EP3832198A1 - Optically active cover for a light source - Google Patents

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EP3832198A1
EP3832198A1 EP20209272.2A EP20209272A EP3832198A1 EP 3832198 A1 EP3832198 A1 EP 3832198A1 EP 20209272 A EP20209272 A EP 20209272A EP 3832198 A1 EP3832198 A1 EP 3832198A1
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EP
European Patent Office
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cover
light
dimension
light source
secondary optics
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20209272.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Philipp Henrici
Olaf Baumeister
André Helring
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BJB GmbH and Co KG
Original Assignee
BJB GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V5/002—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • F21V5/004—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light using microlenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V5/007—Array of lenses or refractors for a cluster of light sources, e.g. for arrangement of multiple light sources in one plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/18—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array annular; polygonal other than square or rectangular, e.g. for spotlights or for generating an axially symmetrical light beam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Such covers are also generally referred to as optics due to their property of influencing the light emerging from the light source, in particular of directing it in a targeted manner.
  • a generic cover or optics is for example in WO2014 / 184422 disclosed.
  • the cover or optics there has a light entry side and a light exit side.
  • the light entry side is provided with primary optics which change the emission characteristics of the light exiting from the light source and in particular influence the direction of exit of the light from the cover.
  • the primary optics provided on the light entry side generally ensure that the light emitted by the light source is bundled; It rarely happens that the optical structures present on the light entry side are used to scatter the light.
  • the outer surface area of the in WO2014 / 184422 cover shown next to a lens-like Central area consists of several, frustoconical elements that serve as secondary optics and are spaced from one another by flat surface areas.
  • the secondary optics are distributed in concentric rings around the central, lens-like area and serve in particular to reduce scattered light.
  • the stray light leaving the cover is responsible for two undesirable effects.
  • the scattered light causes glare for people looking in the direction of the light source; furthermore, the refraction of light leads to undesirable color fringes or color deviations on illuminated surfaces.
  • each secondary optic is convexly curved Has surface and the structured outer surface area is formed by a plurality of secondary optics, the convexly curved surfaces of which directly adjoin one another.
  • the main advantage of the cover according to the invention is that there are no flat surface areas on the light exit side between the secondary optics, which form the structured outer surface area and have a scattered light-reducing effect. There is therefore no surface section in the structured outer surface area of the cover that is not occupied by a secondary optic. Ultimately, the dazzling scattered light that creates color fringes is almost completely avoided.
  • each secondary optics is a cap of an ellipsoid, an ovoid or a sphere, in particular if the secondary optics of the structured outer surface area are identical.
  • a particularly advantageous arrangement of the geometric elements is when the center points of three adjoining secondary optics form the corners of a triangle.
  • the cut surface of the respective cap has a polygonal basic shape, which results in a polygonal outer contour of the cap in the area of the cut surface edge.
  • each secondary optic (17) is a spherical cap with a spherical radius R and a hexagonal sectional surface, the centers of the hexagonal sectional surfaces of three adjacent spherical caps forming an equilateral triangle with a height B and a side length A.
  • the radius R has a dimension of 1.5 mm.
  • the radius can be up to 30% smaller or u up to 30% larger than 1.5 mm.
  • the side length A has a dimension of 0.52 mm, whereby this can be varied in a corridor from -30% to +30%
  • the triangular height B has a dimension of 0.6 mm, this dimension can be varied in a corridor of -30% to +30%, with each percentage change in dimension of the side length A causes a corresponding and absolute change in dimension of the triangular height B with the same amount.
  • the side length A and the triangular height B can be varied by +/- 30% without the advantageous effects of the invention being significantly impaired.
  • the radius of 1.5 mm can be up to 30% smaller or up to 30% larger.
  • the cover 10 is in Fig. 1 shown in a view from above, that is to say in a view of the light exit side 11, which is consequently the side of the cover 10 facing away from a light source (not shown).
  • the cover 10 consists of a translucent material, in particular of a translucent plastic, which is why the primary optics 13 arranged on the light entry side 12 can be easily recognized.
  • the light entry side 12 is the side of the cover 10 facing the light source (not shown).
  • each primary optics 13 has a recess 14 in which LEDs of a light source (not shown) are seated. Since the primary optics 13 overlap the LEDs, light emission from the LEDs laterally past the primary optics 13 is reduced to an absolute minimum.
  • fastening and / or centering members 15 are formed on the light entry side of the cover 10.
  • the cover 10 is aligned relative to a circuit board equipped with light sources, in particular LEDs, and is attached to this circuit board or to an additional light component.
  • Fig. 4 shows section D. Fig. 1 . This is again a view of the light exit side 11 of the cover 10 Fig. 1 however, the structured outer surface of the cover 10 is shown here.
  • the entire outer surface of the light exit side 11 is provided with a structure.
  • the structure described below is formed only in the area of the primary optics 13 on the light exit side 11.
  • Fig. 5 a view according to the detail circle E in Fig. 4
  • Fig. 3 shows a detailed view according to the detail circle C in Fig. 2 .
  • the structure is formed by a multiplicity of secondary optics 17, each of which has a convexly curved, optically effective surface 18. These are spherical caps or spherical caps 19 which directly adjoin one another. Flat surface areas between the secondary optics 17 are deliberately avoided. That is how it exists in the area of the structured outer surface of the light exit side 11 - with the exception of the edge area 16 - no surface section without secondary optics 17 influencing the light.
  • Fig. 5 shows that the cut surfaces of the spherical caps 19 are hexagonal, which is why the outer contour of the spherical caps 19 in the area of the mutual arrangement also have a hexagonal shape.
  • This honeycomb-like shape makes it possible in an advantageous manner to avoid areas free of secondary optics on the light exit side 11 of the cover 10.
  • each secondary optic 17 forms, as it were, the pole or apex of each spherical cap 19.
  • Each center M or pole M of each secondary optic 17 is indicated by a cross in Fig. 5 marked.
  • the poles M of three adjoining secondary optics 17 form the corners of an equilateral triangle with a leg length A and a height B.
  • the leg length A corresponds, as it were, to the distance between two opposing hexagon sides.
  • the triangular height B corresponds, as it were, to the distance between two diametrically opposed hexagon corners.
  • a leg length A of 0.6 mm is provided with a triangular height B of 0.52 mm and a spherical radius of 1.5 mm.
  • the triangular height B of 0.52 mm and the leg length A of 0.6 mm offer the best result.
  • a percentage increase or decrease in dimension A always results in a corresponding change in dimension B that is identical in terms of amount.
  • the secondary optics 17, which form the structured outer surface of the light exit side 11 of the cover 10, serve to subject the light exit from the light exit side 11 prepared by the primary optics 13 to a final correction.
  • color fringes on illuminated surfaces and dazzling scattered light are significantly reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Abdeckung für eine Lichtquelle einer Leuchte oder einer Lampe zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik des Lichtes der Lichtquelle, die insbesondere in Form von einer oder mehrerer LED ausgebildet ist, mit einer der Lichtquelle zugwandten Lichteintrittsseite, mit einer Primäroptik auf der Lichteintrittsseite der Abdeckung, welche das Licht für den Austritt aus der Abdeckung richtet, mit einer der Lichtquelle abgewandten Lichtaustrittsseite, mit einem strukturierten Außenflächenbereich auf der Lichtaustrittseite der Abdeckung, dessen strukturschaffende Elemente Sekundäroptiken bilden, die eine den Lichtaustritt korrigierende Wirkung haben, wobei jede Sekundäroptik eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist und der strukturierte Außenflächenbereich von mehreren Sekundäroptiken gebildet ist, deren konvex gekrümmten Oberflächen unmittelbar aneinander angrenzen.

Figure imgaf001
Described and shown is a cover for a light source of a luminaire or a lamp for influencing the emission characteristics of the light from the light source, which is designed in particular in the form of one or more LEDs, with a light entry side facing the light source, with primary optics on the light entry side of the cover which directs the light for the exit from the cover, with a light exit side facing away from the light source, with a structured outer surface area on the light exit side of the cover, the structure-creating elements of which form secondary optics that have an effect that corrects the light exit, with each secondary optic having a convexly curved surface and the structured outer surface area is formed by a plurality of secondary optics, the convexly curved surfaces of which are directly adjacent to one another.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für eine Lichtquelle einer Leuchte oder einer Lampe zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik des Lichtes der Lichtquelle, die insbesondere in Form von einer oder mehrerer LED ausgebildet ist,

  • mit einer der Lichtquelle zugwandten Lichteintrittsseite,
  • mit einer Primäroptik auf der Lichteintrittsseite der Abdeckung, welche das Licht für den Austritt aus der Abdeckung richtet,
  • mit einer der Lichtquelle abgewandten Lichtaustrittsseite,
  • mit einem strukturierten Außenflächenbereich auf der Lichtaustrittseite der Abdeckung, dessen strukturschaffende Elemente Sekundäroptiken bilden, die eine den Lichtaustritt korrigierende Wirkung haben.
The invention relates to a cover for a light source of a luminaire or a lamp for influencing the emission characteristics of the light from the light source, which is designed in particular in the form of one or more LEDs,
  • with a light entry side facing the light source,
  • with a primary optic on the light entry side of the cover, which directs the light for the exit from the cover,
  • with a light exit side facing away from the light source,
  • with a structured outer surface area on the light exit side of the cover, the structure-creating elements of which form secondary optics that have an effect that corrects the light exit.

Solche Abdeckungen werden aufgrund Ihrer Eigenschaft, das aus der Lichtquelle austretende Licht zu beeinflussen, insbesondere gezielt zu richten, auch allgemein als Optiken bezeichnet.Such covers are also generally referred to as optics due to their property of influencing the light emerging from the light source, in particular of directing it in a targeted manner.

Eine gattungsgemäße Abdeckung bzw. Optik ist beispielsweise in WO2014/184422 offenbart. Die dortige Abdeckung bzw. Optik verfügt über eine Lichteintrittsseite und eine Lichtaustrittsseite. Die Lichteintrittsseite ist mit Primäroptiken versehen, die das aus der Lichtquelle austretende Licht in seiner Abstrahlcharakteristik verändern und insbesondere die Austrittsrichtung des Lichtes aus der Abdeckung beeinflussen. Die auf der Lichteintrittsseite vorgesehenen Primäroptiken sorgen in der Regel dafür, das von der Lichtquelle emittierte Licht zu bündeln; selten kommt es vor, dass die auf der Lichteintrittsseite vorhandenen optischen Strukturen dazu genutzt werden, das Licht zu streuen.A generic cover or optics is for example in WO2014 / 184422 disclosed. The cover or optics there has a light entry side and a light exit side. The light entry side is provided with primary optics which change the emission characteristics of the light exiting from the light source and in particular influence the direction of exit of the light from the cover. The primary optics provided on the light entry side generally ensure that the light emitted by the light source is bundled; It rarely happens that the optical structures present on the light entry side are used to scatter the light.

Auf der Lichtaustrittsseite bildet der Außenflächenbereich der in WO2014/184422 dargestellten Abdeckung neben einem linsenartigen Zentralbereich mehrere, kegelstumpfartige Elemente aus, die als Sekundäroptiken dienen und durch ebene Flächenbereich voneinander beabstandet sind. Die Sekundäroptiken verteilen sich in konzentrischen Ringen um den zentralen, linsenartigen Bereich und dienen insbesondere dazu, Streulicht zu vermindern.On the light exit side, the outer surface area of the in WO2014 / 184422 cover shown next to a lens-like Central area consists of several, frustoconical elements that serve as secondary optics and are spaced from one another by flat surface areas. The secondary optics are distributed in concentric rings around the central, lens-like area and serve in particular to reduce scattered light.

Das die Abdeckung verlassende Streulicht ist für zwei unerwünschte Effekte verantwortlich. Zum einen verursacht das Streulicht eine Blendung bei Personen, die in Richtung der Lichtquelle schauen, weiter kommt es durch Lichtbrechung zu unerwünschten Farbsäumen bzw. Farbabweichungen auf angestrahlten Flächen.The stray light leaving the cover is responsible for two undesirable effects. On the one hand, the scattered light causes glare for people looking in the direction of the light source; furthermore, the refraction of light leads to undesirable color fringes or color deviations on illuminated surfaces.

Problematische Streulichtstrahlungen entstehen insbesondere in denjenigen Bereichen der Abdeckung, in welchen auf der Lichteintrittsseite Primäroptiken durch geometrische Strukturen geschaffen worden sind, weshalb die WO2014/184422 insbesondere in den mit den Primäroptiken korrespondierenden, lichtaustrittsseitigen Außenflächenbereichen die erwähnten Sekundäroptiken in Form von etwa kegelstumpfartigen Objekten vorsieht.Problematic scattered light radiation occurs in particular in those areas of the cover in which primary optics have been created by geometric structures on the light entry side, which is why the WO2014 / 184422 provides the mentioned secondary optics in the form of approximately truncated cone-like objects in particular in the outer surface areas on the light exit side that correspond to the primary optics.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die dort vorgestellten, als Sekundäroptiken dienenden Strukturen nicht ausreichend sind, um sowohl die Blendwirkung als auch Farbsäume sicher zu vermeiden.However, it has been found that the structures presented there and serving as secondary optics are not sufficient to reliably avoid both the glare effect and color fringes.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine optisch wirksame Außenfläche der Lichtaustrittsseite für gattungsgemäße Abdeckungen zu schaffen, die wirksam dem Entstehen von Farbsäumen und/oder blendender Streulichtstrahlung entgegenwirkt.It is therefore the object of the invention to create an optically effective outer surface of the light exit side for generic covers that effectively counteracts the creation of color fringes and / or blinding scattered light radiation.

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung von einer Abdeckung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach jede Sekundäroptik eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist und der strukturierte Außenflächenbereich von mehreren Sekundäroptiken gebildet ist, deren konvex gekrümmten Oberflächen unmittelbar aneinander angrenzen.The object of the invention is achieved by a cover with the features of claim 1, in particular with its characterizing features, according to which each secondary optic is convexly curved Has surface and the structured outer surface area is formed by a plurality of secondary optics, the convexly curved surfaces of which directly adjoin one another.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Abdeckung liegt darin, dass ebene Flächenbereiche auf der Lichtaustrittsseite zwischen den Sekundäroptiken, welche den strukturierten Außenflächenbereich bilden und streulichtmindernd wirken, fehlen. Es existiert somit im strukturierten Außenflächenbereich der Abdeckung kein Flächenabschnitt, der nicht mit einer Sekundäroptik besetzt ist. Letztlich wird so das blendende und Farbsäume erzeugende Streulicht nahezu vollständig vermieden.The main advantage of the cover according to the invention is that there are no flat surface areas on the light exit side between the secondary optics, which form the structured outer surface area and have a scattered light-reducing effect. There is therefore no surface section in the structured outer surface area of the cover that is not occupied by a secondary optic. Ultimately, the dazzling scattered light that creates color fringes is almost completely avoided.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher jede Sekundäroptik eine Kappe eines Ellipsoids, eines Ovoids oder einer Kugel ist, insbesondere wenn die Sekundäroptiken des strukturierten Außenflächenbereiches identisch sind.An embodiment is particularly preferred in which each secondary optics is a cap of an ellipsoid, an ovoid or a sphere, in particular if the secondary optics of the structured outer surface area are identical.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung der geometrischen Elemente besteht dann, wenn die Mittelpunkte dreier aneinander angrenzender Sekundäroptiken die Ecken eines Dreiecks bilden.A particularly advantageous arrangement of the geometric elements is when the center points of three adjoining secondary optics form the corners of a triangle.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Schnittfläche der jeweiligen Kappe eine mehreckige Grundform aufweist, woraus eine mehreckige Außenkontur der Kappe im Bereich des Schnittflächenrandes folgt.It is further provided that the cut surface of the respective cap has a polygonal basic shape, which results in a polygonal outer contour of the cap in the area of the cut surface edge.

Eine konkrete Ausführungsform sieht vor, dass jede Sekundäroptik (17) eine Kugelkappe mit einem sphärischen Radius R und einer hexagonalen Schnittfläche ist, wobei die Mittelpunkte der hexagonalen Schnittflächen dreier aneinander angrenzender Kugelkappen ein gleichseitiges Dreieck mit einer Höhe B und einer Seitenlänge A bilden.A specific embodiment provides that each secondary optic (17) is a spherical cap with a spherical radius R and a hexagonal sectional surface, the centers of the hexagonal sectional surfaces of three adjacent spherical caps forming an equilateral triangle with a height B and a side length A.

Eine konkrete Ausführungsform sieht vor, dass der Radius R ein Maß von 1,5 mm hat. Der Radius kann um bis zu 30% geringer oder u bis zu 30% größer als 1,5 mm ausfallen.A specific embodiment provides that the radius R has a dimension of 1.5 mm. The radius can be up to 30% smaller or u up to 30% larger than 1.5 mm.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Seitenlänge A ein Maß von 0,52 mm hat, wobei dieses in einem Korridor von -30 % bis +30 % variiert werden kann, die Dreieckshöhe B ein Maß von 0,6 mm hat, wobei dieses Maß in einem Korridor von -30 % bis +30 % variiert werden kann, wobei eine jede prozentuale Maßänderung der Seitenlänge A eine entsprechende und betragsmäßig identische Maßänderung der Dreieckshöhe B bedingt.It is particularly preferred if the side length A has a dimension of 0.52 mm, whereby this can be varied in a corridor from -30% to +30%, the triangular height B has a dimension of 0.6 mm, this dimension can be varied in a corridor of -30% to +30%, with each percentage change in dimension of the side length A causes a corresponding and absolute change in dimension of the triangular height B with the same amount.

Insgesamt lässt sich bei einem Radius R von 1,5 mm eine Variation der Seitenlänge A und der Dreieckshöhe B von +/- 30 % vornehmen, ohne dass sich die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung wesentlich verschlechtern. Zusätzlich kann auch der Radius von 1,5 mm um bis zu 30% kleiner oder um bis zu 30% größer ausfallen.Overall, with a radius R of 1.5 mm, the side length A and the triangular height B can be varied by +/- 30% without the advantageous effects of the invention being significantly impaired. In addition, the radius of 1.5 mm can be up to 30% smaller or up to 30% larger.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie ein besseres Verständnis derselben ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1:
eine erfindungsgemäße Abdeckung in Ansicht von oben,
Fig. 2:
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Abdeckung gemäß Schnittlinie F-F in Fig. 1,
Fig. 3:
eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis C in Fig. 2,
Fig. 4:
eine Detailansicht gemäß Ausschnittsfeld D in Fig. 1,
Fig. 5:
eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis E in Fig. 4.
Further advantages of the invention and a better understanding of the same result from the following description of an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1:
a cover according to the invention in view from above,
Fig. 2:
a sectional view of the cover according to the invention according to section line FF in Fig. 1 ,
Fig. 3:
a detailed view according to the detail circle C in Fig. 2 ,
Fig. 4:
a detailed view according to detail field D in Fig. 1 ,
Fig. 5:
a detailed view according to the detail circle E in Fig. 4 .

In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Abdeckung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.In the figures, a cover according to the invention is provided overall with the reference number 10.

Die Abdeckung 10 ist in Fig. 1 in Ansicht von oben, also in Ansicht auf die Lichtaustrittsseite 11 gezeigt, bei welcher es sich folglich um die einer nicht dargestellten Lichtquelle abgewandte Seite der Abdeckung 10 handelt. Zur besseren Übersicht wurde auf die Darstellung strukturierter Außenflächenbereiche in Fig. 1 verzichtet. Die Abdeckung 10 besteht aus einem transluzenten Material, insbesondere aus einem transluzenten Kunststoff, weshalb die auf der Lichteintrittsseite 12 angeordneten Primäroptiken 13 gut erkennbar sind. Die Lichteintrittsseite 12 ist die der nicht dargestellten Lichtquelle zugewandte Seite der Abdeckung 10.The cover 10 is in Fig. 1 shown in a view from above, that is to say in a view of the light exit side 11, which is consequently the side of the cover 10 facing away from a light source (not shown). For a better overview, the representation of structured outer surface areas in Fig. 1 waived. The cover 10 consists of a translucent material, in particular of a translucent plastic, which is why the primary optics 13 arranged on the light entry side 12 can be easily recognized. The light entry side 12 is the side of the cover 10 facing the light source (not shown).

Wie aus Fig. 2, der Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie F-F in Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Primäroptiken von der Abdeckung selbst ausgebildet und zwar durch einen Kunststoffspritzgießprozess in materialeinheitlich-stoffschlüssiger Form. Ein Teil der in Fig. 2 dargestellten Primäroptiken ist geschnitten. Deshalb lässt sich erkennen, dass jede Primäroptik 13 eine Ausnehmung 14 aufweist, in welcher LEDs einer nicht dargestellten Lichtquelle einsitzen. Da die Primäroptiken 13 die LEDs überfangen, wird ein Lichtaustritt der LEDs seitlich an der Primäroptik 13 vorbei auf ein absolutes Minimum reduziert.How out Fig. 2 , the sectional view according to section line FF in Fig. 1 As can be seen, the primary optics are formed by the cover itself, specifically by means of a plastic injection molding process in a materially integral form. Part of the in Fig. 2 The primary optics shown are cut. It can therefore be seen that each primary optics 13 has a recess 14 in which LEDs of a light source (not shown) are seated. Since the primary optics 13 overlap the LEDs, light emission from the LEDs laterally past the primary optics 13 is reduced to an absolute minimum.

Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nahezu alles von der Lichtquelle bzw. der als Lichtquelle dienenden LED emittierte Licht durch die Primäroptik gesammelt und für den Austritt aus der Abdeckung in gewünschter Form gerichtet wird. Hierzu sind in die Primäroptik je nach zu erzielendem Effekt lichtbrechende oder lichtsammelnde Strukturen wie Linsen oder Prismen eingeformt, auf welche hier jedoch nicht näher einzugehen ist. Festzuhalten ist lediglich, dass je nach gewünschtem Abstrahleffekt auf der Lichtaustrittsseite 11 der Abdeckung 10 geeignete optische Strukturen für die Ausbildung der Primäroptik 13 gewählt werden.This ensures that almost all of the light emitted by the light source or the LED serving as the light source is collected by the primary optics and directed in the desired form for the exit from the cover. For this purpose, depending on the effect to be achieved, light-refracting or light-gathering structures such as lenses or prisms are molded into the primary optics, which, however, need not be discussed in more detail here. The only thing to note is that depending on what you want Radiation effect on the light exit side 11 of the cover 10, suitable optical structures for the formation of the primary optics 13 can be selected.

Im Übrigen sind auf der Lichteintrittsseite der Abdeckung 10 Befestigungs- und/oder Zentrierorgane 15 ausgebildet. Mittels dieser Bauteile wird die Abdeckung 10 relativ zu einer mit Lichtquellen, insbesondere LEDs bestückten Platine ausgerichtet und an dieser oder einem zusätzlichem Leuchtenbauteil befestigt.Furthermore, fastening and / or centering members 15 are formed on the light entry side of the cover 10. By means of these components, the cover 10 is aligned relative to a circuit board equipped with light sources, in particular LEDs, and is attached to this circuit board or to an additional light component.

Fig. 4 zeigt den Ausschnitt D aus Fig. 1. Hierbei handelt es sich wiederum um eine Ansicht auf die Lichtaustrittsseite 11 der Abdeckung 10. Gegenüber der Fig. 1 ist hier jedoch die strukturierte Außenfläche der Abdeckung 10 dargestellt. Fig. 4 shows section D. Fig. 1 . This is again a view of the light exit side 11 of the cover 10 Fig. 1 however, the structured outer surface of the cover 10 is shown here.

Bei der hier dargestellten Abdeckung 10 ist mit Ausnahme eines Randbereiches 16 die gesamte Außenfläche der Lichtaustrittsseite 11 mit einer Struktur versehen. Es ist jedoch für andere Anwendungszwecke durchaus ausreichend, wenn die nachfolgende beschriebene Struktur lediglich im Bereich der Primäroptiken 13 auf der Lichtaustrittsseite 11 ausgebildet ist.In the case of the cover 10 shown here, with the exception of an edge region 16, the entire outer surface of the light exit side 11 is provided with a structure. For other application purposes, however, it is quite sufficient if the structure described below is formed only in the area of the primary optics 13 on the light exit side 11.

Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine im Wesentlichen wabenartige Struktur aus einzelnen geometrischen Elementen. Hierzu zeigt Fig. 5 eine Ansicht gemäß Ausschnittskreis E in Fig. 4, Fig. 3 zeigt eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis C in Fig. 2.In the present case, it is an essentially honeycomb-like structure made up of individual geometric elements. This shows Fig. 5 a view according to the detail circle E in Fig. 4 , Fig. 3 shows a detailed view according to the detail circle C in Fig. 2 .

In der hier dargestellten, konkreten Umsetzung der Erfindung ist die Struktur von einer Vielzahl von Sekundäroptiken 17 gebildet, die jeweils eine konvex gekrümmte, optisch wirksame Oberfläche 18 aufweisen. Es handelt sich um Kugelkappen bzw. Kugelkalotten 19, die unmittelbar aneinander angrenzen. Ebene Flächenbereiche zwischen den Sekundäroptiken 17 werden bewusst vermieden. Auf diese Weise existiert im Bereich der strukturierten Außenfläche der Lichtaustrittsseite 11 - mit Ausnahme des Randbereiches 16 - kein Flächenabschnitt ohne eine das Licht beeinflussende Sekundäroptik 17.In the specific implementation of the invention shown here, the structure is formed by a multiplicity of secondary optics 17, each of which has a convexly curved, optically effective surface 18. These are spherical caps or spherical caps 19 which directly adjoin one another. Flat surface areas between the secondary optics 17 are deliberately avoided. That is how it exists in the area of the structured outer surface of the light exit side 11 - with the exception of the edge area 16 - no surface section without secondary optics 17 influencing the light.

Eine Strukturierung der Randbereiche 16 ist nicht erforderlich, da beim konkreten Ausführungsbeispiel dort kein von den Lichtquellen emittiertes Licht austritt.Structuring of the edge regions 16 is not necessary, since in the specific exemplary embodiment no light emitted by the light sources emerges there.

Fig. 5 zeigt, dass die Schnittflächen der Kugelkappen 19 hexagonal ausgebildet sind, weshalb die Außenkontur der Kugelkappen 19 im Bereich der gegenseitigen Anordnung ebenfalls eine hexagonale Form haben. Diese wabenartige Form ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, sekundäroptikfreie Bereiche auf der Lichtaustrittsseite 11 der Abdeckung 10 zu vermeiden. Fig. 5 shows that the cut surfaces of the spherical caps 19 are hexagonal, which is why the outer contour of the spherical caps 19 in the area of the mutual arrangement also have a hexagonal shape. This honeycomb-like shape makes it possible in an advantageous manner to avoid areas free of secondary optics on the light exit side 11 of the cover 10.

Senkrecht oberhalb der Mittelpunkte M der hexagonalen Flächen bildet die höchste Erhebung einer jeden Sekundäroptik 17 gleichsam den Pol oder Scheitelpunkt einer jeden Kugelkappe 19. Ein jeder Mittelpunkt M bzw. Pol M einer jeden Sekundäroptik 17 ist durch ein Kreuz in Fig. 5 markiert.Vertically above the centers M of the hexagonal surfaces, the highest elevation of each secondary optic 17 forms, as it were, the pole or apex of each spherical cap 19. Each center M or pole M of each secondary optic 17 is indicated by a cross in Fig. 5 marked.

Die Pole M dreier aneinander angrenzender Sekundäroptiken 17 bilden die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Schenkellänge A sowie einer Höhe B. Die Schenkellänge A entspricht gleichsam dem Abstand zweier gegenüberliegender Hexagonseiten. Die Dreieckshöhe B entspricht gleichsam dem Abstand zweier diametral gegenüberliegender Hexagonecken.The poles M of three adjoining secondary optics 17 form the corners of an equilateral triangle with a leg length A and a height B. The leg length A corresponds, as it were, to the distance between two opposing hexagon sides. The triangular height B corresponds, as it were, to the distance between two diametrically opposed hexagon corners.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Schenkellänge A von 0,6 mm bei einer Dreieckshöhe B von 0,52 mm und einem sphärischen Radius von 1,5 mm vorgesehen.In a particularly preferred embodiment, a leg length A of 0.6 mm is provided with a triangular height B of 0.52 mm and a spherical radius of 1.5 mm.

Bei einem sphärischen Radius von 1,5 mm bietet die Dreieckshöhe B von 0,52 mm und die Schenkellänge A von 0,6 mm das beste Ergebnis. Eine Veränderung der Maße von A und B um +/- 30 % ist jedoch ohne wesentliche Abstriche akzeptabel. Deshalb können die Maße der Schenkellänge A zwischen 0,36 mm und 0,68 mm und die der Dreieckshöhe B zwischen 0,42 mm und 0,78 mm variieren. Dabei bedingt eine prozentuale Vergrößerung oder Verminderung des Maßes A immer eine entsprechende und betragsmäßig identische Änderung des Maßes B.With a spherical radius of 1.5 mm, the triangular height B of 0.52 mm and the leg length A of 0.6 mm offer the best result. A change in the dimensions of A and B by +/- 30%, however, is acceptable without significant compromises. Therefore, the dimensions of the leg length A can vary between 0.36 mm and 0.68 mm and those of the triangular height B between 0.42 mm and 0.78 mm. A percentage increase or decrease in dimension A always results in a corresponding change in dimension B that is identical in terms of amount.

Die Sekundäroptiken 17, welche die strukturierte Außenfläche der Lichtaustrittsseite 11 der Abdeckung 10 bilden, dienen dazu, den von der Primäroptik 13 vorgerichteten Lichtaustritt aus der Lichtaustrittsseite 11 einer abschließenden Korrektur zu unterziehen. Mit der erfindungsgemäßen Abdeckung werden Farbsäume auf angestrahlten Flächen sowie blendendes Streulicht deutlich reduziert.The secondary optics 17, which form the structured outer surface of the light exit side 11 of the cover 10, serve to subject the light exit from the light exit side 11 prepared by the primary optics 13 to a final correction. With the cover according to the invention, color fringes on illuminated surfaces and dazzling scattered light are significantly reduced.

Abweichende Ausbildungen der Sekundäroptiken 17, beispielsweise Ellipsoidkappen oder Ovoidkappen sowie abweichende Konturformen der Schnittflächen sind denkbar, um den vorteilhaften Effekt der Erfindung zu erzielen.Different designs of the secondary optics 17, for example ellipsoid caps or ovoid caps and different contour shapes of the cut surfaces are conceivable in order to achieve the advantageous effect of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Abdeckungcover
1111
LichtaustrittsseiteLight exit side
1212th
LichteintrittsseiteLight entry side
1313th
PrimäroptikPrimary optics
1414th
AusnehmungRecess
1515th
Befestigungs- und/oder ZentrierorganFastening and / or centering element
1616
RandbereicheBorder areas
1717th
SekundäroptikSecondary optics
1818th
konvexe Oberflächeconvex surface
1919th
Kugelkappe / KugelkalotteSpherical cap / spherical cap
AA.
SchenkellängeLeg length
BB.
DreieckshöheTriangular height
RR.
Radiusradius
MM.
Mittelpunkt / PolCenter / pole

Claims (8)

Abdeckung (10) für eine Lichtquelle einer Leuchte oder einer Lampe zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik des Lichtes der Lichtquelle, die insbesondere in Form von einer oder mehrerer LED ausgebildet ist, - mit einer der Lichtquelle zugwandten Lichteintrittsseite (12), - mit einer Primäroptik (13) auf der Lichteintrittsseite (12) der Abdeckung (10), welche das Licht für den Austritt aus der Abdeckung (10) richtet, - mit einer der Lichtquelle abgewandten Lichtaustrittsseite (11), - mit einem strukturierten Außenflächenbereich auf der Lichtaustrittseite (11) der Abdeckung (10), dessen strukturschaffende Elemente Sekundäroptiken (17) bilden, die eine den Lichtaustritt korrigierende Wirkung haben,
dadurch gekennzeichnet, dass - jede Sekundäroptik (17) eine konvex gekrümmte Oberfläche (18) aufweist - der strukturierte Außenflächenbereich von mehreren Sekundäroptiken (17) gebildet ist, deren konvex gekrümmten Oberflächen (18) unmittelbar aneinander angrenzen. Cover (10) for a light source of a luminaire or a lamp for influencing the emission characteristics of the light from the light source, which is designed in particular in the form of one or more LEDs, - with a light entry side facing the light source (12), - With a primary lens (13) on the light entry side (12) of the cover (10), which directs the light for the exit from the cover (10), - with a light exit side (11) facing away from the light source, - With a structured outer surface area on the light exit side (11) of the cover (10), the structure-creating elements of which form secondary optics (17) which have an effect that corrects the light exit,
characterized in that - Each secondary optic (17) has a convexly curved surface (18) - The structured outer surface area is formed by several secondary optics (17), the convexly curved surfaces (18) of which directly adjoin one another. Abdeckung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sekundäroptik (17) eine Kappe (19) eines Ellipsoids, eines Ovoids oder einer Kugel ist.Cover (10) according to claim 1, characterized in that each secondary optic (17) is a cap (19) of an ellipsoid, an ovoid or a sphere. Abdeckung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptiken (17) des strukturierten Außenflächenbereiches identisch sind.Cover (10) according to Claim 1 or 2, characterized in that the secondary optics (17) of the structured outer surface area are identical. Abdeckung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte dreier aneinander angrenzender Sekundäroptiken (17) die Ecken eines Dreiecks bilden.Cover (10) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the center points of three adjacent secondary optics (17) form the corners of a triangle. Abdeckung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittfläche der jeweiligen Kappe (19) eine mehreckige Grundform aufweist.Cover (10) according to Claim 2, characterized in that the cut surface of the respective cap (19) has a polygonal basic shape. Abdeckung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sekundäroptik (17) eine Kugelkappe (19) mit einem sphärischen Radius R und einer hexagonalen Schnittfläche ist, wobei die Mittelpunkte der hexagonalen Schnittflächen dreier aneinander angrenzender Kugelkappen (19) ein gleichseitiges Dreieck mit einer Höhe B und einer Seitenlänge A bilden.Cover (10) according to claim 1, characterized in that each secondary optics (17) is a spherical cap (19) with a spherical radius R and a hexagonal sectional surface, the centers of the hexagonal sectional surfaces of three adjacent spherical caps (19) having an equilateral triangle a height B and a side length A. Abdeckung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius R ein Maß von 1,5 mm hat, wobei dieses Maß in einem Korridor von -30% bis +30% variiert werden kann.Cover (10) according to Claim 6, characterized in that the radius R has a dimension of 1.5 mm, this dimension being able to be varied in a corridor from -30% to + 30%. Abdeckung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - die Seitenlänge A ein Maß von 0,52 mm hat, wobei dieses in einem Korridor von -30 % bis +30 % variiert werden kann, - die Dreieckshöhe B ein Maß von 0,6 mm hat, wobei dieses Maß in einem Korridor von -30 % bis +30 % variiert werden kann, - wobei eine jede prozentuale Maßänderung der Seitenlänge A eine entsprechende und betragsmäßig identische Maßänderung der Dreieckshöhe B bedingt. Cover (10) according to claim 7, characterized in that - the side length A has a dimension of 0.52 mm, whereby this can be varied in a corridor from -30% to +30%, - the triangular height B has a dimension of 0.6 mm, whereby this dimension can be varied in a corridor from -30% to +30%, - Wherein each percentage change in dimension of the side length A causes a corresponding change in dimension of the triangular height B which is identical in terms of amount.
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