gleichzeitig eine Schnittlinie der Beschränkungsebene 26 und der Z- Abmessungsbegrenzungsebene 35 des gesamten Reflektors 100 ist. Dieses Teil (die Reflexionsplatte 33) hindert Licht daran, dass es auf andere Cluster trifft und reflektiert das Licht zu dem Beleuchtungsbereich. As already described, a free-form reflecting surface of the + Y module part 31 (of the front reflector 31) has a shorter Z dimension than that of the -Y module part 32 (of the back reflector 32), resulting in optical optimization for forming a required illumination pattern and to improve the light utilization rate. Between the maximum Z value of the free-form reflecting surface of the front reflector 31 and the maximum Z value of the entire reflector 100, the reflection plate 33 is arranged. With an optimized inclined angle about the X-axis, the reflection plate 33 has a flat surface that passes a lower edge line 34 of the module, which is simultaneously a cut line of the restriction plane 26 and the Z dimension restriction plane 35 of the entire reflector 100. This part (the reflection plate 33) prevents light from hitting other clusters and reflects the light to the illumination area.
Fig. 7a zeigt ein Beleuchtungssystem 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung. Das Beleuchtungssystem 700 weist einen ersten Reflektor 701 a und einen zweiten Reflektor 701b auf, welche parallel nebeneinander auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise in Form einer Leiterplatte 703 angeordnet sind. Die Reflektoren 701a, 701b können beispielsweise mit dem im vorherigen beschriebenen Entwurfsverfahren entworfen worden sein und können daher beispielsweise ähnlich dem Reflektor 100 sein. FIG. 7 a shows an illumination system 700 according to an exemplary embodiment of the present invention. The illumination system 700 has a first reflector 701a and a second reflector 701b, which are arranged parallel to one another on a common carrier, for example in the form of a printed circuit board 703. For example, the reflectors 701a, 701b may have been designed using the design method described above, and thus may be similar to the reflector 100, for example.
Ferner weist das Beleuchtungssystem 700 ein erstes Leuchtmittel 705a beispielsweise in Form eines ersten LED-Clusters und ein zweites Leuchtmittel 705b beispielsweise in Form eines zweiten LED-Clusters auf. Das erste Leuchtmittel 705a ist so auf dem Träger 703 angeordnet, dass es in einer Öffnung 101a des ersten Reflektors 701a sitzt, so dass Licht, welches von dem ersten Leuchtmittel 705a entlang dessen mittlerer Abstrahlrichtung emittiert wird, nicht von dem ersten Reflektor 701 a blockiert oder umgelenkt wird. Analog dazu ist das zweite Leuchtmittel 705b so auf dem Träger 703 angeordnet, dass es in einer Öffnung 101b des zweiten Reflektors 701b sitzt, so dass Licht, welches von dem zweiten Leuchtmittel 705b entlang dessen mittlerer Abstrahlrichtung emittiert wird, nicht von dem zweiten Reflektor 701b blockiert oder umgelenkt wird. Eine Kombination aus einem LED-Cluster oder einem Leuchtmittel zusammen mit einem Reflektor kann eine Lichtquelle bilden. Eine Straßenlampe wird typischerweise aus einem Feld solcher Lichtquellen, einer elektrischen Treibereinrichtung, einem Gehäuse und einem Deckglas gebildet. Furthermore, the illumination system 700 has a first illumination means 705a, for example in the form of a first LED cluster, and a second illumination means 705b, for example in the form of a second LED cluster. The first lighting means 705a is disposed on the support 703 so as to be seated in an opening 101a of the first reflector 701a, so that light emitted from the first lighting means 705a along the central radiation direction thereof is not blocked or blocked by the first reflector 701a is diverted. Similarly, the second light emitting means 705b is disposed on the carrier 703 so as to be seated in an opening 101b of the second reflector 701b, so that light emitted from the second light emitting means 705b along the central radiation direction thereof is not blocked by the second reflector 701b or is diverted. A combination of an LED cluster or a light source together with a reflector can form a light source. A street lamp is typically formed from a panel of such light sources, an electrical driver, a housing and a cover glass.
Wie bereits bei dem Reflektor 100 gezeigt, können der erste Reflektor 701a und der zweite Reflektor 701b jeweils einen Frontreflektor und einen Rückreflektor aufweisen. In dem in Fig. 7a gezeigten Beispiel weist der erste Reflektor 701a einen Frontreflektor 731a und einen Rückreflektor 732a auf und der zweite Reflektor 701b weist einen Frontreflektor 73 lb und einen Rückreflektor 732b auf. As already shown in the reflector 100, the first reflector 701a and the second reflector 701b may each include a front reflector and a back reflector. In the example shown in Fig. 7a, the first reflector 701a has a front reflector 731a and a back reflector 732a, and the second reflector 701b has a front reflector 73b and a back reflector 732b.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das Beleuchtungssystem 700 auch eine Mehrzahl solcher Reflektoren 701a, 701b mit zugeordneten Leuchtmitteln 705a, 705b aufweisen, welche beispielsweise in einem Feld auf dem gemeinsamen Träger 703 angeordnet sind. According to further exemplary embodiments, the illumination system 700 can also have a plurality of such reflectors 701a, 701b with associated light sources 705a, 705b, which are arranged, for example, in a field on the common carrier 703.
Gemäß einiger Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können die Reflektoren 701a, 701b identisch sein und damit sind auch die Frontreflektoren 731a, 731b sowie die Rückreflektoren 732a, 732b identisch. In diesem Fall weisen die beiden Reflektoren 701a, 701b eine identische Raum Winkelverteilung auf, so dass, wenn eines der Beleuchtungsmittel 705a, 705b ausfällt, sich die Raum Winkelverteilung in einem beleuchteten Bereich nicht ändert, sondern lediglich der Flux (die Helligkeit). According to some embodiments of the present invention, the reflectors 701a, 701b may be identical, and thus also the front reflectors 731a, 731b and the back reflectors 732a, 732b are identical. In this case, the two reflectors 701a, 701b have an identical space angle distribution, so that when one of the illumination means 705a, 705b fails, the space angle distribution in an illuminated area does not change but only the flux (the brightness).
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können sich die Reflektoren 701 a und 701b auch voneinander unterscheiden, um veränderbare Beleuchtungsmuster zu erzeugen. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, um in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen ein Beleuchtungsmuster des Beleuchtungssystems, welches beispielsweise in Straßenlampen verwendet werden kann, anzupassen. So kann mit dem Beleuchtungssystem 700 beispielsweise eine LED-Straßenbeleuchtung geschaffen werden, die LED-Cluster als Lichtquellen 705a, 705b anwendet und die die zwei verschiedenen Typen von Reflexionsoptiken bzw. Reflektoren 701a, 701b beinhaltet und mit der beispielsweise eine Straße mit zwei veränderbaren Beleuchtungsmustern in Abhängigkeit von Bedingungen, wie beispielsweise Nass oder Trocken, beleuchtet werden kann, um die Einheitlichkeit der Helligkeit und die Lichtnutzungsrate zu verbessern. Mit anderen Worten können die Reflektoren 701a, 701b an die verschiedenen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Nass oder Trocken angepasst sein und das Beleuchtungssystem 700 kann ausgebildet sein, um in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, beispielsweise erfasst durch einen internen oder externen Sensor, die Leuchtmittel 705a, 705b des Beleuchtungssystems 700 an- und abzuschalten. According to further embodiments, the reflectors 701a and 701b may also differ from each other to produce variable illumination patterns. This can be useful, for example, to adapt a lighting pattern of the lighting system, which can be used for example in street lamps, depending on environmental conditions. For example, with the illumination system 700, an LED street lighting may be provided that employs LED clusters as the light sources 705a, 705b and that includes the two different types of reflective optics or reflectors 701a, 701b and includes, for example, a street having two variable illumination patterns Depending on conditions, such as wet or dry, can be illuminated to improve the uniformity of the brightness and the light utilization rate. In other words, the reflectors 701a, 701b may be adapted to the various environmental conditions, such as wet or dry, and the illumination system 700 may be configured to use the illuminants 705a, 705b of the light source 705a, 705b, depending on environmental conditions, for example, detected by an internal or external sensor Lighting system 700 on and off.
Die LED-Cluster können in einem Matixarray (Matrixfeld) in einer Ebene angeordnet sein, in denen gleichzeitig eine Montageplatte (beispielsweise die Oberfläche des Trägers 703) angeordnet ist. LEDs zumindest einen chromatischen Typs können in den LED-Clustern verwendet werden und identisch in diesen Clustern auf dem Träger 703 angeordnet sein. Trotz des chromatischen Typs kann jede LED eines der LED-Cluster 705a, 705b dieselbe Energiewinkelverteilung aufweisen, die mit der folgenden Formel beschrieben werden kann: wobei die relative Intensität einer LED bei einem gegebenen Winkel Θ ist, bei dem Licht entlang der LED-Mittellinie 2, welche normal zu der Oberfläche der LED- Befestigungsplatte (des Trägers 703) ist. γ ist ein Anpassungsparameter, welcher bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung 0,5128 betragen kann, was eine Energiewinkelverteilung bei einem Halbspitzenwert von 75° (divergierender Winkel von 150°) beschreibt, der größer als der Divergenzwinkel der bei Hochleistungs-LEDs häufig anzutreffenden Lambert'schen Abstrahlcharakteristik ist. Die vorzugsweise Verwendung stark divergent abstrahlender LEDs ermöglicht die Realisierung von in Lichtausbreitungs- richtung kurz bauender Reflektoren. The LED clusters can be arranged in a matixarray (matrix field) in a plane in which a mounting plate (for example the surface of the carrier 703) is arranged at the same time. LEDs of at least one chromatic type may be used in the LED clusters and arranged identically in these clusters on the carrier 703. Despite the chromatic type, each LED of one of the LED clusters 705a, 705b may have the same energy angle distribution that can be described by the following formula: wherein the relative intensity of an LED at a given angle Θ is at the light along the LED center line 2, which is normal to the surface of the LED mounting plate (the carrier 703). γ is an adaptation parameter, which in embodiments of the present invention may be 0.5128, which describes an energy angle distribution at a half-peak of 75 ° (diverging angle of 150 °) greater than the divergence angle of the Lambert's often encountered in high power LEDs Radiation characteristic is. The preferably use of strongly divergent emitting LEDs allows the realization of short reflectors in Lichtausbreitungs- direction.
Die zwei Typen von Reflektoren oder Reflexionsoptikmodulen 701 a, 701b können als NASS (WET) bzw. TROCKEN (DRY) bezeichnet werden. Jeder der Reflektoren 701 a, 701 b ist mit einem einzelnen LED-Cluster bzw. einem einzelnen Leuchtmittel 705a, 705b kombiniert, so dass das Beleuchtungssystem 700 ein Array (Feld) aus Reflektoren 701 a, 701 b aufweist. Jedes Cluster bzw. jedes Leuchtelement 705a, 705b mit demselben Reflektor 701a, 701 b hat ein identisches Energieverteilungsmuster, was zu einem linear additiven Arrayvorrichtung führt. In anderen Worten, in Ausführungsbeispielen in denen das Beleuchtungssystem 700 eine Mehrzahl von Reflektoren 701 a mit -zugeordneten Leuchtmitteln 705 und eine Mehrzahl von Reflektoren 701b mit zugeordneten Leuchtmitteln 705b aufweist, in welchen die Reflektoren 701 a verschieden von den Reflektoren 701 b sind, weisen die Kombinationen aus den Reflektoren 701 a in Verbindung mit den Leucht- mittein 705a ein erste gemeinsame Energiewinkelverteilung auf und die Kombinationen aus den Reflektoren 701b in Verbindung mit den Leuchtmitteln 705b weisen eine zweite gemeinsame Energiewinkelverteilung auf, welche verschieden zu der ersten Energiewinkelverteilung ist. The two types of reflectors or reflective optics modules 701a, 701b may be referred to as WET or DRY. Each of the reflectors 701 a, 701 b is combined with a single LED cluster or a single light source 705a, 705b, so that the illumination system 700 has an array (field) of reflectors 701 a, 701 b. Each cluster 705a, 705b having the same reflector 701a, 701b has an identical energy distribution pattern, resulting in a linearly additive array device. In other words, in embodiments in which the illumination system 700 has a plurality of reflectors 701 a with associated illuminants 705 and a plurality of reflectors 701b with associated illuminants 705b, in which the reflectors 701a are different from the reflectors 701b, FIGS Combinations of the reflectors 701 a in conjunction with the luminaires For example, at 705a, a first common energy angle distribution and the combinations of the reflectors 701b in conjunction with the bulbs 705b have a second common energy angle distribution that is different than the first energy angle distribution.
Von den Leuchtmitteln 705a emittiertes Licht überlagert sich damit linear additiv, genauso wie von den Leuchtmitteln 705b emittiertes Licht. Light emitted by the light sources 705a is thus superimposed linearly additive, just as light emitted by the light sources 705b.
Die Änderung der von den Straßenoberflächenbedingungen abhängigen Beleuchtungsmus- ter kann verwirklicht werden, indem die mit TROCKEN-Modulen (beispielsweise Reflektoren 701b) kombinierten LED-Cluster oder Leuchtmittel 705b ein- und ausgeschaltet werden. Für eine Beleuchtung einer nassen Straßenoberfläche werden die LED-Cluster 705b bzw. Leuchtmittel 705b mit den TROCKEN-Modulen (Reflektoren 701b) ausgeschaltet und ein Beleuchtungsmuster wird lediglich durch diejenigen LED-Cluster 705a oder Leuchtmittel 705a mit NASS-Modulen (beispielsweise Reflektoren 701a) bereitgestellt, die optisch dahingehend entworfen und optimiert sind, eine verbesserte Einheitlichkeit der Helligkeit auf einer Oberfläche mit einer Reflexionseigenschaft zu erzielen, die mit der Reflexionstabelle CIE W4 definiert ist. Ein TROCKEN-Modul (beispielsweise der Reflektor 701a) ist dahingehend entworfen und optimiert, die Differenz der Beleuchtungsintensitätsverteilung zwischen dem Beleuchtungsmuster, das durch LED-Cluster 705b oder Leuchtmittel 705b mit NASS-Modulen (Reflektoren 701b) bereitgestellt wird, und einem zweiten Beleuchtungsmuster, das eine verbesserte Einheitlichkeit der Helligkeit auf einer Oberfläche mit einer Reflexionseigen- schaft erzielt, die mit der Reflexionstabelle CIE R3 definiert ist, zu kompensieren. The change of the illumination pattern dependent on the road surface conditions can be realized by turning on and off the LED clusters or bulbs 705b combined with DRY modules (eg, reflectors 701b). For a wet road surface illumination, the LED clusters 705b and 705b are turned off with the DRY modules (reflectors 701b), and a lighting pattern is provided only by those LED clusters 705a or 705a with NASS modules (eg, reflectors 701a) , which are optically designed and optimized to achieve improved uniformity of brightness on a surface having a reflection characteristic defined with the reflection table CIE W4. A DRY module (eg, reflector 701a) is designed and optimized to provide the difference in illumination intensity distribution between the illumination pattern provided by LED cluster 705b or illuminator 705b with NASS modules (reflectors 701b) and a second illumination pattern Achieves improved uniformity of brightness on a surface with a reflection property, which is defined with the reflection table CIE R3 to compensate.
Um diese Funktionalitäten zu erreichen, wurde der oben beschriebene Entwurfsprozess zum Entwurf der Reflektoren 701a, 701b erfunden, welcher für den Entwurf beider Reflektoren 701a, 701b angewendet wird, um Reflektorstrukturen zu erzeugen, die Streulicht steuern können, welches durch Multireflexion von Licht, welches von anderen LED-Clustern emittiert wird, erzeugt wird und bei dem all das Licht und nur das Licht, welches reflektiert und umgeleitet wird, Licht ist, welches von den LEDs aus dem Beleuchtungsbereich herausgelenkt wird (beispielsweise Licht, welches verschieden zu der mittleren Abstrahlrichtung fällt). Dadurch wird ermöglicht, dass der restliche Teil des aus den LEDs emittierten Lichts den Beleuchtungsbereich direkt erreicht, ohne umgeformt zu werden, somit wird der durch eine Absorption der Reflexionsoberfläche 103 bewirkte Energieverlust auf ein Minimum reduziert. Wie im Vorherigen erläutert, können sich die NASS-Module und die TROC EN-Module durch unterschiedliche Höhen ihrer Bänder voneinander unterscheiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Frontreflektoren 731a, 731b bei den beiden Reflektoren 701a, 701b identisch, während lediglich die Rückreflektoren 732a, 732b voneinander abweichen, beispielsweise dadurch, dass die Höhen ihrer Bänder unterschiedlich sind. Beispielsweise können die Höhen der Bänder bei dem Rückreflektor 732b des Reflektors 701b (also bei dem NASS-Modul) von B.B1 zu B.B7 2, 4, 5, 6, 6, 6 und 1 1 mm betragen, während bei dem Rückreflektor 732a des Reflektors 701a (also dem TROCKEN-Modul) die Höhen der Bänder von B.B1 bis B.B7 2, 4, 5, 6, 7, 8 und 8 mm betragen können. Fig. 7b zeigt links ein Beleuchtungsmuster, wie es von dem Beleuchtungssystem 700 bei nassen Umgebungsbedingungen abgegeben werden kann. In diesem Fall ist nur das LED- Cluster 705b bzw. das Leuchtmittel 705b, welches mit dem zweiten Reflektor 701b (also mit dem NASS-Modul) kombiniert ist, eingeschaltet, während das LED-Cluster 705a bzw. das Leuchtmittel 705a, welches mit dem ersten Reflektor 701a (also mit dem TROCKEN - Modul) kombiniert ist, ausgeschaltet ist. In order to achieve these functionalities, the design process described above for designing the reflectors 701a, 701b has been devised, which is used for the design of both reflectors 701a, 701b to produce reflector structures that can control stray light resulting from multi-reflection of light generated by other LED clusters is emitted, and in which all the light and only the light which is reflected and redirected, is light which is led out of the illumination area by the LEDs (for example, light which is different from the central emission direction) , This allows the remaining part of the light emitted from the LEDs to reach the illumination area directly without being reshaped, thus minimizing the energy loss caused by absorption of the reflection surface 103. As explained above, the NASS modules and the TROC EN modules may differ from one another in that they have different heights. According to one embodiment, the front reflectors 731a, 731b are identical in the two reflectors 701a, 701b, while only the back reflectors 732a, 732b differ from each other, for example in that the heights of their bands are different. For example, the heights of the bands in the back reflector 732b of the reflector 701b (ie, in the NASS module) from B.B1 to B.B7 may be 2, 4, 5, 6, 6, 6, and 1 mm, while in the back reflector 732a of the reflector 701a (ie the DRY module), the heights of the bands from B.B1 to B.B7 can be 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 8 mm. FIG. 7b shows a lighting pattern on the left as it can be emitted by the lighting system 700 in wet environmental conditions. In this case, only the LED cluster 705b or the illuminant 705b, which is combined with the second reflector 701b (ie, with the NASS module), is switched on, while the LED cluster 705a or the illuminant 705a, which is connected to the first reflector 701a (ie, combined with the DRY module) is turned off.
Fig. 7b zeigt auf der rechten Seite ein Beleuchtungsmuster des Beleuchtungssystems 700 für trockene Umgebungsbedingungen, in dem sowohl das Leuchtmittel 705a als auch das Leuchtmittel 705b angeschaltet ist. FIG. 7b shows on the right side a lighting pattern of the dry ambient lighting system 700 in which both the light source 705a and the light source 705b are switched on.
Im Folgenden werden einige Aspekte von Ausführungsbeispielen zusammenfassend erläutert. In the following, some aspects of exemplary embodiments are explained in summary.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung benutzen gebogene Freiform- Reflektorteilflächen oder Facetten. Ein Vorteil davon ist, dass keine Artefakte von LED- Clustern auf die Straße projiziert werden, wodurch eine bessere Farbmischung erreicht werden kann. Embodiments of the present invention utilize curved free-form reflector facets or facets. An advantage of this is that no artifacts of LED clusters are projected onto the road, which allows better color mixing.
In anderen Worten, müssen bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung keine Maßnahmen getroffen werden, um einen dunklen Bereich unter einer Straßenlampe, in welcher der Reflektor 100 verwendet wird, zu beleuchten und ferner existieren keine Artefakte von LED-Clustern, daher muss keine Farbmischungsoptimierung durchgeführt werden. In other words, in embodiments of the present invention, no measures must be taken to illuminate a dark area under a street lamp in which the reflector 100 is used, and further, none exist Artifacts of LED clusters, therefore, no color mixing optimization must be performed.
Durch die gebogenen Reflektorteilflächen an den Enden der Bänder des Reflektors 100 kann erreicht werden, dass Licht, welches zu einem benachbarten Cluster abgestrahlt wird, nicht in einer Lichtverschmutzung endet, sondern die Straßenoberfläche erreicht, dadurch muss das Streulichtproblem nicht in der oben benannten Merit-Funktion bedacht werden. By means of the curved reflector partial surfaces at the ends of the bands of the reflector 100, it can be achieved that light which is emitted to an adjacent cluster does not end up in a light pollution but reaches the road surface, thus the stray light problem does not have to be in the above-mentioned merit function be considered.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem (beispielsweise in Form eines Beleuchtungsentwurfs) zum Bereitstellen verschiedener Lichtverteilungen in Abhängigkeit von Straßen- oder Fundament- oder Boden- oder Erdboden- oder Gelände- und/oder Umweltbedingungen, welches mit einem LED-Cluster- Matrixarray arbeitet, das in einer Ebene angeordnet ist und zwei Typen von Reflexionsop- tikmodulen (Reflektoren 701a, 701b) aufweist, die mit demselben Optikmodellierungslö- sungsansatz entworfen sind, der Freiform-Flächen anwendet. Embodiments of the present invention provide a lighting system (for example, in the form of a lighting design) for providing various light distributions depending on road or foundation or soil or soil or terrain and / or environmental conditions that operates with an LED cluster matrix array. which is arranged in a plane and has two types of reflection optical modules (reflectors 701a, 701b) designed with the same optical modeling approach that applies free-form surfaces.
Weitere Ausführungsbeispiele vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem, bei dem jedes der LED-Cluster LEDs zumindest eines chromatischen Typs auf einer ebenen Oberfläche aufweist, die dieselbe ist, wie die Ebene des Cluster-Arrays. Further embodiments of the present invention provide an illumination system in which each of the LED cluster LEDs has at least one chromatic type LEDs on a planar surface that is the same as the plane of the cluster array.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem, bei dem LEDs aller Typen dieselbe Winkelverteilung aufweisen, die eine zylindrischsymmetrische Verteilung mit einem möglichst großen Divergenz- Winkel von z.B. bis zu 150° aufweist. Further embodiments of the present invention provide an illumination system in which LEDs of all types have the same angular distribution, which has a cylindrically symmetrical distribution with the greatest possible divergence angle of e.g. up to 150 °.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem, bei dem jeder der LED-Cluster optisch mit einem Reflexionsoptikmodul (wie beispielsweise den Reflektoren 701a, 701b) kombiniert ist, um ein Beleuchtungsmuster auf einer Straße bereitzustellen, das dasselbe ist, wie das, das durch eine Mehrzahl von LED- Clustern mit demselben Modultyp (bzw. mit demselben Reflektor) bereitgestellt wird. Further embodiments of the present invention provide an illumination system in which each of the LED clusters is optically combined with a reflective optics module (such as the reflectors 701a, 701b) to provide a lighting pattern on a roadway that is the same as that through a laser A plurality of LED clusters with the same type of module (or with the same reflector) is provided.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem, bei dem das Modul (der Reflektor) um ein gewünschtes Muster zu bilden, nur das aus den LEDs emittierte Licht reflektiert, das aus dem Beleuchtungsbereich herausgelenkt wird, was dem restlichen Teil des aus den LEDs emittierten Licht ermöglicht, den Beleuchtungsbereich zu erreichen, ohne umgeformt zu werden. Weitere Ausführungsbeispiele schaffen einen Reflektor, bei dem jedes der Freiform- Patches (beispielsweise jedes der Bänder) eine Regelfläche ist, die durch Variieren eines Geradensegments gebildet wird, dessen Endpunkte sich entlang verschiedener Bahnen (beispielsweise entlang der Bandkanten) bewegen, die Kurven sind, die jeweils in zwei Ebenen mit zwei Kontrollpunkten, dort, wo die Kurven gleichmäßig verlaufen, definiert sind. Further embodiments of the present invention provide a lighting system in which the module (the reflector) to form a desired pattern reflects only the light emitted from the LEDs, which is deflected out of the illumination area, which is the remainder of the light emitted from the LEDs allows to reach the lighting area without being reshaped. Further embodiments provide a reflector in which each of the free-form patches (eg, each of the bands) is a ruled surface formed by varying a straight segment whose endpoints move along different paths (for example, along the band edges) that are curves in each case in two levels with two control points, where the curves run evenly.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Kurvensegment zwischen zwei Kontrollpunkten mit einer konischen Kurve definiert sein, deren Tangenten an den zwei Kontroll- punkten mit denen eines benachbarten Kurvensegments zusammenfallen. Mit anderen Worten können zwei aneinander angefügte Kurvensegmente eines Abschnitts einer Bandkante an deren Berührungspunkten die gleiche Steigung aufweisen, so dass die beiden Kurvensegmente stetig und differenzierbar ineinander übergehen. Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele können sich bei einem Reflektor zwei benachbarte Bänder (und damit auch zwei benachbarte Reflektorteilflächen) eine selbe Bahnkurve (beispielsweise Bandkante) teilen. According to further embodiments, a curve segment between two control points may be defined with a conical curve whose tangents at the two control points coincide with those of an adjacent curve segment. In other words, two adjoining curve segments of a section of a band edge can have the same slope at their points of contact, so that the two curve segments merge into one another in a continuous and differentiable manner. According to further embodiments, two adjacent bands (and thus also two adjacent reflector sub-areas) may share a same trajectory (band edge, for example) in one reflector.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Reflektor, bei dem sich ein Abschnitt jedes Bandes, der zu einem Rand des Reflektors angrenzt, zur XZ- Ebene biegt, um Licht daran zu hindern, dass es auf die Reflexionsoberfläche eines benachbarten Moduls oder Reflektors trifft, was Streulicht bewirken würde, während er Licht reflektiert, um ein gewünschtes Beleuchtungsmuster zu bilden. Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Reflektor, bei dem die Reflektorteilflächen, die diejenigen der anderen Seite (des anderen Reflektors) erreichen, eine weitere Funktion eines Blockierens von aus der Lichtquelle emittiertem Licht, das um mehr als 80° von der Mittellinie (von der mittleren Abstrahlrichtung 105) weggelenkt wird, aufweisen. Further embodiments of the present invention provide a reflector in which a portion of each band adjacent to an edge of the reflector bends to the XZ plane to prevent light from hitting the reflective surface of an adjacent module or reflector Scattering light while reflecting light to form a desired illumination pattern. Further embodiments of the present invention provide a reflector in which the reflector sub-areas reaching those of the other side (of the other reflector) have another function of blocking light emitted from the light source which is more than 80 ° from the center line (of the middle emission direction 105) is deflected.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen einen Reflektor, bei dem die Reflektorteilflächen und/oder die Bänder durch eine Bodenoberfläche 23, 24 eines Reflektors oder Moduls begrenzt sind, die auf einer Einschränkungsebene liegt, die zwischen einem Rand des Leuchtmittels oder des LED-Clusters und einem Rand des Beleuchtungsbereichs, die beide parallel zur X-Achse sind, angeordnet ist. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nutzen innerhalb eines LED- Clusters sowohl entsprechend angesteuerte weiße als auch monochrom, wie z.B. blau und/oder rot strahlende, LEDs, um eine hohe elektrooptische Wandlungseffizienz des LED-Clusters und eine hohe Lichtqualität mit sehr guter Farbwiedergabe zu erzielen. Mit anderen Worten kann bei Ausführungsbeispielen ein LED-Clustern eine Mehrzahl von LED-Gruppen aufweisen, wobei LEDs verschiedener LED-Gruppen in verschiedenen Farben abstrahlen und LEDs einer Gruppe in der gleichen Farbe abstrahlen. Further embodiments of the present invention provide a reflector in which the reflector part surfaces and / or the bands are bounded by a bottom surface 23, 24 of a reflector or module lying on a restriction plane between an edge of the light source or the LED cluster and a Edge of the illumination area, which are both parallel to the X-axis, is arranged. Other embodiments of the present invention use within an LED cluster both appropriately driven white and monochrome, such as blue and / or red, LEDs to achieve a high electro-optical conversion efficiency of the LED cluster and a high quality of light with very good color rendering. In other words, in embodiments, an LED cluster may include a plurality of LED groups, wherein LEDs of different LED groups radiate in different colors and emit LEDs of a group in the same color.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssys- tem, das einer Lichtverteilung mit Reflektoren vom NASS-Typ für eine nasse Straße bereitstellt, was bedeutet, dass lediglich die mit einem Reflektor vom NASS-Typ gekoppelten LED-Cluster aktiviert sind. Further embodiments of the present invention provide a lighting system that provides light distribution with wet road reflectors of the NASS type, meaning that only the LED clusters coupled to a NASS-type reflector are activated.
Eine Überwachung der Abstrahlung der einzelnen Module (Reflektoren in Kombination mit den Leuchtmitteln) bzw. der einzelnen LED-Gruppen eines Clusters wie z.B. durch eingebaute oder über Lichtleitfasern angekoppelte Detektoren oder Sensoren ermöglicht den sicheren Betrieb der Leuchte und den Ausgleich von temperatur- oder alterungsbedingten Änderungen der elektrooptischen Wandlungseffizienz der LEDs durch Nachregelung der Treiber ströme. Die Nachregelung der Treiberströme kann dabei für die einzelnen LED-Gruppen der LED-Cluster und insbesondere für jedes LED-Cluster bei einer Anordnung mehrerer LED-Cluster in einem Feld (wie beispielsweise bei dem Beleuchtungssystem 700) getrennt erfolgen. Zur Erfassung der Abstrahlung der Lichtquellen (gebildet aus einem Reflektor und einem Leuchtmittel oder LED-Cluster) können die Lichtquellen Sensoren aufweisen. So ein Sensor kann beispielsweise an der Reflektoroberfläche 103 des Reflektors 100 angeordnet sein. Es wurde herausgefunden, dass eine gute Position für einen Sensor sich in einem Bereich der Reflektoroberfläche 103 des Reflektors 100 befindet, in dem das erste Band l i la des Frontreflektors 31 die Symmetrieebene des Reflektors 100 schneidet. Ausführungsbeispiele schaffen daher einen Reflektor 100 der einen Sensor aufweist, der in einem Bereich der Reflektorfläche 103 des Reflektors 100 angeordnet ist, in dem das in Richtung der mittleren Ausbreitungsrichtung 105 erste Band l i la des Frontreflektors 31 die Symmetrieebene des Reflektors 100 schneidet. Ein solcher Sensor kann im einfachsten Fall ein Lichtleiter sein, welcher mit einem Detektor (wie beispielsweise einer Photodiode oder einer Anordnung mehrerer Photodioden) verbunden ist. Der Detektor kann beispielsweise ein Farbsensor sein, welcher es ermöglicht die Abstrahlung der einzelnen LED-Gruppen des LED-Clusters einer Lichtquelle zu messen und deren Treiberströme getrennt voneinander nachzusteuern. Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Beleuchtungssystem, das eine Lichtverteilung mit Reflektoren sowohl vom NASS-Typ als auch vom TROCKEN-Typ für eine trockene Straße bereitstellt, was bedeutet, dass alle LED-Cluster aktiviert sind. Monitoring the radiation of the individual modules (reflectors in combination with the light sources) or the individual LED groups of a cluster, such as built-in or coupled via optical fibers detectors or sensors allows safe operation of the lamp and the compensation of temperature or aging-related changes the electro-optical conversion efficiency of the LEDs by readjusting the driver currents. The readjustment of the driver currents can be carried out separately for the individual LED groups of the LED clusters and in particular for each LED cluster in the case of an arrangement of several LED clusters in one field (such as, for example, in the illumination system 700). For detecting the radiation of the light sources (formed from a reflector and a light source or LED cluster), the light sources may comprise sensors. Such a sensor can be arranged, for example, on the reflector surface 103 of the reflector 100. It has been found that a good position for a sensor is in a region of the reflector surface 103 of the reflector 100 in which the first band 11a of the front reflector 31 intersects the symmetry plane of the reflector 100. Exemplary embodiments therefore provide a reflector 100 which has a sensor which is arranged in a region of the reflector surface 103 of the reflector 100, in which the first belt 111 in the direction of the central propagation direction 105 intersects the symmetry plane of the reflector 100. Such a sensor may in the simplest case be an optical fiber which is connected to a detector (such as a photodiode or an array of photodiodes). The detector may, for example, be a color sensor which makes it possible to measure the emission of the individual LED groups of the LED cluster of a light source and to control their driver currents separately from one another. Further embodiments of the present invention provide a lighting system that provides light distribution with both wet-type and dry-type reflectors for a dry road, meaning that all LED clusters are activated.
Zur wetterabhängigen und optional Verkehrs- und von der Umgebungshelligkeit abhängigen Steuerung der Leuchten kann eine zentrale Steuereinheit mit geeigneten Sensoren über geeignete Kommunikationswege wie z.B. Funk oder eine drahtgebundene Verbindung zur jeweiligen Leuchte verbunden sein. For weather-dependent and optionally traffic and ambient light-dependent control of the lights, a central control unit with suitable sensors can be connected via suitable communication channels, such as e.g. Wireless or a wired connection to the respective lamp to be connected.
Zusätzlich oder alternativ können dezentrale Sensoren und Steuereinheiten den Lichtfluß und die Abstrahlung des Beleuchtungssystems an die Witterung und optional den Verkehrsfluß und die Umgebungshelligkeit anpassen. Mit anderen Worten können Beleuchtungssysteme gemäß Ausführungsbeispielen ihre Abstrahlung zusätzlich zur witterungsab- hängigen Anpassung auch in Abhängigkeit von weiteren Umgebungsbedingungen anpassen. Diese Anpassung kann sowohl durch das Aktivieren und Deaktivieren einzelner LED-Cluster (beispielsweise von NASS oder TROCKEN Modulen) als auch durch ein Dimmen (Variieren der Treiberströme) der LED-Cluster erfolgen. Zusammenfassend schaffen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung einen Reflektor oder eine Reflexionsoptik, beispielsweise für eine LED-Straßenleuchte. Additionally or alternatively, remote sensors and control units may adjust the light flux and radiation of the lighting system to the weather and optionally the traffic flow and ambient brightness. In other words, lighting systems according to exemplary embodiments can adapt their radiation in addition to the weather-dependent adaptation as a function of other environmental conditions. This adjustment can be made both by activating and deactivating individual LED clusters (for example from NASS or DRY modules) and by dimming (varying the driver currents) of the LED clusters. In summary, embodiments of the present invention provide a reflector or reflective optics, for example for an LED street lamp.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Beleuchtungssystem, beispielsweise für eine solche Straßenleuchte. Further embodiments provide a lighting system, for example for such a street lamp.

Claims

Patentansprüche claims
1. Reflektor (100, 701a, 701b) für eine Straßenlampe, mit folgenden Merkmalen: einer Öffnung (101 , 101a, 101b) für ein Leuchtmittel (3, 705a, 705b); und A reflector (100, 701a, 701b) for a street lamp, comprising: an opening (101, 101a, 101b) for a lamp (3, 705a, 705b); and
einer Reflektorfläche (103), die sich in einer mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) von der Öffnung (101 , 101a, 101b) weg erstreckt, ohne Licht des Leuchtmittels (3, 705a, 705b) entlang der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) umzulenken; a reflector surface (103) which extends away from the opening (101, 101a, 101b) in a central emission direction (2, 105), without light of the luminous means (3, 705a, 705b) along the central emission direction (2, 105) redirect;
wobei die Reflektorfläche (103) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) in Bänder (109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d) untergliedert ist, die entlang von Bandkanten (1 13a bis 1 13c) stetig aneinander anschließen; und wherein the reflector surface (103) is subdivided in the direction of the central emission direction (2, 105) into strips (109a to 109g, 11a to 11d) which continuously adjoin one another along strip edges (13a to 13c); and
wobei die Bandkanten (1 13a bis 1 13c) zumindest einen Abschnitt aufweisen, der aus aneinander stetig und differenzierbar angefügten Kurvensegmenten (115a, 1 15b) besteht, wobei der Abschnitt einen ersten Punkt aufweist, in dem ein Krümmungsvek- tor des Abschnitts nach innen zeigt und einen zweiten Punkt aufweist, in dem der Krümmungsvektor des Abschnitts nach außen zeigt. wherein the band edges (1 13a to 13c) comprise at least a portion consisting of contiguously and differentially attached curve segments (115a, 15b), the portion having a first point in which a curvature vector of the portion faces inwards and a second point in which the curvature vector of the section faces outward.
2. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 1 , wobei Kurvensegmente (1 15a, 1 15b) benachbarter Bandkanten (1 13a bis 1 13c) einander zugeordnet sind; 2. reflector (100, 701a, 701b) according to claim 1, wherein cam segments (1 15a, 1 15b) of adjacent band edges (1 13a to 1 13c) are associated with each other;
wobei die Reflektorfläche (103) zwischen Anfangspunkten zweier einander zugeordneter Kurvensegmente und zwischen Endpunkten der zwei einander zugeordneten Kurvensegmente jeweils eine Verbindungslinie (1 16a, 1 16b) aufweist, so dass die zwei einander zugeordneten Kurvensegmente zusammen mit den Verbindungslinien (1 16a, 1 16b) den Umfang einer Reflektorteilfläche (53) bilden. wherein the reflector surface (103) between the starting points of two mutually associated curve segments and between end points of the two associated curve segments each having a connecting line (1 16a, 1 16b), so that the two mutually associated curve segments together with the connecting lines (1 16a, 1 16b) form the circumference of a reflector part surface (53).
3. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 2, 3. reflector (100, 701a, 701b) according to claim 2,
wobei die Verbindungslinien (1 16a, 116b) Geraden sind. wherein the connecting lines (1 16a, 116b) are straight lines.
4. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, 4. reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei benachbarte Abschnitte einer Bandkante sich entweder in einer Knickkante (1 17) der Reflektorfläche (103) treffen oder an einer Außenfläche der Reflektorfläche (103) enden. wherein adjacent portions of a band edge meet either in a bending edge (1 17) of the reflector surface (103) or on an outer surface of the reflector surface (103) terminate.
5. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei ein erstes Kurvensegment eines ersten Abschnitts einer Bandkante (1 13c) und ein zweites Kurvensegment eines zweiten Abschnitts der Bandkante (1 13c), der den ersten Abschnitt in einer Knickkante (1 17) der Reflektorfläche (103) trifft, identische Kurvenparameter aufweisen. wherein a first curve segment of a first portion of a band edge (1 13c) and a second curve segment of a second portion of the band edge (1 13c), which meets the first portion in a bending edge (1 17) of the reflector surface (103) have identical curve parameters.
6. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei die mittlere Abstrahlrichtung (2, 105) eine Normale einer Ebene, in der die Öffnung (101 , 101a, 101b) liegt, bildet. wherein the average radiation direction (2, 105) forms a normal of a plane in which the opening (101, 101a, 101b) is located.
7. Reflektor (100, 701 a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Bandkanten (1 13a bis 1 13c) verschiedener Bänder (109a bis 109g, 1 1 1a bis 1 1 1d) in zueinander parallelen Bandkantenebenen verlaufen. 7. reflector (100, 701 a, 701 b) according to one of the preceding claims, wherein band edges (11a to 13c) of different bands (109a to 109g, 11a to 11d) extend in mutually parallel band edge planes.
8. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 7, 8. reflector (100, 701a, 701b) according to claim 7,
wobei die mittlere Abstrahlrichtung (2, 105) eine Normale der Bandkantenebenen bildet. wherein the central radiation direction (2, 105) forms a normal of the band edge planes.
9. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei die Bandkantenabstände zwischen benachbarten Bandkanten mit zunehmender Entfernung der Bandkanten zur Öffnung (101, 101a, 101b) zunehmen. wherein the band edge distances between adjacent band edges increase with increasing distance of the band edges from the opening (101, 101a, 101b).
10. Reflektor ( 100, 701 a, 701 b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. reflector (100, 701 a, 701 b) according to one of the preceding claims,
ferner aufweisend einen Frontreflektor (31, 731a, 731b) und einen Rückreflektor (32, 732a, 732b); further comprising a front reflector (31, 731a, 731b) and a back reflector (32, 732a, 732b);
wobei der Frontreflektor (31 , 731a, 731b) in eine erste Anzahl von Bändern (1 1 1a bis 1 1 ld) untergliedert ist und der Rückreflektor (32, 732a, 732b) in eine zweite Anzahl von Bändern (109a bis 109g), welche verschieden zu der ersten Anzahl von Bändern (109a bis 109g) ist, untergliedert ist. wherein the front reflector (31, 731a, 731b) is subdivided into a first number of bands (1 1 1a to 1 1 ld), and the back reflector (32, 732a, 732b) is divided into a second number of bands (109a to 109g) different from the first number of bands (109a to 109g) is partitioned.
1 1. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 10, 1 1. Reflector (100, 701a, 701b) according to claim 10,
wobei der Frontreflektor (31, 731a, 731b) oder der Rückreflektor (32, 732a, 732b) ein erstes Teilmodul (31a, 32a) und ein zweites Teilmodul (31b, 32b) aufweist, wo- bei das erste Teilmodul (31a, 32a) und das zweite Teilmodul (31b, 32b) symmetrisch zueinander sind. wherein the front reflector (31, 731a, 731b) or the rear reflector (32, 732a, 732b) has a first sub-module (31a, 32a) and a second sub-module (31b, 32b), wherein in which the first submodule (31a, 32a) and the second submodule (31b, 32b) are symmetrical to each other.
12. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 1 1 , 12. Reflector (100, 701a, 701b) according to claim 1 1,
wobei Knickkanten (1 17) der Reflektorfläche (103) in der sich benachbarte Abschnitte von Bandkanten (1 13c) des Frontreflektors (31 , 73 la, 73 lb) oder des Rückreflektors ((32, 732a, 732b) treffen in einer Symmetrieebene der Teilmodule (31a, 31 b, 32a, 32b) des Frontrefiektors (31 , 731 a, 731b) oder Rückreflektors (32, 732a, 732b) verlaufen. wherein bending edges (1 17) of the reflector surface (103) in the adjacent portions of band edges (1 13c) of the front reflector (31, 73 la, 73 lb) or the back reflector ((32, 732a, 732b) meet in a plane of symmetry of the sub-modules (31a, 31b, 32a, 32b) of the front reflector (31, 731 a, 731b) or back reflector (32, 732a, 732b) extend.
13. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, 13. Reflector (100, 701a, 701b) according to one of claims 10 to 12,
wobei der Frontreflektor (31 , 731a, 731b) und der Rückreflektor (32, 732a, 732b) eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen, die in einer Grenzebene liegt, welche senkrecht zu Bandkantenebenen ist, in der die Bandkanten (1 13a bis 1 13c) verlaufen. wherein the front reflector (31, 731a, 731b) and the back reflector (32, 732a, 732b) have a common interface lying in a boundary plane which is perpendicular to band edge planes in which the band edges (1313a to 1313c) extend.
14. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß Anspruch 13, wenn zurückbezogen auf Anspruch 1 1 , 14. Reflector (100, 701a, 701b) according to claim 13, when related to claim 1 1,
wobei eine Symmetrieebene der Teilmodule (31a, 31b, 32a, 32b) des Frontreflektors (31 , 731a, 731b) oder des Rückreflektors (32, 732a, 732b) senkrecht zur Grenzebene und den Bandkantenebenen ist. wherein a plane of symmetry of the sub-modules (31a, 31b, 32a, 32b) of the front reflector (31, 731a, 731b) or the back reflector (32, 732a, 732b) is perpendicular to the boundary plane and the band edge planes.
15. Reflektor ( 100, 701 a, 701 b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bandkanten zumindest einen Abschnitt aufweisen, der aus aneinander angefügten Kreissegmenten unterschiedlicher Radien besteht, die stetig und differenzierbar ineinander übergehen. 15. Reflector (100, 701 a, 701 b) according to one of the preceding claims, wherein the band edges have at least a portion consisting of adjoining circle segments of different radii, which merge smoothly and differentially into each other.
16. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 16. Reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei eine erste Tangente eines Kurvensegments an einem Anfangspunkt des Kurvensegments mindestens um einen Winkel von 10° von einer zweiten Tangente des Kurvensegments an einem Endpunkt des Kurvensegments abweicht. wherein a first tangent of a curve segment at an initial point of the curve segment deviates at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment.
17. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 17. Reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
wobei für jedes Kurvensegment zumindest eines Abschnitts einer Bandkante, welcher sich von einer Außenkante der Reflektorfläche (103) zu einer weiteren Au- ßenkante der Reflektorfläche ( 103) oder einer Knickkante (1 17) der Reflektorflächewherein, for each curve segment, at least one section of a band edge which extends from an outer edge of the reflector surface (103) to a further outer edge of the reflector surface (103) or a bent edge (17) of the reflector surface
(103) erstreckt, eine erste Tangente des Kurvensegments an einem Anfangspunkt des Kurvensegments mindestens um einen Winkel von 10° von einer zweiten Tangente des Kurvensegments an einem Endpunkt des Kurvensegments abweicht. (103), a first tangent of the curve segment at an initial point of the curve segment deviates at least an angle of 10 ° from a second tangent of the curve segment at an endpoint of the curve segment.
18. Reflektor ( 100, 701 a, 701 b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 18. Reflector (100, 701 a, 701 b) according to one of the preceding claims,
wobei Winkel zwischen Tangenten an Anfangspunkten von Kurvensegmenten von Bandkurven und Tangenten an Endpunkten der Kurvensegmente mit geringer werdendem Abstand der Kurvensegmente zu einer Symmetrieebene des Reflektors (100, 701a, 701b) zunehmen. wherein angles between tangents at starting points of curve segments of band curves and tangents at endpoints of the curve segments increase with decreasing distance of the curve segments to a symmetry plane of the reflector (100, 701a, 701b).
19. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen Frontreflektor (31 , 731a, 731b) und einen Rückreflektor (32, 732a, 732b); 19. Reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims, further comprising a front reflector (31, 731a, 731b) and a back reflector (32, 732a, 732b);
wobei der Frontreflektor (31 , 731a, 731b) und der Rückreflektor (32, 732a, 732b) eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen, die in einer Grenzebene liegt; wherein the front reflector (31, 731a, 731b) and the rear reflector (32, 732a, 732b) have a common interface lying in a boundary plane;
wobei eine Ausdehnung des Reflektors (100, 701 a, 701b) in einer Richtung einer Schnittlinie der Grenzebene und einer Bandkantenebene, in der eine Bandkante verläuft, mindestens 3,5 mal so groß wie eine Ausdehnung des Leuchtmittels (5, 705a, 705b) entlang der Schnittlinie ist. wherein an extension of the reflector (100, 701 a, 701b) in a direction of a line of intersection of the boundary plane and a band edge plane in which a band edge extends, at least 3.5 times as large as an extension of the illuminant (5, 705a, 705b) along the cut line is.
20. Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 20. Reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims,
ferner aufweisend einen Frontreflektor (31 , 731a, 731b) und einen Rückreflektor (32, 732a, 732b); further comprising a front reflector (31, 731a, 731b) and a back reflector (32, 732a, 732b);
wobei der Frontreflektor (31 , 731a, 731b) und der Rückreflektor (32, 732a, 732b) jeweils einen Bandbereich aufweisen, in dem sie aus Bändern (109a bis 109g, l i la bis 1 1 1 d) bestehen; und wherein the front reflector (31, 731a, 731b) and the rear reflector (32, 732a, 732b) each have a band area in which they consist of bands (109a to 109g, l la to 1 1 1 d); and
wobei eine Ausdehnung des Bandbereichs des Rückreflektors (32, 732a, 732b) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) größer als eine Ausdehnung des Bandbereichs des Frontreflektors (31 , 731a, 731b) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) ist. wherein an extension of the band region of the back reflector (32, 732a, 732b) in the direction of the central emission direction (2, 105) is greater than an extension of the band region of the front reflector (31, 731a, 731b) in the direction of the central emission direction (2, 105) ,
21. Reflektor ( 100, 701 a, 701 b) gemäß Anspruch 20, wobei der Frontreflektor (31 , 731a, 731b) eine Reflektorplatte (33) aufweist, welche sich an den Bandbereich des Frontreflektors (31 , 731a, 731b) anschließt und sich von dem Bandbereich des Frontreflektors (31 , 731 a, 731b) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) erstreckt. 21. Reflector (100, 701 a, 701 b) according to claim 20, wherein the front reflector (31, 731a, 731b) has a reflector plate (33) which adjoins the band region of the front reflector (31, 731a, 731b) and extends from the band region of the front reflector (31, 731 a, 731b) in the direction of extends in the middle emission direction (2, 105).
22. Reflektor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen Frontreflektor (31), einen Rückreflektor (32) und einen Sensor; wobei der Sensor in einem Bereich der Reflektoroberfläche (103) angeordnet ist, in dem sich ein in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (105) erstes Band (l i l a) des Frontreflektors (31 ) und eine Symmetrieebene des Reflektors schneiden. 22. A reflector according to one of the preceding claims, further comprising a front reflector (31), a rear reflector (32) and a sensor; wherein the sensor is arranged in a region of the reflector surface (103), in which intersect in the direction of the central radiation direction (105) first band (l i l a) of the front reflector (31) and a plane of symmetry of the reflector.
23. Beleuchtungssystem mit folgenden Merkmalen: 23. Lighting system with the following features:
einem Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ; und a reflector (100, 701a, 701b) according to one of the preceding claims; and
einem Leuchtmittel (3, 705a, 705b); a lighting means (3, 705a, 705b);
wobei die mittlere Abstrahlrichtung (2, 105) eine mittlere Abstrahlrichtung des Leuchtmittels (3, 705a, 705b) ist. wherein the central emission direction (2, 105) is a central emission direction of the luminous means (3, 705a, 705b).
24. Beleuchtungssystem mit folgenden Merkmalen: 24. Lighting system with the following features:
einem Reflektor (100, 701a, 701b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22; a reflector (100, 701a, 701b) according to any one of claims 1 to 22;
einem Leuchtmittel (3, 705a, 705b); wobei das Leuchtmittel (3, 705a, 705b) eine Mehrzahl von LED-Gruppen aufweist, wobei LEDs verschiedener LED-Gruppen in verschiedenen Farben abstrahlen und LEDs derselben LED-Gruppe jeweils in der derselben Farbe abstrahlen; und a lighting means (3, 705a, 705b); wherein the lighting means (3, 705a, 705b) comprises a plurality of LED groups, wherein LEDs of different LED groups radiate in different colors and emit LEDs of the same LED group in the same color, respectively; and
wobei das Beleuchtungssystem ausgebildet ist, um Helligkeiten der einzelnen LED- Gruppen getrennt voneinander zu erfassen und um Treiberströme für die einzelnen LED-Gruppen in Abhängigkeit von den erfassten Helligkeiten einzustellen. wherein the illumination system is designed to detect brightnesses of the individual LED groups separately from one another and to set drive currents for the individual LED groups as a function of the detected brightnesses.
25. Reflektoranordnung mit folgenden Merkmalen: 25. Reflector arrangement with the following features:
einem ersten Reflektor (701a) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; a first reflector (701a) according to one of the preceding claims;
einem zweiten Reflektor (701b) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; a second reflector (701b) according to one of the preceding claims;
wobei der erste Reflektor (701a) einen ersten Frontreflektor (731 a) und einen ersten Rückreflektor (732a) aufweist; the first reflector (701a) having a first front reflector (731a) and a first back reflector (732a);
wobei der zweite Reflektor (701b) einen zweiten Frontreflektor (731b) und einen zweiten Rückreflektor (732b) aufweist; und wherein the second reflector (701b) has a second front reflector (731b) and a second rear reflector (732b); and
wobei der erste Frontreflektor (731a) gleich dem zweiten Frontreflektor (731b) ist und der erste Rückreflektor (732a) verschieden zu dem zweiten Rückreflektor (732b) ist. wherein the first front reflector (731a) is equal to the second front reflector (731b), and the first back reflector (732a) is different from the second back reflector (732b).
26. Reflektoranordnung gemäß Anspruch 25, wobei eine Ausdehnung des ersten Rückreflektors (732a) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) des ersten Reflektors (701 a) identisch einer Ausdehnung des zweiten Rückreflektors (732b) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) des zweiten Reflektors (701b) ist, aber zumindest zwei Bänder des ersten Rück- reflektors (732a) eine andere Ausdehnung in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung26. Reflector arrangement according to claim 25, wherein an extension of the first return reflector (732a) in the direction of the central emission direction (2, 105) of the first reflector (701a) is identical to an extension of the second return reflector (732b) in the direction of the central emission direction (2, 105) of the second reflector (701b ), but at least two bands of the first return reflector (732a) have a different extension in the direction of the central emission direction
(2, 105) des ersten Reflektors (701a) aufweisen, als eine Ausdehnung zweier entsprechender Bänder des zweiten Rückreflektors (732b) in Richtung der mittleren Abstrahlrichtung (2, 105) des zweiten Reflektors (701b). (2, 105) of the first reflector (701a), as an extension of two corresponding bands of the second return reflector (732b) in the direction of the central emission direction (2, 105) of the second reflector (701b).
27. Reflektoranordnung gemäß einem der Ansprüche 25 oder 26,. 27. Reflector arrangement according to one of claims 25 or 26,.
wobei eine Anzahl der Bänder des ersten Rückreflektors (732a) gleich einer Anzahl der Bänder des zweiten Rückreflektors (732b) ist. wherein a number of the bands of the first back reflector (732a) is equal to a number of the bands of the second back reflector (732b).
28. Beleuchtungssystem (700) mit folgenden Merkmalen: 28. Lighting system (700) with the following features:
einem ersten Reflektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22; a first reflector according to one of claims 1 to 22;
einem zweiten Reflektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22; a second reflector according to any one of claims 1 to 22;
einem ersten Leuchtmittel (705a), welches in der Öffnung (101a) des ersten Reflektors (701a) angeordnet ist; und a first lighting means (705a) disposed in the opening (101a) of the first reflector (701a); and
einem zweiten Leuchtmittel (705b), welches in der Öffnung (101b) des zweiten Reflektors (701 b) angeordnet ist; a second lighting means (705b) disposed in the opening (101b) of the second reflector (701b);
wobei der erste Reflektor (701a) verschieden zu dem zweiten Reflektor (701b) ist; und wobei das Beleuchtungssystem (700) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von einem Informationssignal, welches eine Umgebungsbedingung beschreibt, für einen ersten Zustand der Umgebungsbedingung nur den zweiten Reflektor (701 b) zu aktivieren und für einen zweiten Zustand der Umgebungsbedingung sowohl den zweiten Reflektor (701b) als auch den ersten Reflektor (701a) zu aktivieren. wherein the first reflector (701a) is different from the second reflector (701b); and wherein the illumination system (700) is configured to activate only the second reflector (701b) in response to an information signal describing an environmental condition for a first condition of the environmental condition and both the second reflector (701b) for a second condition of the environmental condition ) as well as the first reflector (701a).
29. Beleuchtungssystem (700) gemäß Anspruch 28, 29. Illumination system (700) according to claim 28,
wobei das erste Leuchtmittel (705a) und das zweite Leuchtmittel (705b) sowie der erste Reflektor (701a) und der zweite Reflektor (701b) auf einem gemeinsamen Träger (703) angeordnet sind. wherein the first lighting means (705a) and the second lighting means (705b) as well as the first reflector (701a) and the second reflector (701b) are arranged on a common carrier (703).
30. Beleuchtungssystem (700) gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29, ferner aufweisend eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von einer weiteren Umgebungsbedingung ein weiteres Informationssignal bereitzustellen; und wobei das Beleuchtungssystem (700) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von dem weiteren Informationssignal, welches die weitere Umgebungsbedingung beschreibt, das erste Leuchtmittel (705a) oder das zweite Leuchtmittel (705b) zu dimmen. 30. The illumination system of claim 28, further comprising a controller configured to provide a further information signal in response to another environmental condition; and wherein the illumination system (700) is designed to dim the first illuminant (705a) or the second illuminant (705b) in dependence on the further information signal which describes the further ambient condition.
31. Beleuchtungssystemanordnung mit folgenden Merkmalen: 31. Lighting system arrangement with the following features:
einer Mehrzahl von Beleuchtungssystemen gemäß einem der Ansprüche 28 bis 30; und einer zentralen Steuereichrichtung die ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von der Umgebungsbedingung das Informationssignal für die Mehrzahl von Beleuchtungssystemen bereitzustellen. a plurality of illumination systems according to any one of claims 28 to 30; and a central control section configured to provide the information signal for the plurality of lighting systems depending on the environmental condition.
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