WO2004097293A1 - Träger für eine leuchte sowie leuchtenkopf mit einem träger und einem reflektor - Google Patents

Träger für eine leuchte sowie leuchtenkopf mit einem träger und einem reflektor Download PDF

Info

Publication number
WO2004097293A1
WO2004097293A1 PCT/EP2004/004601 EP2004004601W WO2004097293A1 WO 2004097293 A1 WO2004097293 A1 WO 2004097293A1 EP 2004004601 W EP2004004601 W EP 2004004601W WO 2004097293 A1 WO2004097293 A1 WO 2004097293A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
carrier
reflector
light
lamp head
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/004601
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ottokar SCHÜTZ
Werner Maurer
Ralph Wichmann
Urs SCHÜRMANN
Jürgen Nevoigt
Original Assignee
Lighting Innovation Center Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH00786/03A external-priority patent/CH696642A5/de
Application filed by Lighting Innovation Center Ag filed Critical Lighting Innovation Center Ag
Publication of WO2004097293A1 publication Critical patent/WO2004097293A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0008Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F21V7/0016Reflectors for light sources providing for indirect lighting on lighting devices that also provide for direct lighting, e.g. by means of independent light sources, by splitting of the light beam, by switching between both lighting modes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/04Optical design
    • F21V7/05Optical design plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/505Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/89Metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING 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
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00Illumination
    • Y10S362/80Light emitting diode

Definitions

  • the invention relates to a support for a lamp with a first punctiform light source and a second punctiform light source, the main emission directions of which point in opposite directions and which are arranged on a central body, and a lamp head with a reflector attached to a carrier.
  • Luminaires which have several conventional light sources, such as incandescent lamps.
  • the incandescent lamps are each mounted in a socket on a support which is arranged within a reflector.
  • a disadvantage of these lights is that a high amount of heat is generated in the operating state, which has a negative effect on the luminosity of the light sources and can lead to overheating of the reflector.
  • the object of the invention is therefore to provide a support for a lamp or a lamp head, in which the aforementioned problems do not occur and which enables good illumination of the desired lighting field with both direct radiation and indirect radiation.
  • the object is achieved by a carrier having the features of claim 1. Because two point-shaped light sources are arranged on the carrier, the main emission directions of which point in opposite directions, very good illumination of the desired illumination field is possible with both direct light emitted by one of the both light sources, as well as with indirect light, which comes from the other light source.
  • the main emission direction is understood to mean the direction which is perpendicular to the light-emitting surface; for light-emitting diodes (LEDs), the main emission direction is perpendicular to the diode plane.
  • a point-shaped light source is understood to mean a light source with a light-emitting surface smaller than 9 mm 2 . This particularly includes the LEDs.
  • the light sources are LEDs.
  • LEDs are light sources that, compared to conventional light sources such as incandescent lamps, produce little heat through infrared radiation and convexion. Due to the good heat dissipation, the LEDs can be operated in a temperature range in which there is a very good light yield.
  • a further advantageous development of the invention provides that the first light source only emits at a narrow angle around the first main emission direction, in particular less than 5 °, and the second light source emits at a wide angle around the second main emission direction, in particular greater than 50 °. It is thereby achieved that the light originating from the first light source acts like a spot and at the same time the light originating from the second light source homogeneously illuminates an entire field.
  • the wide angle of the light of the second light source is particularly preferably achieved by a second optical system arranged in front of the latter.
  • a further advantageous development of the invention provides that the ends of the arms facing away from the central body are connected to one another via an annular jacket element. This increases the surface over which heat can be emitted to the ambient air. In addition, this serves as an aesthetic fastening device for a reflector with which a lamp can be equipped.
  • the angles between the arms are preferably the same, in particular in the case of three arms this angle is 120 ° in each case. This achieves a very aesthetic appearance of the wearer, which also saves an enormous amount of material.
  • the annular jacket element made of a material with good thermal conductivity, in particular aluminum, is particularly preferred, as is also the case for the further elements of the carrier, the arms and the central body. Furthermore, the object is achieved by a lamp head with the features of claim 9.
  • a predetermined light distribution in a desired predetermined angular range or with a specific pattern in the area to be illuminated can be achieved by the reflector attached to the carrier.
  • the use of a carrier according to the invention achieves the advantages set out above for the carrier, in particular that the heat generated by the light source is very well removed to the outside and is very effectively released into the ambient air. As a result, the temperature in the area of the light source remains low, which leads to an increase in the light yield.
  • the reflector deflects the light of the second light source in approximately the same direction as the main emission direction of the first light source. This results in particularly good illumination of the desired area, this being done with both direct light and indirect light.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the reflector is connected in a heat-conducting manner to the carrier, in particular to the jacket element.
  • the heat-conducting coupling of the reflector to the carrier increases the surface area for emitting the heat that is produced by the light source. This ensures an even better heat emission to the ambient air, so that the temperature in the area of the light source can be kept even lower, which leads to an even greater light yield.
  • a further advantageous development of the lamp head provides that a first lens and / or a cover glass is arranged in front of the first light source.
  • the use of a cover glass on the one hand achieves an aesthetically pleasing exterior of the lamp head in its lower region and on the other hand a structured area can be formed on the cover glass, which can also serve for light distribution and light control of the light originating from the first light source.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the reflector have at least one segment opening. As a result, part of the light from the second light source, which is emitted upwards into the reflector, can pass through the reflector and illuminate a ceiling located above it. This gives you a softer light in the entire room due to the indirect lighting from the ceiling.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the reflector is partially reflective in at least one area. This makes it possible, for example, that only visible light is reflected on the reflector, whereas all other optical radiation passes through the reflector.
  • the reflector has a Fresnel lens on its inner surface facing the second light source. Compared to a conventional reflector, this offers the possibility of achieving a flatter structure. A more design-oriented construction of the luminaire can thus be achieved.
  • the structure has alternating active edges and interference edges in the radial direction, the interference edges being aligned essentially parallel to the incident beam of the second light source and the active surfaces reflecting the incident beam in each case according to a predefinable transfer function.
  • the interference flanks thus offer the incident beam a minimal "target", so that reflection of the incident beam into undesired areas is avoided. The reflection takes place almost exclusively on the active edges, which thus represent the optically active surfaces. These active edges are designed depending on the desired light distribution.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the structure is formed concentrically around the main emission direction of the second light source.
  • Such a structure is simple to manufacture, since the active edges and interference edges arranged alternately in the radial direction are each formed as a concentric ring.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the structure has differently designed circular segments. As a result, a "soft focus" can be achieved by broader superimposition of the partial luminous fluxes reflected on the individual circle segments, which results in a more homogeneous lighting distribution.
  • a further advantageous development of the lamp head according to the invention provides that the reflector has a reflective coating at least in the area of the active edges. Since the active edges essentially represent the only optically active surfaces of the reflector, it is only necessary that these surfaces are reflective. With a reflective coating of these active edges, it is therefore not necessary to manufacture the entire reflector from a reflective material. As a result, costs can be saved compared to production from a continuously reflective material.
  • FIG. 1 is a perspective view of a carrier according to the invention with two light sources
  • FIG. 2 shows a first lamp head according to the invention with the carrier from FIG. 1, to which a reflector is attached,
  • FIG. 3 shows a vertical section through the lamp head from FIG. 2,
  • FIG. 5 is a view of a second lamp head according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic, vertical section through a further reflector with a structure such as a Fresnel lens and a light source,
  • Fig. 7 is a perspective view of the reflector of Fig. 6 from the direction of
  • the carrier 1 shows a view of a carrier 1 according to the invention.
  • the carrier 1 has a central body 11, from which three arms 12 extend.
  • the three arms 12 are each aligned at an angle of 120 degrees to one another.
  • the arms 12 are connected to one another via an annular jacket element 13.
  • the three aforementioned elements of the carrier 1, namely the The central body 11, the arms 12 and the annular jacket element 13 are made of a material with good thermal conductivity. In the present case, this is aluminum, but all other materials with good thermal conductivity, in particular metals, can also be used.
  • a first light source 2 is arranged on the central body 11 via a first base 23.
  • the first light source 2 is designed in the form of a first LED - which is given the reference symbol 2 below.
  • the first LED 2 is a point-shaped light source, so that a first optical system 22, for example in the form of a lens, is attached to expand or focus its beam.
  • a first optical system 22 for example in the form of a lens, is attached to expand or focus its beam.
  • the light beam emanating from the first LED 2 is distributed around its first main emission direction 21 at a predetermined widening or focusing angle, or the light beam is directed in a predetermined manner.
  • a second light source 3 (hidden in FIGS. 1 and 2, see FIG. 3) is attached to the opposite surface of the central body 11.
  • the second light source 3 is in the form of a punctiform second LED - referred to below with the reference number 3.
  • This second LED 3 is also connected in a known manner - like the first LED 2 - to the central body 11 and is excited to light up in a known manner via a power supply system (not shown).
  • the second LED 3 emits its light in the direction of the second main emission direction 31. Since the second LED 3 is also a punctiform light source, a second optical system 32 is arranged on it to expand the light beam.
  • the first main emission direction 21 and the second main emission direction 31 are oriented in opposite directions and lie on a common axis A.
  • the three parts of the carrier 1, namely the central body 11, the arms 12 and the jacket element 13, were not made of a material with good thermal conductivity, then in particular heat the area around the second LED 3 very strongly due to the shielded position below a reflector 5.
  • the limit temperature T10 would be exceeded in continuous operation, which would lead to a sharp drop in the radiation power of the second LED 3.
  • this is avoided by designing the aforementioned parts from aluminum.
  • the reflector 5 is thermally connected to the carrier 1 in the region of the jacket element 13. As a result, the surface area via which heat can be given off to the ambient air is increased again, which leads to a reduction in the temperature in the region of the two LEDs 2, 3.
  • the beam of the punctiform second LED 3 is expanded and strikes a larger area of the inner surface 51 of the reflector 5. From this inner surface 51 of the reflector 5, this light is deflected downward and essentially occurs in the direction of the first main emission direction 21 from the lamp head 4. Due to the geometric configuration of the inner surface 51 of the reflector 5, almost any light distribution below the lamp head 4 can be achieved.
  • the reflector 5 can be made of any material that either alone allows reflection of the light emitted by the second LED 3 or has been treated by a reflective coating on its inner surface 51. It is preferably made of a plastic which is coated on its inside 51 with a reflective layer.
  • the lamp head 4 shows a further lamp head 4 in a vertical section.
  • the lamp head 4 contains a carrier 1, which is constructed essentially like the embodiment shown in FIGS. 1 to 3. It contains a first light source 2 that follows emits below, and a second light source 3, which emits upwards and on which a second optical system 32 is placed for expanding the light emitted upwards.
  • a reflector 5 is connected to this carrier 1, which has a different shape than the reflector 5 in FIGS. 2 and 3.
  • the inner surface 51 of the reflector 5 has a different geometry than that of the one shown in FIGS. 2 and 3 Reflector 5. This results in a different light distribution in the light reflected on the inner surface 51 of the reflector 5, which is deflected in the direction of the first main emission direction 21.
  • a cover glass 24 is arranged below the first light source 2.
  • This cover glass 24 has a structured area 25 opposite the first light source 2.
  • light is guided and the light emanating from the first light source 2 in the direction of the first main emission direction 21 is expanded.
  • another cover glass 24 with a structured area 25 matched to the desired light distribution can be used. An individual setting of the lighting conditions is possible.
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of a lamp head 4 according to the invention.
  • this exemplary embodiment is constructed in the same way as the first exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3, so that the same or equivalent parts are provided with the same reference numbers. Only the differences from the first exemplary embodiment are discussed below.
  • the annular casing element 13 of the second exemplary embodiment in FIG. 5 is designed to be significantly higher than in the first exemplary embodiment.
  • the arms 12 starting from the central body 11 are designed in a widening shape, so that the ends 12 'of the arms 12 facing away from the central body 11 turn out significantly higher than is the case in the first exemplary embodiment.
  • a thermal coupling of the arms 12 with the annular jacket element 13 is also ensured here. Due to the larger dimensions of both the arms 12 and the ring-shaped jacket element 13, the surface area which is used to give off the heat produced by the LEDs 2, 3 is somewhat larger than in the first exemplary embodiment.
  • FIGS. 1 to 5 have in common that they do not require any additional cooling in order to ensure an optimal luminous efficiency of the LEDs 2 and 3, since the limit temperature T10 is never exceeded even in continuous operation. This is ensured by the very good heat transport via the individual parts of the carrier 1 made of aluminum, namely the central body 11, the arms 12 and the annular jacket element 13. In addition, the thermally conductive connection of the carrier 1 in the region of the annular jacket element 13 also the reflector 5 created an even larger surface for emitting the heat to the ambient air.
  • FIG. 6 shows a schematic vertical section through a reflector 5 ', the inner surface 51' of which has a structure like a Fresnel lens.
  • a reflector 5 'Fresnel reflector is called below.
  • the second punctiform light source 3 is arranged on the axis A below the Fresnel reflector 5 '.
  • the second main emission direction 31 of the second light source 3 is perpendicular to the extent of the Fresnel reflector 5 'and hits it centrally. From the center 56 of the Fresnel reflector 5 'in the radial direction R, active edges 53 and interference edges 54 are alternately formed.
  • the interference flanks 54 are aligned such that they are aligned essentially parallel to the respective incident beam 34, 34 'of the second light source 3. As a result, there is essentially no reflection of the incident beam 34, 34 'at the interference edges 54. This reflection, on the other hand, takes place on the active flanks 53.
  • Each individual active flank 53 is designed such that all the beams 35, 35 ′ reflected downward result in a predetermined light distribution. The given light distribution can be chosen almost arbitrarily. In order to achieve this light distribution, the different active edges 53 are determined both in their inclination with respect to a parallel to the second main emission direction 31 and in terms of the curvature of their surface.
  • the surface of the individual active flanks 53 can be flat or have a curvature.
  • the curvature can be both in the radial direction R and perpendicular to it. Both convex and concave curvatures are possible. Complex surface structures of the active flanks 53 are also possible.
  • the respective specific configuration depends on the light distribution to be achieved for the entire Fresnel reflector 5 '.
  • the reflection of the incident rays 34, 34 ' follows the law of reflection.
  • the associated reflected beam 35, 35' are shown in the right half of FIG. 6.
  • the left incident beam 34 and the right incident beam 34 ' are discussed in more detail below.
  • the angle of incidence ⁇ j of the left incident beam 34 with respect to the main emission direction 31 of the second light source 3 is smaller than the second angle of incidence ⁇ 2 of the right incident beam 34 ', since this is a lot strikes the Fresnel reflector 5 'further out.
  • the first reflection angle a l of the left incident beam 34 ie the angle between a parallel to the main emission direction 31 of the second light source 3 and the left reflected beam 35, is in the positive range.
  • a negative angle results for the second reflection angle ⁇ 2 , which is formed between a parallel to the second main emission direction 31 of the second light source 3 and the right reflected beam 35 '.
  • the two reflection angles cc j and ⁇ 2 shown can, however, also be greatly changed by a different choice of the surface of the respectively associated active edge 53. This enables a diverse range of light distributions.
  • Fig. 7 the inner surface 51 'of the Fresnel reflector 5' is shown in a perspective view.
  • the spatial distribution and arrangement of the active edges 53 and the interference edges 54 can be clearly seen here.
  • the active edges 53 and the interference edges 54 always alternate in the radial direction R.
  • adjacent flanks 53 or interference flanks 54 form a circular ring 57 arranged concentrically around the center 56.
  • the individual circular rings 57 are not provided with a continuous surface. Rather, the entire Fresnel reflector 5 'is divided into pie slice-like circle segments 55.
  • Active edges 53 or interference edges 54 arranged next to one another have a discontinuity at their respective abutting edge.
  • adjacent flanks 53 or interference flanks 54 are each flat, so that a type of channel is formed on their respective abutting edge.
  • the surface of each individual active edge 53 or interference edge 54 can, as explained above in relation to FIG. 6, also be curved or irregular. The choice depends on which light distribution is to be achieved in the reflected beams 35, 35 '. Thus, the designer of the lamp head 4 has almost infinite design options for the design of the Fresnel reflector 5 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einem Träger (1) für eine Leuchte mit einer ersten punktförmigen Lichtquelle (2) und einer zweiten punktförmingen Lichtquelle (3), deren Hauptabstrahlrichtungen (21, 31) in entgegengesetzte Richtungen weisen und die an einem Zentralkörper (11) angeordnet sind. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass am Zentralkörper (11) sternförmig nach aussen weisende Arme (12) angeordnet sind und sowohl der Zentralkörper (11) als auch die Arme (12) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit bestehen, insbesondere aus Aluminium. Des weiteren befasst sich die Erfindung mit einem Leuchtenkopf (4), der einen erfindungsgemässen Träger (1) aufweist, der mit einem Reflektor (5) ist.

Description

TRÄGER FÜR EINE LEUCHTE SOWIE LEUCHTENKOPF MIT EINEM TRÄGER UND EINEM
REFLEKTOR
Die Erfindung betrifft einen Träger für eine Leuchte mit einer ersten punktförmigen Lichtquelle und einer zweiten punktförmigen Lichtquelle, deren Hauptabstrahlrichtungen in entgegengesetzte Richtungen weisen und die an einem Zentralkörper angeordnet sind, sowie einen Leuchtenkopf mit einem an einem Träger angebrachten Reflektor.
Es sind Leuchten bekannt, die mehrere konventionelle Lichtquellen, wie beispielsweise Glühlampen, aufweisen. Die Glühlampen sind dabei jeweils in einer Fassung an einem Träger montiert, der innerhalb eines Reflektors angeordnet ist. Nachteilig an diesen Leuchten ist, dass im Betriebszustand eine hohe Wärmemenge erzeugt wird, die sich negativ auf die Leuchtkraft der Lichtquellen auswirkt und zu einer Überhitzung des Reflektors führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, einen Träger für eine Leuchte bzw. einen Leuchtenkopf zur Verfügung zu stellen, bei dem die vorgenannten Probleme nicht auftreten und der eine gute Ausleuchtung des gewünschten Beleuchtungsfeldes sowohl mit direkter Strahlung als auch mit indirekter Strahlung ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dadurch, dass an dem Träger zwei punktförmige Lichtquellen angeordnet sind, deren Hauptabstrahlrichtungen in entgegengesetzte Richtungen weisen, ist eine sehr gute Ausleuchtung des gewünschten Beleuchtungsfeldes sowohl mit direktem Licht, das von einer der beiden Lichtquellen stammt, als auch mit indirektem Licht, das von der anderen Lichtquelle stammt, gegeben. Unter der Hauptabstrahlrichtung wird in dieser Anmeldung die Richtung verstanden, die senkrecht zur lichtemittierenden Oberfläche steht; bei Leuchtdioden (LEDs) steht die Hauptabstrahlrichtung senkrecht zur Diodenebene. Unter einer punktförmigen Lichtquelle wird in dieser Anmeldung eine Lichtquelle verstanden mit einer lichtemittierenden Oberfläche kleiner als 9 mm2. Dies umfasst insbesondere auch die LEDs. Durch die sternförmig nach außen weisende Arme wird Material eingespart, da der Träger nicht massiv über seine gesamte horizontale Fläche ausgebildet sein muss, sondern lediglich einen massiven Zentralkörper aufweist, an dem die beiden Lichtquellen angeordnet sind. Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des Materials, aus dem der Zentralkörper und die Arme bestehen, wird die von der Lichtquelle produzierte Wärme sehr gut nach außen abtransportiert. Durch die Arme wird eine große Oberfläche geschaffen, die Wärme nach dem Prinzip von Kühlrippen an die umgebende Luft abgibt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Hauptabstrahlrichtungen auf einer gemeinsamen Achse liegen. Dadurch wird erreicht, dass nur eine sehr geringe seitliche Ausdehnung des Trägers im Bereich der Befestigung der zwei Lichtquellen an ihm vorliegen muss. Damit wird Raum eingespart.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lichtquellen LEDs sind. LEDs sind Lichtquellen, die im Vergleich mit konventionellen Lichtquellen, wie beispielsweise Glühlampen, wenig Wärme durch Infrarotstrahlung und Konvexion produzieren. Durch die gute Wärmeabführung können die LEDs in einem Temperaturbereich betrieben werden, in dem eine sehr gute Lichtausbeute vorliegt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Lichtquelle nur um einen engen Winkel um die erste Hauptabstrahlrichtung herum emittiert, insbesondere kleiner als 5°, und die zweite Lichtquelle in einem weiten Winkel um die zweite Hauptabstrahlrichtung herum emittiert, insbesondere größer als 50°. Dadurch wird erreicht, dass das von der ersten Lichtquelle stammende Licht wie ein Spot wirkt und gleichzeitig das von der zweiten Lichtquelle stammende Licht ein ganzes Feld homogen ausleuchtet. Besonders bevorzugt wird der weite Winkel des Lichts der zweiten Lichtquelle durch eine vor dieser angeordneten zweiten Optik erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die dem Zentralkörper abgewandten Enden der Arme über ein ringförmiges Mantelelement miteinander verbunden sind. Hiermit wird die Oberfläche, über die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben werden kann, noch einmal vergrößert. Darüber hinaus dient dies als eine ästhetische Befestigungsvorrichtung für einen Reflektor, mit dem eine Leuchte ausgestattet werden kann.
Bevorzugt sind die Winkel zwischen den Armen gleich, insbesondere bei drei Armen beträgt dieser Winkel jeweils 120°. Dadurch wird ein sehr ästhetisches Aussehen des Trägers erreicht, bei dem darüber hinaus eine enorme Materialersparnis gegeben ist.
Besonders bevorzugt ist dabei das ringförmige Mantelelement aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Aluminium, wie dies auch für die weiteren Elemente des Trägers, die Arme und den Zentralkörper gilt. Des weiteren wird die Aufgabe durch einen Leuchtenkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Durch den am Träger angebrachten Reflektor kann eine vorgegebene Lichtverteilung in einem gewünschten vorgegebenen Winkelbereich oder mit einem bestimmten Muster in dem auszuleuchtenden Bereich erzielt werden. Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Trägers werden die oben zum Träger ausgeführten Vorteile erreicht, insbesondere dass die durch die Lichtquelle entstehende Wärme sehr gut nach außen abtransportiert und sehr effektiv an die Umgebungsluft abgegeben wird. Dadurch bleibt die Temperatur im Bereich der Lichtquelle klein, was zu einer Steigerung der Lichtausbeute führt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor das Licht der zweiten Lichtquelle in annähernd die selbe Richtung wie die Hauptabstrahlrichtung der ersten Lichtquelle umlenken. Dadurch wird eine besonders gute Ausleuchtung des gewünschten Bereichs erzielt, wobei dies sowohl mit direktem Licht als auch indirektem Licht geschieht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor wärmeleitend mit dem Träger verbunden sind, insbesondere mit dem Mant lelement. Durch die wärmeleitende Kopplung des Reflektors an den Träger wird die Oberfläche zur Abgabe der Wärme, die durch die Lichtquelle produziert wird, noch einmal vergrößert. Damit ist eine noch bessere Wärmeabgabe an die Umgebungsluft gewährleistet, so dass die Temperatur im Bereich der Lichtquelle noch geringer gehalten werden kann, was zu einer noch größeren Lichtausbeute führt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Leuchtenkopfes sieht vor, dass vor der ersten Lichtquelle eine erste Optik und/oder ein Abschlussglas angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass auch bei der ersten punktförmigen Lichtquelle mit stark ausgeprägter Abstrahlcharakteristik in einem engen Bereich um die Hauptabstrahlrichtung eine Auf Weitung dieses Lichtstrahls erfolgen kann. Somit kann auch für diese erste Lichtquelle, wie oben für die zweite Lichtquelle beschrieben, eine homogene Ausleuchtung eines ganzen Feldes erzielt werden. Darüber hinaus ist es möglich, auch eine Lichtlenkung, etwa durch die Verwendung einer Linse, zu erreichen. Durch die Verwendung eines Abschlussglases wird zum einen ein ästhetisch ansprechendes Äußeres des Leuchtenkopfes in seinem unteren Bereich erzielt und zum anderen kann auf dem Abschlussglas ein strukturierter Bereich ausgebildet sein, der ebenfalls zur Lichtverteilung und Lichtlenkung des von der ersten Lichtquelle stammenden Lichts dienen kann. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor mindestens eine Segmentöffnung aufweisen. Dadurch kann ein Teil des Lichts der zweiten Lichtquelle, das nach oben in den Reflektor hinein abgestrahlt wird, durch den Reflektor hindurch treten und eine darüber befindliche Decke anstrahlen. Dadurch erhält man im gesamten Raum ein weicheres Licht durch die indirekte Beleuchtung über die Decke.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor in mindestens einem Bereich teilreflektierend sind. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass nur sichtbares Licht am Reflektor reflektiert wird, dagegen alle andere optische Strahlung durch den Reflektor hindurch tritt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor auf seiner der zweiten Lichtquelle zugewandten Innenfläche eine wie eine Fresnellinse aufweist. Dadurch ist gegenüber einem konventionellen Reflektor die Möglichkeit gegeben, einen flacheren Aufbau zu erzielen. Somit kann eine designorientiertere Bauweise der Leuchte erreicht werden. Insbesondere weist die Struktur in radialer Richtung abwechselnd Wirkflanken und Störflanken auf, wobei die Störflanken im Wesentlichen parallel zum einfallenden Strahl der zweiten Lichtquelle ausgerichtet sind und die Wirkflächen den einfallenden Strahl jeweils nach einer vorgebbaren Übertragungsfunktion reflektieren. Die Störflanken bieten dem einfallenden Strahl dadurch eine minimale "Angriffsfläche", so dass eine Reflexion des einfallenden Strahls in unerwünschte Bereiche vermieden wird. Die Reflexion erfolgt fast ausschließlich an den Wirkflanken, die somit die optisch aktiven Flächen darstellen. Diese Wirkflanken sind je nach der gewünschten Lichtverteilung ausgeführt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass die Struktur konzentrisch um die Hauptabstrahlrichtung der zweiten Lichtquelle ausgebildet ist. Eine solche Struktur ist einfach herzustellen, da die in radialer Richtung abwechselnd angeordneten Wirkflanken und Störflanken jeweils als ein konzentrischer Ring ausgebildet sind.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass die Struktur unterschiedlich ausgebildete Kreissegmente aufweist. Dadurch kann eine "Weichzeichnung" durch breitere Überlagerung der an den einzelnen Kreissegmenten reflektierten Teillichtströme erzielt werden, was eine homogenere Beleuchtungsverteilung bewirkt. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes sieht vor, dass der Reflektor zumindest im Bereich der Wirkflanken eine reflektierende Beschichtung aufweist. Da die Wirkflanken im Wesentlichen die einzigen optisch aktiven Flächen des Reflektors darstellen, ist es lediglich nötig, dass diese Flächen reflektierend sind. Bei einer reflektierenden Beschichtung dieser Wirkflanken ist es demnach nicht nötig, den gesamten Reflektor aus einem reflektierenden Material zu fertigen. Dadurch können Kosten gegenüber einer Fertigung aus einem durchgängig reflektierenden Material eingespart werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden weiter anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trägers mit zwei Lichtquellen,
Fig. 2 einen ersten erfindungsgemäßen Leuchtenkopf mit dem Träger aus Fig. 1, an den ein Reflektor angebaut ist,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch den Leuchtenkopf aus Fig. 2,
Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch einen Träger mit einem anderen Reflektor sowie einem Abschlussglas,
Fig. 5 eine Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes,
Fig. 6 einen schematischen, vertikalen Schnitt durch einen weiteren Reflektor mit einr Struktur wie eine Fresnellinse und einer Lichtquelle,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Reflektor aus Fig. 6 aus der Richtung der
Lichtquelle.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Trägers 1. Der Träger 1 weist einen Zentralkörper 11 auf, von dem aus drei Arme 12 ausgehen. Die drei Arme 12 sind jeweils unter einem Winkel von 120 Grad zueinander ausgerichtet. An den dem Zentralkörper 11 abgewandten Enden 12' sind die Arme 12 über ein ringförmiges Mantelelement 13 miteinander verbunden. Die drei vorgenannten Elemente des Trägers 1, nämlich der Zentralkörper 11, die Arme 12 und das ringförmige Mantelelement 13 sind aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. Im vorliegenden Fall handelt es sich hierbei um Aluminium, es können jedoch auch alle anderen Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Metalle, verwendet werden.
Am Zentralkörper 11 ist über einen ersten Sockel 23 eine erste Lichtquelle 2 angeordnet. Die erste Lichtquelle 2 ist in Form einer ersten LED - die im Folgenden mit dem Bezugszeichen 2 versehen wird - ausgestaltet. Die erste LED 2 ist eine punktförmige Lichtquelle, so dass zur Aufweitung oder Fokusierung ihres Strahls eine erste Optik 22, beispielsweise in Form einer Linse, aufgesetzt ist. Dadurch wird der Lichtstrahl, der von der ersten LED 2 ausgeht, um deren ersten Hauptabstrahlrichtung 21 unter einem vorher festlegbaren Aufweit- oder Fokusierwinkel verteilt oder der Lichtstrahl wird in einer vorab festgelegten Weise gelenkt.
Auf der entgegenliegenden Fläche des Zentralkörpers 11 ist eine zweite Lichtquelle 3 (in Fig. 1 und 2 verdeckt, siehe Fig. 3) angebracht. Die zweite Lichtquelle 3 ist in Form einer punktförmigen zweiten LED - im Folgenden mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet - ausgebildet. Diese zweite LED 3 ist ebenfalls in bekannter Art und Weise - wie die erste LED 2 - mit dem Zentralkörper 11 verbunden und wird über ein nicht dargestelltes Stromversorgungssystem in bekannter Art und Weise zum Leuchten angeregt. Die zweite LED 3 strahlt in die Richtung der zweiten Hauptabstrahlrichtung 31 ihr Licht ab. Da es sich auch bei der zweiten LED 3 um eine punktförmige Lichtquelle handelt, ist auf ihr zur Aufweitung des Lichtstrahls eine zweite Optik 32 angeordnet. Die erste Hauptabstrahlrichtung 21 und die zweite Hauptabstrahlrichtung 31 sind entgegengesetzt ausgerichtet und liegen auf einer gemeinsamen Achse A.
Beim Betrieb der beiden LEDs 2, 3 entsteht Wärme, die zwar bedeutend unterhalb der Wärmeproduktion einer herkömmlichen Lichtquelle, wie beispielsweise einer Glühlampe, liegt. Da jedoch die Lichtausbeute der LED von der Umgebungstemperatur abhängt, ist es trotzdem wünschenswert, dass die Temperatur im Bereich der beiden LEDs 2, 3 so gering wie möglich gehalten wird. Durch die Ausbildung des Zentralkörpers 11, der Arme 12 und des ringförmigen Mantelelements 13 aus Aluminium, wird die im Bereich der beiden LEDs 2, 3 entstehende Wärme sehr gut nach außen abtransportiert und an die Umgebungsluft abgegeben. Dies ist insbesondere im eingebauten Zustand des Trägers 1 in einen Leuchtenkopf 4 - wie er in Fig. 2 dargestellt ist - von großer Bedeutung. Wären die drei Teile des Trägers 1, nämlich der Zentralkörper 11, die Arme 12 und das Mantelelement 13, nicht aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, so würde sich insbesondere der Bereich um die zweite LED 3 aufgrund der abgeschirmten Lage unterhalb eines Reflektors 5 sehr stark erwärmen. Dabei würde die Grenztemperatur T10 im Dauerbetrieb überschritten, was zu einem starken Rückgang der Strahlungsleistung der zweiten LED 3 führen würde. Durch die Ausführung der vorgenannten Teile aus Aluminium wird dies jedoch vermieden.
Der Reflektor 5 ist wärmeleitend mit dem Träger 1 im Bereich des Mantel elements 13 verbunden. Dadurch wird die Oberfläche, über die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben werden kann, noch einmal vergrößert, was zu einer Reduzierung der Temperatur im Bereich der beiden LEDs 2, 3 führt.
Das von der zweiten LED 3 ausgesandte Licht, das sich um einen vorgegebenen Winkelbereich um die zweite Hauptabstrahlrichtung 31 ausbreitet, wird über den Reflektor 5 an dessen Innenfläche 51 so reflektiert, dass es im Wesentlichen in die Richtung der ersten Hauptabstrahlrichtung 21 der ersten LED 2 umgelenkt wird. Durch die Geometrie der Innenfläche 51 des Reflektors 5 kann eine beliebige Lichtverteilung unterhalb des Leuchtenkopfes 4 erzielt werden. In dem vertikalen Schnitt durch den Leuchtenkopf 4 wird in Fig. 3 sehr gut erkennbar, wie die beiden LEDs 2, 3 innerhalb des Leuchtenkopfes 4 angeordnet sind. Gut zu sehen ist, dass die zweite Hauptabstrahlrichtung 31 entgegengesetzt zur ersten Hauptabstrahlrichtung 21 der ersten LED 2 ausgerichtet ist und dass diese beiden Hauptabstrahlrichtungen 21, 31 auf einer gemeinsamen Achse A liegen. Mit Hilfe der zweiten Optik 32 wird der Strahl der punktförmigen zweiten LED 3 aufgeweitet und trifft auf einen größeren Bereich der Innenfläche 51 des Reflektors 5. Von dieser Innenfläche 51 des Reflektors 5 wird dieses Licht nach unten umgelenkt und tritt im Wesentlichen in Richtung der ersten Hauptabstrahlrichtung 21 aus dem Leuchtenkopf 4 aus. Durch die geometrische Ausgestaltung der Innenfläche 51 des Reflektors 5 kann eine beinahe beliebige Lichtverteilung unterhalb des Leuchtenkopfes 4 erreicht werden.
Der Reflektor 5 kann aus jedem Material bestehen, das entweder für sich allein eine Reflexion des von der zweiten LED 3 abgestrahlten Lichtes ermöglicht oder durch eine reflektierende Beschichtung an seiner Innenfläche 51 behandelt wurde. Er ist bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt, der an seiner Innenseite 51 mit einer reflektierenden Schicht überzogen ist.
In Fig. 4 wird ein weiterer Leuchtenkopf 4 in einem vertikalen Schnitt dargestellt. Der Leuchtenkopf 4 enthält einen Träger 1, der im Wesentlichen wie die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform aufgebaut ist. Er enthält eine erste Lichtquelle 2, die nach unten abstrahlt, und eine zweite Lichtquelle 3, die nach oben abstrahlt und auf der eine zweite Optik 32 zur Aufweitung des nach oben abgestrahlten Lichts aufgesetzt ist. Mit diesem Träger 1 ist ein Reflektor 5 verbunden, der eine andere Form aufweist als der Reflektor 5 in den Fig. 2 und 3. Insbesondere die Innenfläche 51 des Reflektors 5 weist eine andere Geometrie auf als jene des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Reflektors 5. Dadurch wird eine andere Lichtverteilung in dem an der Innenfläche 51 des Reflektors 5 reflektierten Lichts, das in Richtung der ersten Hauptabstrahlrichtung 21 umgelenkt wird, erzielt.
Ein weiterer Unterschied zum in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass unterhalb der ersten Lichtquelle 2 ein Abschlussglas 24 angeordnet ist. Dieses Abschlussglas 24 weist der ersten Lichtquelle 2 gegenüberliegend einen strukturierten Bereich 25 auf. Dadurch erfolgt eine Lichtlenkung und Aufweitung des von der ersten Lichtquelle 2 in Richtung der ersten Hauptabstrahlrichtung 21 ausgehenden Lichtes. Je nach gewünschter Lichtverteilung kann ein anderes Abschlussglas 24 mit einem auf die gewünschte Lichtverteilung abgestimmten strukturierten Bereich 25 verwendet werden. Damit ist eine individuelle Einstellung der Lichtverhältnisse möglich.
In Fig. 5 wird schließlich ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leuchtenkopfes 4 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist prinzipiell gleich aufgebaut wie das erste Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3, so dass gleiche bzw. gleich wirkende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, dass das ringförmige Mantelelement 13 des zweiten Ausführungsbeispiels der Fig. 5 bedeutend höher ausgeführt ist als im ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem sind die Arme 12 vom Zentralkörper 11 ausgehend in einer sich verbreiternden Form ausgeführt, so dass die dem Zentral körper 11 abgewandten Enden 12' der Arme 12 bedeutend höher ausfallen als dies im ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Auch hier ist eine thermische Ankopplung der Arme 12 mit dem ringförmigen Mantel element 13 gewährleistet. Durch die größeren Abmessungen sowohl der Arme 12 als auch des ringförmigen Mantelelements 13 ist die Oberfläche, die zur Abgabe der von den LEDs 2, 3 produzierten Wärme, um einiges größer als im ersten Ausführungsbeispiel. Dadurch wird eine noch bessere Wärmeabfuhr nach außen gewährleistet und die Bereiche, in denen die beiden LEDs 2, 3 angeordnet sind, werden besser gekühlt. Den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 5 ist gemein, dass sie keine zusätzliche Kühlung benötigen, um eine optimale Lichtausbeute der LEDs 2 und 3 zu gewährleisten, da die Grenztemperatur T10 auch im Dauerbetrieb keinesfalls überschritten wird. Dafür sorgt der sehr gute Wärmetransport über die aus Aluminium bestehenden einzelnen Teile des Trägers 1, nämlich den Zentralkörper 11, die Arme 12 und das ringförmige Mantel element 13. Darüber hinaus ist durch die wärmeleitende Verbindung des Trägers 1 im Bereich des ringförmigen Mantel elements 13 mit dem Reflektor 5 eine noch größere Oberfläche für die Abgabe der Wärme an die Umgebungsluft geschaffen.
In Fig. 6 ist ein schematischer Vertikalschnitt durch einen Reflektor 5' dargestellt, dessen Innenfläche 51' eine Struktur wie eine Fresnellinse aufweist. Im Folgenden wird ein solcher Reflektor 5' Fresnel-Reflektor genannt. Unterhalb des Fresnel-Reflektors 5' ist die zweite punktförmige Lichtquelle 3 auf der Achse A angeordnet. Die zweite Hauptabstrahlrichtung 31 der zweiten Lichtquelle 3 steht senkrecht auf die Ausdehnung des Fresnel-Reflektors 5' und trifft diesen zentral. Vom Zentrum 56 des Fresnel-Reflektors 5' in radialer Richtung R sind abwechselnd Wirkflanken 53 und Störflanken 54 ausgebildet. Hierbei sind die Störflanken 54 so ausgerichtet, dass sie im Wesentlichen parallel zum jeweils einfallenden Strahl 34, 34' der zweiten Lichtquelle 3 ausgerichtet sind. Dadurch erfolgt an den Störflanken 54 im Wesentlichen keine Reflexion des einfallenden Strahls 34, 34'. Diese Reflexion erfolgt dagegen an den Wirkflanken 53. Jede einzelne Wirkflanke 53 ist so ausgebildet, dass sämtliche nach unten reflektierten Strahlen 35, 35' eine vorgegebene Lichtverteilung ergeben. Die vorgegebene Lichtverteilung kann beinahe beliebig gewählt werden. Um diese Lichtverteilung zu erzielen, werden die unterschiedlichen Wirkflanken 53 sowohl in ihrer Neigung gegenüber einer Parallelen zur zweiten Hauptabstrahlrichtung 31 als auch hinsichtlich der Krümmung ihrer Oberfläche bestimmt. Die Oberfläche der einzelnen Wirkflanken 53 können eben ausgeführt sein oder eine Krümmung aufweisen. Dabei kann die Krümmung sowohl in radialer Richtung R als auch senkrecht dazu vorliegen. Es sind sowohl konvexe als auch konkave Krümmungen möglich. Ebenso sind komplexe Oberflächenstrukturen der Wirkflanken 53 möglich. Die jeweilige konkrete Ausgestaltung hängt von der zu erzielenden Lichtverteilung des gesamten Fresnel-Reflektors 5' ab. Die Reflexion der einfallenden Strahlen 34, 34' folgt dem Reflexionsgesetz. Für einige einfallende Strahlen 34, 34' sind der jeweils zugehörige, reflektierte Strahl 35, 35' in der rechten Hälfte der Fig. 6 dargestellt. Zur Verdeutlichung sei im Folgenden auf den linken einfallenden Strahl 34 und den rechten einfallenden Strahl 34' näher eingegangen. Der Einfallswinkel ψj des linken einfallenden Strahls 34 bezogen auf die Hauptabstrahlrichtung 31 der zweiten Lichtquelle 3 ist aus geometrischen Gründen kleiner als der zweite Einfallswinkel φ2 des rechten einfallenden Strahls 34', da dieser viel weiter außen auf den Fresnel-Reflektor 5' auftrifft. Der erste Reflexionswinkel al des linken einfallenden Strahls 34, d. h. der Winkel zwischen einer Parallelen zur Hauptabstrahlrichtung 31 der zweiten Lichtquelle 3 und dem linken reflektierten Strahl 35, liegt im positiven Bereich. Dagegen ergibt sich für den zweiten Reflexionswinkel α2, der zwischen einer Parallelen zur zweiten Hauptabstrahlrichtung 31 der zweiten Lichtquelle 3 und dem rechten reflektierten Strahl 35' ausgebildet ist, ein negativer Winkel. Die beiden dargestellten Reflexionswinkel ccj und α2 können allerdings durch eine andere Wahl der Oberfläche der jeweils zugehörigen Wirkflanke 53 auch stark verändert werden. Hierdurch wird eine vielfältige Möglichkeit von Lichtverteilungen ermöglicht.
In Fig. 7 ist die Innenfläche 51' des Fresnel-Reflektors 5' in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Hier ist gut die räumliche Verteilung und Anordnung der Wirkflanken 53 und der Störflanken 54 zu erkennen. Die Wirkflanken 53 und die Störflanken 54 wechseln sich in radialer Richtung R immer ab. Dabei bilden jeweils nebeneinanderliegende Wirkflanken 53 beziehungsweise Störflanken 54 einen konzentrisch um das Zentrum 56 angeordneten Kreisring 57. Die einzelnen Kreisringe 57 sind allerdings nicht mit einer stetigen Oberfläche versehen. Vielmehr ist der gesamte Fresnel-Reflektor 5' in tortenstückartige Kreissegmente 55 aufgeteilt. Nebeneinander angeordnete Wirkflanken 53 beziehungsweise Störflanken 54 weisen an ihrer jeweiligen Stoßkante eine Unstetigkeit auf. Im vorliegenden Fall sind jeweils aneinander grenzende Wirkflanken 53, beziehungsweise Störflanken 54, eben ausgebildet, so dass an ihrer jeweiligen Stoßkante eine Art Rinne ausgebildet wird. Die Oberfläche jeder einzelnen Wirkflanke 53 beziehungsweise Störflanke 54 kann jedoch, wie oben zu Fig. 6 ausgeführt, auch gekrümmt oder unregelmäßig ausgebildet sein. Die Wahl hängt davon ab, welche Lichtverteilung in den reflektlierten Strahlen 35, 35' erreicht werden soll. Somit stehen dem Designer des Leuchtenkopfs 4 für die Ausgestaltung des Fresnel-Reflektors 5' nahezu unendliche Gestaltungsmöglichkeiten offen.
Durch die Verwendung eines Fresnel-Reflektors 5' anstatt eines konventionellen Reflektors 5, wie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, kann die Bauhöhe des gesamten Leuchtenkopfs 4 verringert werden, da der Fresnel-Reflektor 5' sehr flach gehalten werden kann. Dies gibt dem Designer eine Vielzahl neuer Möglichkeiten an die Hand ästhetisch hervorragende Neuheiten zu entwickeln. Beispielsweise ist eine breite Überlagerung der an den einzelnen Kreissegmenten 55 reflektierten Teillichtströme, in Fig. 6 die reflektierten Strahlen 35, 35', möglich. Damit wird in der Lichtverteilung unterhalb des Fresnel-Reflektors 5' eine Art "Weichzeichnung" bewirkt. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Träger
2 Erste Lichtquelle
3 Zweite Lichtquelle
4 Leuchtenkopf
5, 5' Reflektor bzw. Fresnel-Reflektor
11 Zentralkörper
12 Arm
12' Ende des Armes
13 Ringförmiges Mantelelement
21 Erste Hauptabstrahlrichtung
22 Erste Optik
23 Erster Sockel
24 Abschlussglas
25 Strukturierter Bereich
31 Zweite Hauptabstrahlrichtung
32 Zweite Optik
33 Zweiter Sockel
34, 34' Einfallender Lichtstrahl
35, 35' Reflektierter Lichtstrahl
51, 51' Innenfläche des Reflektors
52 Struktur
53 Wirkflanke
54 Störflanke
55 Kreissegment
56 Zentrum
57 Kreisring
A Achse
R Radiale Richtung α Winkel
0-1, 0-2 Reflexionswinkel
Φl> φ2 Einfallswinkel

Claims

ANSPRÜCHE
1. Träger (1) für eine Leuchte mit einer ersten punktförmigen Lichtquelle (2) und einer zweiten punktförmigen Lichtquelle (3), deren Hauptabstrahlrichtungen (21, 31) in entgegengesetzte Richtungen weisen und die an einem Zentralkörper (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass vom Zentralkörper (11) sternförmig nach außen weisende Arme (12) angeordnet sind und sowohl der Zentralkörper (11) als auch die Arme (12) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit bestehen, insbesondere aus Aluminium.
2. Träger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hauptabstrahlrichtungen (21, 31) auf einer gemeinsamen Achse (A) liegen.
3. Träger (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (2, 3) LEDs sind.
4. Träger (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (2) nur um einen engen Winkel um die erste Hauptabstrahlrichtung (21) herum emittiert, insbesondere kleiner als 5°, und zweite
Lichtquelle (3) in einem weiten Winkel um die zweite Hauptabstrahlrichtung (31) herum emittiert, insbesondere größer als 50°.
5. Träger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der zweiten Lichtquelle (3) eine zweite Optik (32) zur Aufweitung des Strahls angeordnet ist.
6. Träger (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Zentralkörper (11) abgewandten Enden (12') der Arme (12) über ein ringförmiges Mantelelement (13) miteinander verbunden sind.
7. Träger (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α) zwischen den Armen (12) gleich sind, insbesondere 120° bei drei Armen (12) betragen.
8. Träger (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelelement (13) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht, insbesondere aus Aluminium.
9. Leuchtenkopf (4) mit einem an einem Träger (1) angebrachten Reflektor (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
10. Leuchtenkopf (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (5, 5') das Licht der zweiten Lichtquelle (3) in annähernd die selbe Richtung wie die Hauptabstrahlrichtung (21) der ersten Lichtquelle (2) umlenken.
11. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (5, 5') wärmeleitend mit dem Träger (1) verbunden sind, insbesondere mit dem Mantelelement (13).
12. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor der ersten Lichtquelle (2) eine erste Optik (22) und/oder ein Abschlussglas (24) angeordnet ist und/oder dass vor der zweiten Lichtquelle (3) eine zweite Optik (32) angeordnet ist.
13. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Reflektor (5, 5') mindestens eine Segmentöffnung aufweisen.
14. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Reflektor (5, 5') in mindestens einem Bereich teilreflektierend sind.
15. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (5') auf seiner der zweiten Lichtquelle zugewandten Innenfläche (51') eine Struktur wie eine Fresnellinse aufweist.
16. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (52') in radialer Richtung abwechselnd Wirkflanken (53) und
Störflanken (54) aufweist, wobei die Störflanken (54) im Wesentlichen parallel zum einfallenden Strahl (34, 34') der zweiten Lichtquelle (3) ausgerichtet sind und die Wirkflanken (53) den einfallenden Strahl (34, 34') jeweils nach einer vorgebbaren Übertragungsfunktion reflektieren.
17. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (52') konzentrisch um die Hauptabstrahlrichtung (31) der zweiten Lichtquelle ausgebildet ist.
18. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (52') unterschiedlich ausgebildete Kreissegmente (55) aufweist.
19. Leuchtenkopf (4) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (5') zumindest im Bereich der Wirkflanken (53) eine reflektierende Beschichtung aufweist.
PCT/EP2004/004601 2003-04-30 2004-04-30 Träger für eine leuchte sowie leuchtenkopf mit einem träger und einem reflektor WO2004097293A1 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46680303P 2003-04-30 2003-04-30
CH00786/03A CH696642A5 (de) 2003-04-30 2003-04-30 Träger für eine Leuchte sowie Leuchtenkopf mit einem Träger und einem Reflektor.
US60/466,803 2003-04-30
CH0786/03 2003-04-30
CH2082004 2004-02-10
CH00208/04 2004-02-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004097293A1 true WO2004097293A1 (de) 2004-11-11

Family

ID=33424252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/004601 WO2004097293A1 (de) 2003-04-30 2004-04-30 Träger für eine leuchte sowie leuchtenkopf mit einem träger und einem reflektor

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2004097293A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071310A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-04 Fresnel Optics Gmbh Anordnung zur gleichmässigen oder vorgebbaren beleuchtung von grossen flächen
EP1939521A1 (de) * 2006-01-24 2008-07-02 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Zavod Ema Lichtoptisches modul
EP2103869A1 (de) * 2008-03-19 2009-09-23 CML Innovative Technologies Beleuchtungssystem mit Leuchtdioden
EP1876384A3 (de) * 2006-07-07 2010-03-10 Gigno Technology Co., Ltd. Beleuchtungseinrichtung
EP2251587A1 (de) * 2008-03-13 2010-11-17 Thermoking Technology International Co. Halbleiter-festkörperlichtquelle und verfahren dafür
ITFI20110151A1 (it) * 2011-07-22 2013-01-23 Storaro Francesca Apparecchio d'illuminazione comprendente sorgenti di luce puntiforme a orientazione multipla.
US8480252B2 (en) 2008-07-07 2013-07-09 Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Illumination device
GB2510605A (en) * 2013-02-08 2014-08-13 Ecolumens Ltd Back reflecting light
TWI753446B (zh) * 2020-06-01 2022-01-21 財團法人車輛研究測試中心 頭燈光學系統及其應用之燈具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1574045A (de) * 1968-04-05 1969-07-11
US4081667A (en) * 1976-07-28 1978-03-28 Optical Coating Laboratory, Inc. Lighting fixture having fresnel reflector with high reflection coating thereon
US5929788A (en) * 1997-12-30 1999-07-27 Star Headlight & Lantern Co. Warning beacon

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1574045A (de) * 1968-04-05 1969-07-11
US4081667A (en) * 1976-07-28 1978-03-28 Optical Coating Laboratory, Inc. Lighting fixture having fresnel reflector with high reflection coating thereon
US5929788A (en) * 1997-12-30 1999-07-27 Star Headlight & Lantern Co. Warning beacon

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071310A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-04 Fresnel Optics Gmbh Anordnung zur gleichmässigen oder vorgebbaren beleuchtung von grossen flächen
EP1939521A1 (de) * 2006-01-24 2008-07-02 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Zavod Ema Lichtoptisches modul
EP1939521A4 (de) * 2006-01-24 2009-04-22 Zakrytoe Aktsionernoe Obschest Lichtoptisches modul
EP1876384A3 (de) * 2006-07-07 2010-03-10 Gigno Technology Co., Ltd. Beleuchtungseinrichtung
EP2251587A1 (de) * 2008-03-13 2010-11-17 Thermoking Technology International Co. Halbleiter-festkörperlichtquelle und verfahren dafür
EP2251587A4 (de) * 2008-03-13 2012-11-21 Thermoking Technology Internat Co Halbleiter-festkörperlichtquelle und verfahren dafür
EP2103869A1 (de) * 2008-03-19 2009-09-23 CML Innovative Technologies Beleuchtungssystem mit Leuchtdioden
FR2928992A1 (fr) * 2008-03-19 2009-09-25 Cml Innovative Technologies So Systeme d'eclairage a diode electroluminescente.
US8480252B2 (en) 2008-07-07 2013-07-09 Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Illumination device
ITFI20110151A1 (it) * 2011-07-22 2013-01-23 Storaro Francesca Apparecchio d'illuminazione comprendente sorgenti di luce puntiforme a orientazione multipla.
GB2510605A (en) * 2013-02-08 2014-08-13 Ecolumens Ltd Back reflecting light
GB2510605B (en) * 2013-02-08 2014-12-24 Ecolumens Ltd Reflecting Semiconductor Light
TWI753446B (zh) * 2020-06-01 2022-01-21 財團法人車輛研究測試中心 頭燈光學系統及其應用之燈具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1586814B1 (de) Leuchtenfeld
DE3633609A1 (de) Verbesserter reflektor fuer eine mehrfachlichtquellen-beleuchtungsvorrichtung
WO2012113532A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung
WO2001011286A1 (de) Scheinwerfer
WO2004097293A1 (de) Träger für eine leuchte sowie leuchtenkopf mit einem träger und einem reflektor
EP1431158B1 (de) Signal- und Fahrlichtscheinwerfer für Schienenfahrzeuge
DE102011017725A1 (de) Anordnung zur Lichtabgabe
WO2014009179A1 (de) Vorrichtung zum bereitstellen elektromagnetischer strahlung
EP1608909B1 (de) Lichtbeeinflussungselement
AT500750B1 (de) Fahrzeugscheinwerfer
EP2808601B1 (de) Beleuchtungskörper einer Leuchte, insbesondere einer Straßenleuchte, und Leuchte mit mindestens einem Beleuchtungskörper
DE202012101368U1 (de) Leuchte
EP1331437B1 (de) Lichtstrahler mit Reflektor
CH696642A5 (de) Träger für eine Leuchte sowie Leuchtenkopf mit einem Träger und einem Reflektor.
DE102012102652B4 (de) Beleuchtungsanordnung mit Leuchtdioden
DE102012003071B4 (de) Reflektorstrahler
DE202006011055U1 (de) Leuchte
DE102009058308B4 (de) Reflektor für Leuchten mit Ellipsoid-Facetten
EP0930459B1 (de) Reflektor für eine Lichtquelle, insbesondere zur Raumbeleuchtung
DE102021100513B3 (de) Reflektor für eine Leuchte
EP1900998B1 (de) Reflektor mit einer lichtaufweitenden Struktur
DE102012018419A1 (de) LED-Reflektor-System für Beleuchtungsaufgaben
WO2016166004A1 (de) Leuchte und anordnung mit mehreren leuchten
DE102010014210A1 (de) Linienförmige LED-Leuchte, insbesondere LED-Ringleuchte
DE102013222352A1 (de) Beleuchtungseinrichtung mit Lichtgenerator und Kollimator

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase