WO2008046394A2 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

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WO2008046394A2
WO2008046394A2 PCT/DE2007/001827 DE2007001827W WO2008046394A2 WO 2008046394 A2 WO2008046394 A2 WO 2008046394A2 DE 2007001827 W DE2007001827 W DE 2007001827W WO 2008046394 A2 WO2008046394 A2 WO 2008046394A2
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lighting device
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emitting diodes
light entry
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Ralph Peter Bertram
Simon BLÜMEL
Robert Kraus
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • a lighting device is specified.
  • An object to be solved is to specify a lighting device which emits particularly homogeneous light. Another object to be solved is to provide a lighting device having a particularly long life.
  • the lighting device comprises an optical body.
  • the optic body is preferably transparent and suitable for optically influencing the light passing through it.
  • the optical body is formed diffusely scattering. That is, light passing through the optical body is diffused diffusely by the optical body.
  • the optic body preferably has at least one light exit surface. Through the light exit surface, light coupled into the optic body can leave the optic body. The exiting light is preferably distributed homogeneously over the light exit surface of the optic body.
  • Lighting device the lighting device comprises at least two light-emitting diodes.
  • the optical body has at least one light entry surface, to which the light emitting diodes are optically connected.
  • Optically connected means in that preferably all of the light emitted by the LEDs in operation light is coupled into the optical body through the light entry surface.
  • the optic body can have a single, coherent light entry surface, to which all light emitting diodes of the illumination device are optically connected.
  • the optics body can have exactly one light entry surface for each light-emitting diode, to which exactly one light-emitting diode of the illumination device is optically connected. The number of light entry surfaces then corresponds to the number of light emitting diodes of the lighting device.
  • the light entry surfaces are arranged on an outer surface of the optical body or are formed by parts of the outer surface of the optical body. That is, the optical body then know no depressions, recesses or holes in which ⁇ or on which the light-emitting diodes are arranged.
  • the LEDs can then adjoin directly to the outer surface of the optical body or are optically connected to the outer surface by means of a potting material, an optical adhesive or an index matching gel.
  • Lighting device emerges through the light exit surface of the optical body mixed light.
  • the mixed light is composed of at least part of the light emitted by the light emitting diodes of the lighting device, which light has been coupled into the optical body.
  • the mixed light preferably exits the optic body through the light exit surface in such a way that it is distributed homogeneously on the light exit surface of the optic body. This is achieved, for example, by the diffusely scattering properties of the optic body.
  • the illumination device comprises a diffuse light-scattering optical body, at least two light-emitting diodes, which optically to at least one
  • Light entrance surface of the optical body are connected and a light exit surface, emerges through the mixed light from the optical body.
  • the light emitting diodes of the lighting device are suitable for emitting light of different colors during operation. That is, a first light emitting diode of the lighting device emits light of a first color and a second light emitting diode of the
  • Lighting device emits light of a second color, wherein the first color is different from the second color.
  • the lighting device may further comprise further light-emitting diodes which emit light of the first color, the second color or a further color which differs from the first and the second color.
  • One lighting device described here makes use, inter alia, of the following idea: light from spatially separated sources - the light-emitting diodes - is coupled into a common structure - the optical body.
  • the optic body is formed diffusely light-scattering and preferably has a low absorption for the light passing through it. Due to the diffuse scattering of the light passing through the optic body, the light of each source - ie of each light emitting diode - homogeneously distributed on the light exit surface of the optic body. If the light emitting diodes emit light of different colors, a particularly homogeneous mixture of these colors can be achieved.
  • Lighting device the light-emitting diodes are attached to the optical body.
  • the light-emitting diodes can be glued to the optic body, for example.
  • a transparent optical adhesive or a refractive index adaptive gel can be arranged between the light exit surfaces of the light emitting diodes and the light entry surfaces of the optical body.
  • the outer surface of the optical body is at least locally reflective.
  • the outer surface is designed to be reflective in such a way that a reflection takes place into the optical body.
  • light coupled into the optical body is reflected back into the optical body when it hits these reflective areas of the outer surface.
  • the entire outer surface of the optic body is designed to be reflective in this way. Light then leaves the optic body mostly through the light exit surface. As a result, the efficiency of the lighting device is increased.
  • the outer surface of the optical body is reflective - coated, for example with a metal such as aluminum and / or silver and / or gold.
  • the outer surface of the optical body facing away from the reflective coating can then be blackened or executed in a different color. This advantageously increases the contrast with the light exit surface of the optic body.
  • Lighting device the optical body in the shape of a cuboid.
  • the light entry surfaces of the optical body are arranged on at least one side surface of the cuboid.
  • light entry surfaces can be arranged on at least two side surfaces of the cuboid, through which the light emitting diodes of the lighting device irradiate the light generated by them during operation.
  • the remaining sixth side surface of the cuboid can then serve as a light exit surface of the optic body.
  • the lighting device comprises light emitting diodes whose mounting surfaces are not arranged in a common plane, but which are arranged in different planes.
  • Lighting device the optical body in the form of a sphere or a spherical section, wherein the optical body has at least one light entry surface which is arranged on the spherical surface.
  • at least one light entry surface may be arranged at the equator of the sphere or the sphere section.
  • Other light entry surfaces of the optic body may also be arranged at the equator of the ball or the ball cut or at other locations of the ball or the spherical section.
  • Ball cut is understood as part of a ball.
  • the optical body can - if it is designed as a ball cut - for example, a have flattened light entry surface and / or a flattened light exit surface.
  • several - at least two - light entry surfaces may be arranged at the equator of the ball.
  • the light entry surfaces are then preferably at the same distance from each other, the distance being measured at the equator of the sphere.
  • the illumination device comprises three light-emitting diodes which are arranged at the equator of the sphere
  • the associated light-entry surfaces are preferably arranged at the same distance from one another at the equator of the sphere.
  • Each two adjacent light-emitting diodes then include a 120 ° angle relative to the center of the ball.
  • the optical body consists of volume scattering translucent material.
  • the translucent material is a plastic. That is, the optical body is formed of a translucent plastic capable of diffusing light in volume. Light passing through the optical body is not scattered in this case, or not only on the outer surface of the optical body, but the light scattering takes place in the interior of the optical body - ie in the volume of the optical body. As a result, a particularly efficient mixing of the light passing through the optical body is achieved.
  • the optical body may consist of the Plexiglas df23 from Roehm Degussa or at least contain this material. _ H -
  • the mixed light emerging from the optical body through the light exit surface is white light.
  • the light emitting diodes couple light of different color in the optical body, which mixes to white light.
  • the illumination device may for this purpose comprise at least one light-emitting diode which emits red light, at least one light-emitting diode which emits blue light and at least one light-emitting diode which emits green light.
  • FIG. 1A shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of a lighting device described here.
  • FIG. 1B shows the first exemplary embodiment of a lighting device described here in a schematic sectional representation along the section line A-A '.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a lighting device described here in a schematic plan view.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a lighting device described here in a schematic perspective view.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a lighting device described here in a schematic sectional illustration.
  • FIG. 1A shows a first exemplary embodiment of a lighting device described here in a schematic plan view.
  • Figure IB shows a schematic sectional view along the section line A 1 -A.
  • the lighting device according to the first
  • Embodiment comprises three light-emitting diodes 1.
  • the three light emitting diodes 1 are, for example, high-performance light-emitting diodes, such as the "Golden Dragon” light-emitting diode from Osram Opto Semiconductors GmbH,
  • Each light-emitting diode 1 comprises a housing 11 and at least one light-emitting diode chip 12.
  • the light-emitting diodes of the lighting device preferably radiate light of different colors in pairs. For example, a light-emitting diode 1 produces blue light, another light-emitting diode 1 generates red light, the third light-emitting diode 1 generates green light.
  • the light-emitting diodes 1 is followed by an optical body 2 in its main emission direction.
  • the optical body 2 has a light exit surface 21, which through the - S -
  • Light emitting diodes 1 facing away from the main surface of the optical body 2 is formed. Furthermore, the optical body 2 has light entry surfaces 22. In the first exemplary embodiment, the optical body 2 has three light entry surfaces 22. At each light entry surface 22, a light-emitting diode 1 is arranged.
  • the optical body 2 is formed as a solid body, which consists of a translucent plastic such as PMMA.
  • the plastic has volume-scattering properties.
  • it is the plastic df23 from Roehm Degussa.
  • the optical body 2 is designed as a cuboid having a thickness of about 4 mm.
  • the outer surface of the optical body 2 is reflective except for the light exit surface 21 and the light entry surfaces 22 coated.
  • the optic body 2 is coated, for example, with a metal layer 23 which contains silver or consists of silver.
  • white mixed light 3 is coupled out during operation of the light-emitting diodes 1 through the light exit surface 21.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a second exemplary embodiment of a lighting device described here.
  • the optical body 2 is designed as a ball.
  • At the equator 4 of the sphere light-emitting diodes 1 are arranged, of which in the illustration of Figure 2, a single is shown.
  • the optical body 2 is formed as a solid body, which consists of a translucent plastic such as PMMA.
  • the plastic has volume-scattering properties
  • the optic body 2 is provided with a reflective coating 23 which is suitable for reflecting radiation impinging on it into the interior of the optic body.
  • a reflective coating 23 which is suitable for reflecting radiation impinging on it into the interior of the optic body.
  • three light-emitting diodes 1 are optically connected to the optical body 3, so that their light refractive index-matched is coupled into the optical body 2.
  • the mixed light is white light.
  • the light emitting diodes 1 are spatially particularly separated from each other, which allows a particularly good thermal management - that is, the heat generated by the LEDs during operation can be dissipated particularly efficient, the life of the lighting device is thus increased ,
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a third exemplary embodiment of a lighting device described here.
  • the optical body 2 is designed as a cuboid in this exemplary embodiment.
  • Light-emitting diodes 1 are arranged on side surfaces 5 of the cuboid.
  • the optic body is designed as a solid body, which consists of a volume scattering translucent plastic.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a fourth exemplary embodiment of a lighting device described here.
  • light-emitting diode chips 12 are arranged on a common connection carrier, for example a metal-core circuit board 6.
  • the light-emitting diode chips 12 are arranged downstream of the optical body 2, such that a large part of the light generated by the light-emitting diode chips 12 during operation is coupled into the optical body 2. For example, four light-emitting diode chips 12-one red, two green and one blue light-emitting diode chip-are arranged on the connection carrier 6.
  • the optical body 2 is cuboid and has a thickness of about 4 mm.
  • the optical body 2 consists of a volume-scattering material - preferably from a volume-scattering translucent plastic. On a reflective coating 23 of the optical body is omitted in this embodiment. In this way, mixed light can leave the optic body through its entire outer surface. In this case, the entire outer surface shines homogeneously white and can be used, for example, as a light source for general lighting.
  • a lighting device described here is particularly well suited for use in general lighting - for example, as effect lighting in

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Abstract

Es wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem diffus Licht streuenden Optikkörper (2) und zumindest zwei Leuchtdioden (1) angegeben, die optisch an zumindest eine Lichteintrittsfläche (22) des Optikkörpers (2) angeschlossen sind, wobei der Optikkörper (2) zumindest eine Lichtaustrittsfläche (21) aufweist, durch die Mischlicht (3) aus dem Optikkörper (2) austritt.

Description

Beschreibung
Beleuchtungsvorrichtung
Es wird eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben.
Die Druckschrift US 7,058,250 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die besonders homogenes Licht abstrahlt. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die eine besonders lange Lebensdauer aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung einen Optikkörper. Der Optikkörper ist vorzugsweise lichtdurchlässig ausgebildet und geeignet, das durch ihn tretende Licht optisch zu beeinflussen. Vorzugsweise ist der Optikkörper dabei diffus streuend ausgebildet. Das heißt, durch den Optikkörper tretendes Licht wird vom Optikkörper diffus gestreut. Der Optikkörper weist bevorzugt wenigstens eine Lichtaustrittsfläche auf . Durch die Lichtaustrittsfläche kann in den Optikkörper eingekoppeltes Licht den Optikkörper verlassen. Das austretende Licht ist dabei bevorzugt homogen über die Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers verteilt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Beleuchtungsvorrichtung zumindest zwei Leuchtdioden. Der Optikkörper weist zumindest eine Lichteintrittsfläche auf, an welche die Leuchtdioden optisch angeschlossen sind. Optisch angeschlossen bedeutet dabei, dass vorzugsweise das gesamte von den Leuchtdioden im Betrieb abgestrahlte Licht in den Optikkörper durch die Lichteintrittsfläche eingekoppelt wird. Der Optikkörper kann dabei eine einzige, zusammenhängende Lichteintrittsfläche aufweisen, an die sämtliche Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung optisch angeschlossen sind. Alternativ ist es auch möglich, dass der Optikkörper für jede Leuchtdiode genau eine Lichteintrittsfläche aufweist, an welche genau eine Leuchtdiode der Beleuchtungsvorrichtung optisch angeschlossen ist. Die Zahl der Lichteintrittsflächen entspricht dann der Zahl der Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung .
Bevorzugt sind die Lichteintrittsflächen an einer Außenfläche des Optikkörpers angeordnet oder sind durch Teile der Außenfläche des Optikkörpers gebildet. Das heißt, der Optikkörper weißt dann keine Vertiefungen, Ausnehmungen oder Bohrungen auf, in welchen^ oder an welchen die Leuchtdioden angeordnet sind. Die Leuchtdioden können dann direkt an die Außenfläche des Optikkörpers angrenzen oder sind mittels eines Vergussmaterials, eines optischen Klebers oder eines Index Matching Gels an die Außenfläche optisch angeschlossen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung tritt durch die Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers Mischlicht aus. Das Mischlicht setzt sich dabei aus zumindest einem Teil des von den Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung emittierten Lichts , das in den Optikkδrper eingekoppelt wurde, zusammen. Das Mischlicht tritt vorzugsweise durch die Lichtaustrittsfläche aus dem Optikkörper derart aus, dass es homogen auf die Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers verteilt ist. Dies ist beispielsweise durch die diffus streuenden Eigenschaften des Optikkörpers erreicht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Beleuchtungsvorrichtung einen diffus lichtstreuenden Optikkörper, zumindest zwei Leuchtdioden, die optisch an zumindest eine
Lichteintrittsfläche des Optikkörpers angeschlossen sind und eine Lichtaustrittsfläche, durch die Mischlicht aus dem Optikkörper austritt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung sind die Leuchtdioden der BeleuchtungsVorrichtung geeignet, im Betrieb Licht unterschiedlicher Farbe zu emittieren. Das heißt, eine erste Leuchtdiode der Beleuchtungsvorrichtung emittiert Licht einer ersten Farbe und eine zweite Leuchtdiode der
Beleuchtungsvorrichtung emittiert Licht einer zweiten Farbe, wobei die erste Farbe von der zweiten Farbe verschieden ist. Die Beleuchtungsvorrichtung kann darüber hinaus weitere Leuchtdioden umfassen, die Licht der ersten Farbe, der zweiten Farbe oder einer weiteren Farbe emittieren, die sich von der ersten und der zweiten Farbe unterscheidet.
Eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung macht sich dabei unter anderem folgende Idee zu Nutze: Licht aus räumlich voneinander getrennten Quellen - den Leuchtdioden - wird in eine gemeinsame Struktur - den Optikkörper - eingekoppelt. Der Optikkörper ist diffus lichtstreuend ausgebildet und weist vorzugsweise eine geringe Absorption für das durch ihn tretende Licht auf. Durch die diffuse Streuung des durch den Optikkörper tretenden Lichts wird das Licht einer jeden Quelle - also einer jeden Leuchtdiode - homogen auf die Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers verteilt. Emittieren die Leuchtdioden dabei Licht von einander unterschiedlichen Farben, so kann eine besonders homogene Mischung dieser Farben erreicht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung sind die Leuchtdioden am Optikkörper befestigt . Die Leuchtdioden können beispielsweise am Optikkörper angeklebt sein. Zur verbesserten optischen Ankopplung der Leuchtdioden an die Lichteintrittsflächen des Optikkörpers kann zwischen den Lichtaustrittsflächen der Leuchtdioden und den Lichteintrittsflächen des Optikkörpers ein transparenter optischer Klebstoff oder ein Brechungsindex anpassendes Gel (Index Matching Gel) angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung ist die Außenfläche des Optikkörpers zumindest stellenweise reflektierend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Außenfläche dabei derart reflektierend ausgebildet, dass eine Reflektion in den Optikkörper hinein stattfindet. Das heißt, in den Optikkörper eingekoppeltes Licht wird beim Auftreffen auf diese reflektierend ausgebildeten Stellen der Außenfläche in den Optikkörper zurückreflektiert. Vorzugsweise ist abgesehen von den Lichteintrittsflächen und den Lichtaustrittsflächen die gesamte Außenfläche des Optikkörpers derart reflektierend ausgebildet. Licht verlässt den Optikkörper dann größtenteils durch die Lichtaustrittsfläche. Dadurch ist die Effizienz der Beleuchtungsvorrichtung gesteigert .
Beispielsweise ist die Außenfläche des Optikkörpers reflektierend - zum Beispiel mit einem Metall wie Aluminium und/oder Silber und/oder Gold - beschichtet. Die der Außenfläche des Optikkörpers abgewandte Seite der reflektierenden Beschichtung kann dann geschwärzt oder in einer anderen Farbe ausgeführt sein. Dies erhöht vorteilhaft den Kontrast zur Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung weist der Optikkörper die Form eines Quaders auf. Die Lichteintrittsflächen des Optikkörpers sind dabei an zumindest einer Seitenfläche des Quaders angeordnet. Beispielsweise können an zumindest zwei Seitenflächen des Quaders Lichteintrittsflächen angeordnet sein, durch die die Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung das von ihnen im Betrieb erzeugte Licht einstrahlen. Im Extremfall ist es möglich, dass an fünf Seitenflächen des Quaders Lichteintrittsflächen mit Leuchtdioden angeordnet sind. Die verbleibende sechste Seitenfläche des Quaders kann dann als Lichtaustrittsfläche des Optikkörpers dienen. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungsvorrichtung Leuchtdioden deren Montageflächen nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern die in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung weist der Optikkörper die Form einer Kugel oder eines Kugelschnitts auf, wobei der Optikkörper zumindest eine Lichteintrittsfläche aufweist, die an der Kugeloberfläche angeordnet ist. Zum Beispiel kann zumindest eine Lichteintrittsfläche am Äquator der Kugel oder des Kugelschnitts angeordnet sein. Weitere Lichteintrittsflächen des Optikkörpers können ebenfalls am Äquator der Kugel oder des Kugelschnitts oder an anderen Stellen der Kugel oder des Kugelschnitts angeordnet sein. Unter Kugelschnitt ist ein Teil einer Kugel verstanden. Der Optikkörper kann - wenn er als Kugelschnitt ausgebildet ist - beispielsweise eine abgeflachte Leichteintrittsfläche und / oder eine abgeflachte Lichtaustrittsfläche aufweisen.
Beispielsweise können mehrere - zumindest zwei - Lichteintrittsflächen am Äquator der Kugel angeordnet sein. Die Lichteintrittsflächen weisen dann vorzugsweise eine gleiche Entfernung voneinander auf, wobei die Entfernung am Äquator der Kugel gemessen ist.
Umfasst die Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise drei Leuchtdioden, die am Äquator der Kugel angeordnet sind, so sind die zugehörigen Lichteintrittsflächen vorzugsweise in gleicher Entfernung voneinander am Äquator der Kugel angeordnet. Je zwei benachbarte Leuchtdioden schließen dann relativ zum Mittelpunkt der Kugel einen 120° -Winkel miteinander ein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Beleuchtungsvorrichtung besteht der Optikkörper aus Volumen streuendem lichtdurchlässigem Material. Zum Beispiel handelt es sich bei dem lichtdurchlässigen Material um einen Kunststoff. Das heißt, der Optikkörper ist aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff gebildet, der geeignet ist, Licht im Volumen diffus zu streuen. Durch den Optikkörper tretendes Licht wird in diesem Fall also nicht oder nicht nur an der Außenfläche des Optikkörpers gestreut, sondern die Lichtstreuung findet im Inneren des Optikkörpers - also im Volumen des Optikkörpers - statt. Dadurch ist eine besonders effiziente Durchmischung des durch den Optikkörper tretenden Lichts erreicht. Beispielsweise kann der Optikkörper dabei aus dem Plexiglas df23 von Roehm Degussa bestehen oder dieses Material zumindest enthalten. _ H —
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Mischlicht, das aus dem Optikkörper durch die Lichtaustrittsfläche austritt, weißes Licht. Dies ist dadurch realisiert, dass die Leuchtdioden Licht unterschiedlicher Farbe in den Optikkörper einkoppeln, das sich zu weißem Licht mischt. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung dazu zumindest eine Leuchtdiode umfassen die rotes Licht emittiert, zumindest eine Leuchtdiode die blaues Licht emittiert und zumindest eine Leuchtdiode die grünes Licht emittiert.
Im Folgenden wird die hier beschriebene
Beleuchtungsvorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Figur IA zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Draufsieht.
Figur IB zeigt das erste Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' .
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Draufsicht .
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Perspektivdarstellung . Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Figur IA zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Draufsicht. Figur IB zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A1 -A.
Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel umfasst drei Leuchtdioden 1. Bei den drei Leuchtdioden 1 handelt es sich beispielsweise um Hochleistungsleuchtdioden wie die "Golden Dragon" Leuchtdiode der Firma Osram Opto Semiconductors GmbH,
Jede Leuchtdiode 1 umfasst ein Gehäuse 11 sowie zumindest einen Leuchtdiodenchip 12. Die Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung strahlen vorzugsweise paarweise Licht unterschiedlicher Farbe ab. Beispielsweise erzeugt eine Leuchtdiode 1 blaues Licht, eine weitere Leuchtdiode 1 erzeugt rotes Licht, die dritte Leuchtdiode 1 erzeugt grünes Licht.
Den Leuchtdioden 1 ist in ihrer Hauptabstrahlrichtung ein Optikkörper 2 nachgeordnet. Der Optikkörper 2 weist eine Lichtaustrittsfläche 21 aus, welche durch die den - S -
Leuchtdioden 1 abgewandte Hauptfläche des Optikkörpers 2 gebildet ist. Ferner weist der Optikkörper 2 Lichteintrittsflächen 22 auf. Im ersten Ausführungsbeispiel weist der Optikkörper 2 drei Lichteintrittsflächen 22 auf. An jeder Lichteintrittsfläche 22 ist eine Leuchtdiode 1 angeordnet .
Der Optikkörper 2 ist als Vollkörper ausgebildet, der aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff wie PMMA besteht. Der Kunststoff weist Volumen streuende Eigenschaften auf . Beispielsweise handelt es sich um den Kunststoff df23 der Firma Roehm Degussa. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist der Optikkörper 2 als Quader ausgeführt, der eine Dicke von zirka 4 mm aufweist.
Die Außenfläche des Optikkörpers 2 ist abgesehen von der Lichtaustrittfläche 21 und den Lichteintrittsflächen 22 reflektierend beschichtet. Der Optikkörper 2 ist dazu beispielsweise mit einer Metallschicht 23, die Silber enthält oder aus Silber besteht, beschichtet.
Aufgrund der Licht streuenden Eigenschaften des Optikkörpers 2 wird im Betrieb der Leuchtdioden 1 durch die Lichtaustrittsfläche 21 weißes Mischlicht 3 ausgekoppelt.
Die Figur 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Optikkörper 2 als Kugel ausgeführt. Am Äquator 4 der Kugel sind Leuchtdioden 1 angeordnet, von denen in der Darstellung der Figur 2 eine einzelne gezeigt ist. Der Optikkörper 2 ist als Vollkörper ausgebildet, der aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff wie zum Beispiel PMMA besteht. Der Kunststoff weist Volumen streuende Eigenschaften aus
Der Optikkörper 2 ist abgesehen von der Lichtaustrittsfläche 21 und Lichteintrittsflächen 22 mit einer reflektierende Beschichtung 23 versehen, die geeignet ist, auf sie treffende Strahlung in das Innere des Optikkörpers zu reflektieren. Beispielsweise sind am Optikkörper 3 drei Leuchtdioden 1 optisch angeschlossen, so dass ihr Licht brechungsindex- angepasst in den Optikkörper 2 eingekoppelt wird.
Aus der Lichtaustrittsfläche 21 tritt Mischlicht 3 mit einer Lambert-förmigen Abstrahlcharakteristik aus. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Mischlicht um weißes Licht. Besonders vorteilhaft ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel, dass die Leuchtdioden 1 räumlich besonders weit voneinander getrennt sind, was ein besonders gutes Wärmemanagement ermöglicht - das heißt, die im Betrieb von den Leuchtdioden erzeugte Wärme kann besonders effizient abgeführt werden, die Lebensdauer der Beleuchtungsvorrichtung ist damit erhöht.
Figur 3 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung. In Abweichung vom zweiten Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit der Figur 2 beschrieben ist, ist der Optikkörper 2 in diesem Ausführungsbeispiel als Quader ausgeführt. Leuchtdioden 1 sind an Seitenflächen 5 des Quaders angeordnet. Der Optikkörper ist dabei als Vollkörper ausgeführt, der aus einem Volumen streuenden lichtdurchlässigen Kunststoff besteht. Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel sind Leuchtdiodenchips 12 auf einem gemeinsamen Anschlussträger - beispielsweise einer Metallkernplatine 6 angeordnet. Den Leuchtdiodenchips 12 ist der Optikkörper 2 nachgeordnet, derart, dass ein Großteil des von den Leuchtdiodenchips 12 im Betrieb erzeugten Lichts in den Optikkörper 2 eingekoppelt wird. Beispielsweise sind auf dem Anschlussträger 6 vier Leuchtdiodenchips 12 - ein roter, zwei grüne und ein blauer Leuchtdiodenchip - angeordnet. Der Optikkörper 2 ist quaderförmig ausgebildet und weist eine Dicke von zirka 4 mm auf .
Der Optikkörper 2 besteht aus einem Volumen streuenden Material - vorzugsweise aus einem Volumen streuenden lichtdurchlässigen Kunststoff. Auf eine reflektierende Beschichtung 23 des Optikkörpers ist in diesem Ausführungsbeispiel verzichtet. Auf diese Weise kann Mischlicht den Optikkörper durch seine gesamte Außenfläche verlassen. Dabei leuchtet die gesamte Außenfläche homogen weiß und kann beispielsweise als Lichtquelle für die Allgemeinbeleuchtung Verwendung finden.
Insgesamt ist eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung besonders gut zur Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung - beispielsweise als Effektbeleuchtung in
Schaufensterdekorationen, Hinterleuchtung von Reklametafeln oder als Architekturbeleuchtung - geeignet . Ferner kann eine hier beschriebene Beleuchtungsvorrichtung als Hinterleuchtung in einem LCD-Display Verwendung finden. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102006048878.4-54, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung, mit
- einem diffus Licht streuenden Optikkörper (2) ,
- zumindest zwei Leuchtdioden (1) , die optisch an zumindest eine Lichteintrittsfläche (22) des Optikkörpers (2) angeschlossen sind, wobei der Optikkörper (2) zumindest eine Lichtaustrittsfläche (21) aufweist, durch die Mischlicht (3) aus dem Optikkörper (2) austritt.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der die Leuchtdioden (1) im Betrieb Licht unterschiedlicher Farbe emittieren.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Leuchtdioden (1) am Optikkörper (2) befestigt sind.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Optikkörper (2) abgesehen von den Lichteintrittsflächen (22) und der Lichtaustrittsfläche (21) reflektierend ausgebildet ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der der Optikkörper (2) abgesehen von den Lichteintrittsflächen (22) und der Lichtaustrittsfläche (21) mit einer Metallschicht (23) beschichtet ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Optikkörper (2) die Form eines Quaders aufweist, wobei die Lichteintrittsflächen (22) an zumindest einer Seitenfläche des Quaders angeordnet sind.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der zumindest an zwei Seitenflächen des Quaders Lichteintrittsflächen (22) angeordnet sind.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Optikkörper (2) die Form einer Kugel oder eines Kugelschnitts aufweist, wobei der Optikkörper (2) zumindest eine Lichteintrittsfläche (22) aufweist, die an der Außenfläche der Kugel angeordnet ist.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der die Beleuchtungsvorrichtung zumindest eine Lichteintrittsfläche (22) aufweist, die am Äquator der Kugel oder des Kugelschnitts angeordnet ist.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der die Beleuchtungsvorrichtung drei Lichteintrittsflächen (22) aufweist, die in gleicher Entfernung voneinander am Äquator der Kugel oder des Kugelschnitts angeordnet sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Optikköper (2) aus Volumen streuendem lichtdurchlässigen Kunststoff besteht.
12. Beleuchtungsvorrichtung zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei der das Mischlicht (3) weißes Licht ist.
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