WO2009092400A1 - Illumination device - Google Patents

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WO2009092400A1
WO2009092400A1 PCT/EP2008/003368 EP2008003368W WO2009092400A1 WO 2009092400 A1 WO2009092400 A1 WO 2009092400A1 EP 2008003368 W EP2008003368 W EP 2008003368W WO 2009092400 A1 WO2009092400 A1 WO 2009092400A1
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light
emitting diode
lens
lighting device
field
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PCT/EP2008/003368
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German (de)
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Inventor
Van Quang Nguyen
Original Assignee
We-Ef Leuchten Gmbh & Co. Kg
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Priority to EP08749146.0A priority Critical patent/EP2245362B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/08Lighting devices intended for fixed installation with a standard
    • F21S8/085Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light
    • F21S8/086Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light with lighting device attached sideways of the standard, e.g. for roads and highways
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/103Outdoor lighting of streets or roads
    • 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]

Definitions

  • the invention relates to a lighting device, in particular street lighting device, the type mentioned in the preamble of claim 1 for illuminating a weighting field.
  • a lighting device in particular street lighting device, the type mentioned in the preamble of claim 1 for illuminating a weighting field.
  • high power light emitting diodes are increasingly used in the automotive and lighting industries.
  • they are particularly advantageous because they contain substances that are harmful to the environment or to health, in particular mercury, or not to any appreciable extent.
  • Lighting devices of the type in question for illuminating a weighting field have a main body on which a plurality of light-emitting diode units is arranged, each one Have light emitting diode and a beam extension device.
  • the beam shaping device can be formed by a lens or lens arrangement and / or by a reflector.
  • the light-emitting diode units In the aforementioned lighting devices, it is known to arrange the light-emitting diode units on the base body in such a way that they illuminate the surface to be illuminated, for example a road, essentially vertically.
  • the lighting fields of the individual light-emitting diodes add up to a total lighting field. Depending on the shape of the individual illumination fields, this results in light distributions that are unfavorable for the particular application, for example street lighting.
  • the maximum of the illuminance is usually in the main beam direction, that is, directly under the luminaire in the case of a street lamp, and the illuminance decreases sharply laterally relative to the main beam direction. This leads to an illumination efficiency that is considerably lower than the illumination efficiency of, for example, a conventional high-pressure gas discharge lamp.
  • the invention has for its object to provide a lighting device of the type in question, which does not have the disadvantages of the known lighting devices, which thus ensures a substantially uniform illuminance in the illumination of the evaluation field and their manufacture, installation and maintenance is simplified.
  • each light emitting diode unit illuminates the evaluation field with a substantially uniform illuminance. If, for example, n light-emitting diode units are provided on the illumination device, then each light-emitting diode unit contributes the l / th part to the total luminous flux.
  • the total illuminance in the evaluation field thus results from the addition of the illuminance levels of the individual light-emitting diode units.
  • illuminating for example, a substantially rectangularly delimited evaluation field
  • the beam-shaping device has a lens arrangement with at least one non-rotationally symmetrical lens which is symmetrical with respect to at least one plane of symmetry.
  • the shape of the lens is dependent on the laws of the beam optics of the desired illumination field.
  • each of the light-emitting diode units essentially illuminates the entire evaluation field
  • a particular advantage of the invention is that all light-emitting diode units can be arranged with the same orientation on the base body of the illumination device. This simplifies the manufacture, assembly and maintenance, so that the manufacturing, installation and maintenance costs are reduced.
  • a further advantage of the teaching according to the invention is that it is possible to use a uniform lens type for all light-emitting diode units. In this way, the tools necessary for the production of all lenses of the illumination device according to the invention are required only once, so that the development and planning costs are reduced. It also simplifies maintenance by eliminating the possibility of confusing lens types when using different lens types.
  • a light-emitting diode unit fails at the illumination device according to the invention, the illuminance in the evaluation field remains evenly, since each of the light-emitting diode units according to the invention essentially illuminates the entire evaluation field. It only slightly reduces the overall light intensity. In this way, overall, a higher reliability is achieved, so that the maintenance intervals can be extended and the maintenance costs can be reduced.
  • idealized light intensity distributions can also be achieved, so that, for example, in the case of street lighting, the mast distances can be increased in comparison to conventional street lighting devices.
  • a further advantage of the teaching according to the invention is that the evaluation field can be illuminated in a precisely focused manner, so that the scattered light arising when the evaluation field is illuminated is reduced. This not only reduces the so-called "sky pollution", but also the annoyance of residents in residential areas. In addition, there is a better illumination efficiency compared to conventional street lighting devices.
  • a further advantage of the teaching according to the invention is that the illuminance with which the evaluation field is illuminated can be adjusted with the aid of relatively simple control devices without impairing the uniformity of the illumination. For this purpose, it is only necessary to connect or disconnect individual light emitting diode units or groups of light emitting diode units. In this way, the illuminance can be adapted to the respective requirements, so that results in times in which a lower illuminance is sufficient, a significant energy savings.
  • a particular advantage of the teaching according to the invention is that lighting devices according to the invention can be retrofitted, provided that future light emitting diodes with higher efficiency will be available. If a lighting device according to the invention is designed, for example, to achieve a desired illuminance in the evaluation field by using a specific number of light-emitting diode units, the number of light-emitting diode units can be halved while maintaining the illuminance in the evaluation field, for example, provided future light-emitting diodes with correspondingly increased efficiency are available stand.
  • the individual LED units for illumination are formed essentially in the overall evaluation field, it is also possible according to the invention to reduce the plurality of light emitting diode units of a lighting device to a single light emitting diode unit, provided that light emitting diodes with correspondingly increased efficiency will be available in the future.
  • An advantageous development of the teaching according to the invention provides that the lens arrangement has at least one lens.
  • the shape of the lens is chosen according to the laws of the beam optics so that the resulting illumination field substantially corresponds to the evaluation field. Corresponding calculation methods of the optics are generally known to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.
  • the lens is a non-rotationally symmetrical lens, which is preferably symmetrical with respect to at least one plane of symmetry, as provided by developments of the teaching according to the invention.
  • the evaluation field is a valuation field delimited by a straight line.
  • This embodiment is particularly well suited for the realization of street lighting, since a band-shaped light distribution can be achieved, for example, on a road, in a particularly simple manner by juxtaposing the lighting fields of several lighting devices according to the invention.
  • the light-emitting diode units are grid-like, in particular rectangular grid-like manner, arranged on the base body.
  • the base body of the illumination device according to the invention can be designed to be particularly simple and thus cost-effective.
  • the lens is shaped so that the associated light-emitting diode unit illuminates a non-rotationally symmetrical illumination field.
  • This embodiment is particularly well suited if the evaluation field to be illuminated is a non-rotationally symmetric, for example Eckart limited valuation field is.
  • the lens is made of plastic.
  • the lens can be produced in a particularly simple manner, for example in an injection molding process, wherein the geometric shape of the lens is limited exclusively by the technical characteristics of the manufacturing process.
  • the plastic is acrylic glass and or polycarbonate. Corresponding plastics can be processed relatively easily and are relatively inexpensive.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a lighting device according to the invention in the form of a street lamp, - S -
  • FIG. 2 in comparison with FIG. 1 enlarged scale a side view of the street lamp according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a first side view of a light-emitting diode unit of the street light according to FIG. 1 for clarifying the radiation path in the longitudinal direction of the road
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 4 offset by 90 ° further side view of the LED unit of FIG. 4 to illustrate the beam path in the transverse direction
  • Fig. 7 is a bottom view of a second
  • FIG. 8 shows a side view of the illumination device according to FIG. 7.
  • a first embodiment of a lighting device according to the invention in the form of a street lamp 2 for illuminating one of the street lamp 2 associated evaluation field is shown.
  • the street lamp 2 has a housing-like base body 4 which is fixed to an upper end of a mast 6.
  • FIG. 2 which shows a side view of the street lamp 2 according to FIG. 1, it can be seen that a plurality of light-emitting diode units is arranged in the base body 4, which are explained in more detail below and of which in Fig. 2, only two light emitting diode units are denoted by the reference numerals 8, 10.
  • the light-emitting diode units 8, 10 each have a light-emitting diode and a beam-shaping device assigned to the light-emitting diode in the manner explained in more detail below with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 3 which shows a view from below of the streetlight 2, it can be seen that the light-emitting diode units 8, 10 are arranged on the base body 4 in a grid-like manner, in the embodiment shown in a rectangular grid.
  • FIG. 3 shows a first side view of the light-emitting diode unit 8, which has a light-emitting diode 14 arranged on a diode base body 12.
  • a control and voltage supply circuit of the light-emitting diode 14 is formed in a manner well-known to the person skilled in the art and will therefore not be explained in more detail here.
  • the light-emitting diode main body 12 is arranged on a heat sink 18 for cooling.
  • the light-emitting diode unit 8 has a beam shaping device, which in this exemplary embodiment has a lens arrangement which in this embodiment consists of a single lens 16.
  • the street lamp 2 is provided for illuminating a rectangular limited evaluation field. Since the light-emitting diode units 8, 10 of the street light 2 according to the invention are designed to illuminate essentially the entire evaluation field, the lens 16 is shaped such that the light-emitting diode unit 8 illuminates a rectangular illumination field. For illumination a rectangle-like illumination field, the lens 16 is non-rotationally symmetrical, but symmetrical to a symmetry plane 20 indicated in Fig. 4 by a dash-dotted line.
  • the shape of the lens 16 is thus dependent on the shape of the illumination field to be illuminated.
  • the determination of the shape of the lens 16, which takes place according to the laws of ray optics and as a function of the distance of the light-emitting diode unit 8 from the evaluation field to be illuminated, is well known to the person skilled in the art and will therefore not be explained in detail here.
  • the lens 16 is made of a plastic, namely acrylic glass. Characterized in that the lens 16 is made of plastic, given the shape of the lens 16 and its adaptation to the shape of the respective evaluation field almost arbitrary freedoms.
  • the light emitting diode 14 radiates into a hemispherical recess 22 formed in the lens 16, wherein the beam path of rays emanating from the air / plastic interface of the recess 22, in Fig. 4 is indicated.
  • FIG. 5 shows a side view of the light-emitting diode unit 8 with the lens 14 offset by 90 ° relative to the side view according to FIG. 4, wherein the beam path of rays emanating from the air / plastic interface of the recess 22 is again indicated.
  • FIG. 6A illustrates a lighting situation on a six-lane road in which a rectangular evaluation field 24 is illuminated by means of the street light 2.
  • the valuation field 24 covers three Strip of the six lane road, wherein the remaining three strips a corresponding evaluation field 24 'is assigned, which is illuminated by a corresponding street lamp.
  • FIG. 6B illustrates the illumination of a three-lane road in a valuation field 24 by means of a street lamp 2 according to the invention arranged on one side of the road.
  • FIG. 6C illustrates an illumination of the three-lane road according to FIG. 6B by means of street lights arranged on both sides of the road, with a roadside evaluation field 24 and a street light arranged on the opposite roadside assigned a corresponding evaluation field 24 ' is.
  • FIG. 6D illustrates a lighting situation similar to the lighting situations according to FIG. 6B, in which a plurality of streetlights according to the invention are staggered in the longitudinal direction of the road, so that the evaluation fields 24, 24 "assigned to them follow one another in the longitudinal direction of the road.
  • FIG. 6E corresponds to Fig. 6B, wherein the street to be illuminated is a two-lane street.
  • FIG. 6F corresponds to FIG. 6C, wherein the road to be illuminated again is a two-lane road.
  • FIG. 6G corresponds to FIG. 6D, wherein the street to be illuminated again is a two-lane street.
  • the evaluation field associated with a streetlight 2 is substantially completely illuminated with each of the light-emitting diode units 8, 10, so that the illumination field of a light-emitting diode unit 8, 10, that is, the area that is illuminated by the light-emitting diode unit, substantially coincident with the evaluation field 24, that is, the area that is to be lit by the street lamp 2 as a whole.
  • the light-emitting diode units 8, 10 can be arranged in the same orientation on the base body 4, so that an individual alignment of the light-emitting diode units 8, 10 is omitted during assembly. A failure of one of the light-emitting diode units 8, 10 accordingly only leads to a reduction in the illuminance, but the uniformity of the illumination of the evaluation field 24 is maintained.
  • Fig. 7 shows a bottom view of a further embodiment of a street lamp 2 according to the invention, which differs from the embodiment of FIG. 3 in that instead of ten light-emitting diode units 8, 10 in the embodiment of FIG. 3, sixteen light-emitting diode units 8, 10 are provided are arranged along a square-shaped grid.
  • FIG. 8 shows a side view of the exemplary embodiment according to FIG. 7. Since the light-emitting diode units 8, 10 are necessarily offset slightly from one another on the main body 4, as is apparent from FIGS. 3 and 7, the illumination fields of the individual light-emitting diode units 8, 10 are However, this offset is so small measured by the size of the associated evaluation field 24 that the LED units for illumination substantially the entire Assessment field 24 are formed.

Abstract

An illumination device, particularly street illumination device, for illuminating an evaluation field (24), comprises a base body (4) on which a plurality of light emitting diode units (8, 10) are arranged, each comprising a light emitting diode (14) and a beam forming device associated to the light emitting diode. According to the invention, the light emitting diode units (8, 10) are designed for illuminating substantially the entire evaluation field (24) associated with the illumination unit.

Description

WE-EF LEUCHTEN GmbH & Co . KG 049/021 WO 23.04.2008 cw/stWE-EF LEUCHTEN GmbH & Co. KG 049/021 WO 23.04.2008 cw / st
Beleuchtungseinrichtunglighting device
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Straßenbeleuchtungseinrichtung, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Ausleuchtung eines Bewertungsfeldes. Mit der erheblichen Verbesserung des Wirkungsgrades von Leuchtdioden ergeben sich vielfältige neue Anwendungsgebiete für Leuchtdioden. Hochleistungsleucht- dioden werden beispielsweise zunehmend in der Automobilindustrie und in der Beleuchtungsindustrie verwen- det . Sie sind unter anderem deshalb besonders vorteilhaft, weil sie umweit- bzw. gesundheitsschädliche Stoffe, insbesondere Quecksilber, nicht oder nicht in nennenswertem Maße enthalten.The invention relates to a lighting device, in particular street lighting device, the type mentioned in the preamble of claim 1 for illuminating a weighting field. With the considerable improvement in the efficiency of light emitting diodes, there are many new fields of application for light emitting diodes. For example, high power light emitting diodes are increasingly used in the automotive and lighting industries. Among other things, they are particularly advantageous because they contain substances that are harmful to the environment or to health, in particular mercury, or not to any appreciable extent.
Aufgrund der gegenüber Leuchtstoff-, Halogenme- talldampf- oder Natriumdampfhochdrucklampen ist die Leuchtkraft von Leuchtdioden jedoch geringer, so daß zur Erzielung der gleichen Beleuchtungsstärke anstelle einer der vorgenannten herkömmlichen Lampen eine Mehrzahl von Leuchtdioden erforderlich ist. Beleuchtungseinrichtungen der betreffenden Art zur Ausleuchtung eines Bewertungsfeldes sind bekannt . Sie weisen einen Grundkörper auf, an dem eine Mehrzahl von Leuchtdiodeneinheiten angeordnet ist, die jeweils eine Leuchtdiode und eine Strahlfortnungseinrichtung aufweisen. Die Strahlformungseinrichtung kann durch eine Linse oder Linsenanordnung und/oder durch einen Reflektor gebildet sein. Bei den vorgenannten Beleuchtungseinrichtungen ist es bekannt, die Leuchtdiodeneinheiten so an dem Grundkörper anzuordnen, daß sie die zu beleuchtende Fläche, beispielsweise eine Straße, im wesentlichen senkrecht anstrahlen. Die Beleuchtungsfelder der einzelnen Leuchtdioden summieren sich dabei zu einem Gesamtbe- leuchtungsfeld. In Abhängigkeit von der Form der einzelnen Beleuchtungsfelder ergeben sich hierbei Lichtverteilungen, die für den jeweiligen Anwendungsfall , beispielsweise eine Straßenbeleuchtung, ungünstig sind. Besonders nachteilig ist, daß das Maximum der Beleuchtungsstärke in der Regel in der Hauptstrahlrichtung, bei einer Straßenleuchte also direkt unter der Leuchte, liegt und die Beleuchtungsstärke seitlich zur Haupt - Strahlrichtung stark abnimmt. Dies führt zu einem Be- leuchtungswirkungsgrad, der erheblich unter dem Beleuchtungswirkungsgrad beispielsweise einer herkömmlichen Hochdruckgasentladungslampe liegt.However, due to the compared to fluorescent, halomoldall- steam or sodium vapor high-pressure lamps, the luminosity of LEDs is lower, so that instead of one of the aforementioned conventional lamps, a plurality of light-emitting diodes is required to achieve the same illuminance. Lighting devices of the type in question for illuminating a weighting field are known. They have a main body on which a plurality of light-emitting diode units is arranged, each one Have light emitting diode and a beam extension device. The beam shaping device can be formed by a lens or lens arrangement and / or by a reflector. In the aforementioned lighting devices, it is known to arrange the light-emitting diode units on the base body in such a way that they illuminate the surface to be illuminated, for example a road, essentially vertically. The lighting fields of the individual light-emitting diodes add up to a total lighting field. Depending on the shape of the individual illumination fields, this results in light distributions that are unfavorable for the particular application, for example street lighting. It is particularly disadvantageous that the maximum of the illuminance is usually in the main beam direction, that is, directly under the luminaire in the case of a street lamp, and the illuminance decreases sharply laterally relative to the main beam direction. This leads to an illumination efficiency that is considerably lower than the illumination efficiency of, for example, a conventional high-pressure gas discharge lamp.
Bei Beleuchtungseinrichtungen der betreffenden Art ist es ferner bekannt, die einzelnen Leuchtdiodenein- heiten relativ zu dem Grundkörper individuell auszurichten. Auf diese Weise ist eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Bewertungsfeldes möglich, da das Licht der einzelnen Leuchtdiodeneinheiten gezielt auf die Bereiche gelenkt werden kann, in denen es zur Erzielung einer in dem Bewertungsfeld gleichmäßigen Beleuchtungsstärke benötigt wird. Darüber hinaus ist es möglich, auf diese Weise Streulicht wenigstens teilweise zu minimieren. Ein Nachteil dieser bekannten Beleuchtungseinrichtungen besteht darin, daß sie aufgrund der indi- viduellen Ausrichtung der einzelnen Leuchtdiodeneinheiten kostenaufwendig in der Herstellung, Montage und Wartung sind. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Beleuchtungseinrichtungen besteht darin, daß der Aus- fall einzelner LEDs dazu führt, daß "Löcher" in der Lichtverteilung entstehen und damit die Ausleuchtung des Bewertungsfeldes mit einer gleichmäßigen Beleuchtungsstärke nicht mehr gewährleistet ist.In lighting devices of the type in question, it is also known to align the individual light-emitting diode units relative to the base body individually. In this way, a more uniform illumination of the evaluation field is possible, since the light of the individual light-emitting diode units can be targeted to the areas in which it is needed to achieve a uniform illuminance in the evaluation field. Moreover, it is possible to at least partially minimize stray light in this way. A disadvantage of these known lighting devices is that they are due to the indi- viduellen alignment of the individual light emitting diode units are expensive to manufacture, installation and maintenance. Another disadvantage of these known lighting devices is that the failure of individual LEDs leads to "holes" in the light distribution and thus the illumination of the evaluation field with a uniform illuminance is no longer guaranteed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung der betreffenden Art anzugeben, die die Nachteile der bekannten Beleuchtungseinrichtungen nicht aufweist, die also eine im wesentlichen gleichmäßige Beleuchtungsstärke bei der Ausleuchtung des Bewertungsfeldes gewährleistet und deren Herstel- lung, Montage und Wartung vereinfacht ist.The invention has for its object to provide a lighting device of the type in question, which does not have the disadvantages of the known lighting devices, which thus ensures a substantially uniform illuminance in the illumination of the evaluation field and their manufacture, installation and maintenance is simplified.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst .This object is achieved by the teaching defined in claim 1.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, das Bewertungsfeld mit jeder der Leucht- diodeneinheiten im wesentlichen vollständig auszuleuchten. Erfindungsgemäß fällt somit das Beleuchtungsfeld einer Leuchtdiodeneinheit, also diejenige Fläche, die von der Leuchtdiodeneinheit ausgeleuchtet wird, im wesentlichen mit dem Bewertungsfeld, also derjenigen Flä- che, die insgesamt von der Beleuchtungseinrichtung auszuleuchten ist, zusammen. Somit leuchtet jede Leucht- diodeneinheit das Bewertungsfeld mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Beleuchtungsstärke aus. Sind an der Beleuchtungseinrichtung beispielsweise n Leuchtdioden- einheiten vorgesehen, so trägt jede Leuchtdiodeneinheit den l/n-ten Teil zum gesamten Lichtstrom bei. Die Gesamt-Beleuchtungsstärke in dem Bewertungsfeld ergibt sich somit durch Addition der Beleuchtungsstärken der einzelnen Leuchtdiodeneinheiten. Zur Ausleuchtung beispielsweise eines im wesentlichen rechteckartig begrenzten Bewertungsfeldes können beispielsweise und insbesondere Leuchtdiodeneinheiten vorgesehen sein, bei denen die Strahlformungseinrich- tung eine Linsenanordnung mit wenigstens einer nicht- rotationssymmetrischen Linse aufweist, die bezüglich wenigstens einer Symmetrieebene symmetrisch ist. Durch entsprechende Formung der Linse sind nahezu beliebige Beleuchtungsfelder möglich, wobei die Form der Linse entsprechend den Gesetzen der Strahlenoptik von dem gewünschten Beleuchtungsfeld abhängig ist.The basic idea of the teaching according to the invention is to substantially completely illuminate the evaluation field with each of the light emitting diode units. Thus, according to the invention, the illumination field of a light-emitting diode unit, that is to say that surface which is illuminated by the light-emitting diode unit, essentially coincides with the evaluation field, that is to say the surface which is to be illuminated overall by the illumination device. Thus, each light emitting diode unit illuminates the evaluation field with a substantially uniform illuminance. If, for example, n light-emitting diode units are provided on the illumination device, then each light-emitting diode unit contributes the l / th part to the total luminous flux. The total illuminance in the evaluation field thus results from the addition of the illuminance levels of the individual light-emitting diode units. For illuminating, for example, a substantially rectangularly delimited evaluation field, it is possible, for example and in particular, to provide light-emitting diode units in which the beam-shaping device has a lens arrangement with at least one non-rotationally symmetrical lens which is symmetrical with respect to at least one plane of symmetry. By appropriate shaping of the lens almost any illumination fields are possible, wherein the shape of the lens is dependent on the laws of the beam optics of the desired illumination field.
Da erfindungsgemäß somit jede der Leuchtdiodeneinheiten im wesentlichen das gesamte Bewertungsfeld ausleuchtet, besteht ein besonderer Vorteil der Erfin- düng darin, daß sämtliche Leuchtdiodeneinheiten mit der gleichen Ausrichtung an dem Grundkörper der Beleuchtungseinrichtung angeordnet werden können. Dies vereinfacht die Herstellung, Montage und Wartung, so daß die Herstellungs- , Montage- und Wartungskosten reduziert sind.Since, according to the invention, each of the light-emitting diode units essentially illuminates the entire evaluation field, a particular advantage of the invention is that all light-emitting diode units can be arranged with the same orientation on the base body of the illumination device. This simplifies the manufacture, assembly and maintenance, so that the manufacturing, installation and maintenance costs are reduced.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß es möglich ist, für sämtliche Leuchtdiodeneinheiten einen einheitlichen Linsentyp zu verwenden. Auf diese Weise sind die zur Herstellung sämtlicher Linsen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung erforderlichen Werkzeuge nur einmal erforderlich, so daß die Entwicklungs- und Planungskosten reduziert sind. Außerdem ist die Wartung vereinfacht, da eine bei Verwendung unterschiedlicher Linsentypen möglicherweise auftretende Verwechslung der Linsentypen ausgeschlossen ist.A further advantage of the teaching according to the invention is that it is possible to use a uniform lens type for all light-emitting diode units. In this way, the tools necessary for the production of all lenses of the illumination device according to the invention are required only once, so that the development and planning costs are reduced. It also simplifies maintenance by eliminating the possibility of confusing lens types when using different lens types.
Falls an der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung eine Leuchtdiodeneinheit ausfällt, so bleibt die Beleuchtungsstärke im Bewertungsfeld weiterhin gleichmäßig, da jede der Leuchtdiodeneinheiten erfindungsgemäß im wesentlichen das gesamte Bewertungsfeld ausleuchtet. Es verringert sich lediglich die Gesamtbeleuchtungsstärke geringfügig. Auf diese Weise ist ins- gesamt eine höhere Betriebssicherheit erzielt, so daß die Wartungsintervalle verlängert und die Wartungskosten damit reduziert werden können.If a light-emitting diode unit fails at the illumination device according to the invention, the illuminance in the evaluation field remains evenly, since each of the light-emitting diode units according to the invention essentially illuminates the entire evaluation field. It only slightly reduces the overall light intensity. In this way, overall, a higher reliability is achieved, so that the maintenance intervals can be extended and the maintenance costs can be reduced.
Durch entsprechende Formung der jeweiligen Linse sind auch idealisierte Lichtstärkeverteilungen erziel - bar, so daß beispielsweise bei einer Straßenbeleuchtung die Mastabstände im Vergleich zu herkömmlichen Straßenbeleuchtungseinrichtungen vergrößert werden können.By appropriate shaping of the respective lens, idealized light intensity distributions can also be achieved, so that, for example, in the case of street lighting, the mast distances can be increased in comparison to conventional street lighting devices.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß das Bewertungsfeld zielgenau gebün- delt ausgeleuchtet werden kann, so daß das bei der Ausleuchtung des Bewertungsfeldes entstehende Streulicht verringert ist. Damit ist nicht nur die sogenannte "sky pollution" , sondern auch die Belästigung von Anwohnern in Wohngebieten verringert . Außerdem ergibt sich im Vergleich zu herkömmlichen Straßenbeleuchtungseinrichtungen ein besserer Beleuchtungswirkungsgrad.A further advantage of the teaching according to the invention is that the evaluation field can be illuminated in a precisely focused manner, so that the scattered light arising when the evaluation field is illuminated is reduced. This not only reduces the so-called "sky pollution", but also the annoyance of residents in residential areas. In addition, there is a better illumination efficiency compared to conventional street lighting devices.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß sich die Beleuchtungsstärke, mit der das Bewertungsfeld ausgeleuchtet wird, mit Hilfe rela- tiv einfacher Steuerungseinrichtungen einstellen läßt, ohne die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung zu verschlechtern. Hierzu ist es lediglich erforderlich, einzelne Leuchtdiodeneinheiten oder Gruppen von Leucht- diodeneinheiten zu- oder abzuschalten. Auf diese Weise ist die Beleuchtungsstärke an die jeweiligen Anforderungen anpaßbar, so daß sich in Zeiten, in denen eine geringere Beleuchtungsstärke ausreichend ist, eine erhebliche Energieersparnis ergibt.A further advantage of the teaching according to the invention is that the illuminance with which the evaluation field is illuminated can be adjusted with the aid of relatively simple control devices without impairing the uniformity of the illumination. For this purpose, it is only necessary to connect or disconnect individual light emitting diode units or groups of light emitting diode units. In this way, the illuminance can be adapted to the respective requirements, so that results in times in which a lower illuminance is sufficient, a significant energy savings.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtungen nachgerüstet werden können, sofern zukünftige Leuchtdioden mit höherem Wirkungsgrad zur Verfügung stehen werden. Ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungs- einrichtung beispielsweise darauf ausgelegt, eine gewünschte Beleuchtungsstärke in dem Bewertungsfeld durch Verwendung einer bestimmten Anzahl Leuchtdiodeneinheiten zu erzielen, so kann die Zahl der Leuchtdiodeneinheiten unter Beibehaltung der Beleuchtungsstärke im Bewertungsfeld beispielsweise halbiert werden, sofern zukünftige Leuchtdioden mit entsprechend erhöhtem Wirkungsgrad zur Verfügung stehen. Da erfindungsgemäß die einzelnen LED-Einheiten zur Ausleuchtung im wesentlichen des Gesamtbewertungsfeldes ausgebildet ist, ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Mehrzahl von Leucht- diodeneinheiten einer Beleuchtungseinrichtung auf eine einzige Leuchtdiodeneinheit zu reduzieren, sofern zukünftig Leuchtdioden mit entsprechend erhöhtem Wirkungsgrad zur Verfügung stehen werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs- gemäßen Lehre sieht vor, daß die Linsenanordnung wenigstens eine Linse aufweist. Die Form der Linse wird entsprechend den Gesetzen der Strahlenoptik so gewählt, daß das sich ergebende Beleuchtungsfeld im wesentlichen dem Bewertungsfeld entspricht. Entsprechende Berechnungsverfahren der Optik sind dem Fachmann allgemein bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert .A particular advantage of the teaching according to the invention is that lighting devices according to the invention can be retrofitted, provided that future light emitting diodes with higher efficiency will be available. If a lighting device according to the invention is designed, for example, to achieve a desired illuminance in the evaluation field by using a specific number of light-emitting diode units, the number of light-emitting diode units can be halved while maintaining the illuminance in the evaluation field, for example, provided future light-emitting diodes with correspondingly increased efficiency are available stand. Since, according to the invention, the individual LED units for illumination are formed essentially in the overall evaluation field, it is also possible according to the invention to reduce the plurality of light emitting diode units of a lighting device to a single light emitting diode unit, provided that light emitting diodes with correspondingly increased efficiency will be available in the future. An advantageous development of the teaching according to the invention provides that the lens arrangement has at least one lens. The shape of the lens is chosen according to the laws of the beam optics so that the resulting illumination field substantially corresponds to the evaluation field. Corresponding calculation methods of the optics are generally known to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.
Zur Ausleuchtung eines beispielsweise im wesentlichen rechteckartig begrenzten Bewertungsfeldes ist es vorteilhaft, wenn die Linse eine nicht-rotationssymmetrische Linse ist, die vorzugsweise bezüglich wenigstens einer Symmetrieebene symmetrisch ist, wie dies Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre vorsehen.For illuminating a, for example, substantially rectangularly-limited evaluation field, it is advantageous if the lens is a non-rotationally symmetrical lens, which is preferably symmetrical with respect to at least one plane of symmetry, as provided by developments of the teaching according to the invention.
Andere Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre sehen vor, daß die Leuchtdiode in eine in der Linse gebildete Ausnehmung einstrahlt und/oder daß die Ausnehmung im wesentlichen halbkugelförmig ist, wie dies vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Leh- re vorsehen. Bei diesen Ausführungsformen sind Brechungseffekte an der Grenzfläche Luft/Linsenmaterial besonders gut berechenbar, so daß die Auslegung der Linse vereinfacht ist .Other developments of the teaching of the invention provide that the light-emitting diode radiates into a recess formed in the lens and / or that the recess is essentially hemispherical, as provided by advantageous developments of the teaching according to the invention. In these embodiments, refractive effects at the air / lens interface are particularly well calculable, so that the lens design is simplified.
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß das Bewertungsfeld ein durch einen Linienzug gerader Linien begrenztes Bewertungsfeld ist. Diese Ausführungsform ist besonders gut zur Realisierung von Straßenbeleuchtungen geeignet, da eine bandförmige Lichtverteilung beispielsweise auf einer Stra- ße, auf besonders einfache Weise durch Aneinanderreihung der Beleuchtungsfelder mehrerer erfindungsgemäßer Beleuchtungseinrichtungen erzielt werden kann.Another development of the teaching according to the invention provides that the evaluation field is a valuation field delimited by a straight line. This embodiment is particularly well suited for the realization of street lighting, since a band-shaped light distribution can be achieved, for example, on a road, in a particularly simple manner by juxtaposing the lighting fields of several lighting devices according to the invention.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß das Bewertungsfeld im wesentlichen rechteckartig begrenzt ist.An advantageous development of the aforementioned embodiment provides that the evaluation field is limited substantially rectangular.
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Leuchtdiodeneinheiten rasterartig, insbesondere rechteckrasterartig, an dem Grundkörper angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Grund- körper der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung besonders einfach und damit kostengünstig ausgebildet sein.Another development of the teaching of the invention provides that the light-emitting diode units are grid-like, in particular rectangular grid-like manner, arranged on the base body. In this way, the base body of the illumination device according to the invention can be designed to be particularly simple and thus cost-effective.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Linse derart ge- formt ist, daß die zugeordnete Leuchtdiodeneinheit ein nicht-rotationssymmetrisches Beleuchtungsfeld ausleuchtet. Diese Ausführungsform ist besonders gut geeignet, wenn es sich bei dem auszuleuchtenden Bewertungsfeld um ein nicht-rotationssymmetrisches, beispielsweise recht- eckartig begrenztes Bewertungsfeld handelt.Another advantageous development of the teaching according to the invention provides that the lens is shaped so that the associated light-emitting diode unit illuminates a non-rotationally symmetrical illumination field. This embodiment is particularly well suited if the evaluation field to be illuminated is a non-rotationally symmetric, for example Eckart limited valuation field is.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Linse aus Kunststoff besteht. Bei dieser Ausführungsform ist die Linse auf besonders einfache Weise beispielsweise in einem Spritzgießverfahren herstellbar, wobei die geometrische Form der Linse ausschließlich durch die technischen Gegebenheiten des Herstellungsverfahrens begrenzt ist. Bei dieser Ausführungsform bestehen somit hinsichtlich der Formung der Linse und damit der Auslegung des Beleuchtungsfeldes der jeweiligen Leuchtdiodeneinheit nahezu unbegrenzte Freiheiten.An extremely advantageous development of the teaching of the invention provides that the lens is made of plastic. In this embodiment, the lens can be produced in a particularly simple manner, for example in an injection molding process, wherein the geometric shape of the lens is limited exclusively by the technical characteristics of the manufacturing process. In this embodiment, there are thus virtually unlimited freedom with regard to the shaping of the lens and thus the design of the illumination field of the respective light-emitting diode unit.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß der Kunststoff Acrylglas und oder Polycarbonat ist. Entsprechende Kunststoffe lassen sich relativ einfach verarbeiten und sind relativ kostengünstig.An advantageous development of the aforementioned embodiment provides that the plastic is acrylic glass and or polycarbonate. Corresponding plastics can be processed relatively easily and are relatively inexpensive.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten stark schematisierten Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßenThe invention will be explained in more detail with reference to the attached highly schematic drawing, in the embodiments of an inventive
Beleuchtungseinrichtung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen oder in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen sowie deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.Lighting device are shown. In this case, all described, shown in the drawings and claimed in the claims characteristics taken alone or in any combination with each other the subject of the invention, regardless of their summary in the claims and their dependency and regardless of their description or representation in the drawing.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in Form einer Straßenleuchte, - S -1 is a perspective view of an embodiment of a lighting device according to the invention in the form of a street lamp, - S -
Fig . 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht der Straßenleuchte gemäß Fig. 1,Fig. 2 in comparison with FIG. 1 enlarged scale a side view of the street lamp according to FIG. 1,
Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maß- Stab eine Ansicht von unten der Straßenleuchte gemäß Fig. 1,3 in comparison with FIG. 1 enlarged Maß- rod a bottom view of the street lamp of FIG. 1,
Fig. 4 eine erste Seitenansicht einer Leucht- diodeneinheit der Straßenleuchte gemäß Fig. 1 zur Verdeutlichung des Strah- lenganges in Straßenlängsrichtung,4 shows a first side view of a light-emitting diode unit of the street light according to FIG. 1 for clarifying the radiation path in the longitudinal direction of the road,
Fig. 5 eine zu der Seitenansicht gemäß Fig. 4 um 90° versetzte weitere Seitenansicht der Leuchtdiodeneinheit gemäß Fig. 4 zur Verdeutlichung des Strahlenganges in Straßenquerrichtung,5 is a side view of FIG. 4 offset by 90 ° further side view of the LED unit of FIG. 4 to illustrate the beam path in the transverse direction,
Fig. 6A-6G verschiedene Beispiele von Beleuchtungssituationen an Straßen,6A-6G various examples of lighting situations on roads,
Fig. 7 eine Ansicht von unten auf ein zweitesFig. 7 is a bottom view of a second
Ausführungsbeispiel einer erfindungs- gemäßen Beleuchtungseinrichtung undEmbodiment of a lighting device according to the invention and
Fig. 8 eine Seitenansicht der Beuchtungsein- richtung gemäß Fig. 7.8 shows a side view of the illumination device according to FIG. 7.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in Form einer Straßenleuchte 2 zur Ausleuchtung eines der Straßenleuchte 2 zugeordneten Bewertungsfeldes dargestellt. Die Straßenleuchte 2 weist einen gehäuseartigen Grundkörper 4 auf, der an einem oberen Ende eines Mastes 6 befestigt ist.In Fig. 1, a first embodiment of a lighting device according to the invention in the form of a street lamp 2 for illuminating one of the street lamp 2 associated evaluation field is shown. The street lamp 2 has a housing-like base body 4 which is fixed to an upper end of a mast 6.
In Fig. 2, die eine Seitenansicht der Straßenleuchte 2 gemäß Fig. 1 zeigt, ist erkennbar, daß in dem Grundkörper 4 eine Mehrzahl von Leuchtdiodeneinheiten angeordnet ist, die weiter unten näher erläutert werden und von denen in Fig. 2 lediglich zwei Leuchtdiodeneinheiten mit den Bezugszeichen 8, 10 bezeichnet sind. Die Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 weisen in weiter unten anhand der Figuren 4 und 5 näher erläuterter Wei- se jeweils eine Leuchtdiode und eine der Leuchtdiode zugeordnete Strahlformungseinrichtung auf.2, which shows a side view of the street lamp 2 according to FIG. 1, it can be seen that a plurality of light-emitting diode units is arranged in the base body 4, which are explained in more detail below and of which in Fig. 2, only two light emitting diode units are denoted by the reference numerals 8, 10. The light-emitting diode units 8, 10 each have a light-emitting diode and a beam-shaping device assigned to the light-emitting diode in the manner explained in more detail below with reference to FIGS. 4 and 5.
Aus Fig. 3, die eine Ansicht von unten der Straßenleuchte 2 zeigt, ist ersichtlich, daß die Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 rasterartig, bei dem dargestell- ten Ausführungsbeispiel rechteckrasterartig, an dem Grundkörper 4 angeordnet sind.From FIG. 3, which shows a view from below of the streetlight 2, it can be seen that the light-emitting diode units 8, 10 are arranged on the base body 4 in a grid-like manner, in the embodiment shown in a rectangular grid.
Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 in der gleichen Ausrichtung an dem Grundkörper 4 angeordnet sind. Fig. 4 zeigt eine erste Seitenansicht der Leuchtdiodeneinheit 8, die eine an einem Diodengrundkörper 12 angeordnete Leuchtdiode 14 aufweist. Eine Steuerungsund Spannungsversorgungsbeschaltung der Leuchtdiode 14 ist in dem Fachmann allgemein bekannter Weise ausge- bildet und wird daher hier nicht näher erläutert. Der Leuchtdiodengrundkörper 12 ist zur Kühlung an einem Kühlkörper 18 angeordnet .From Fig. 3 it is further apparent that the light-emitting diode units 8, 10 are arranged in the same orientation on the base body 4. 4 shows a first side view of the light-emitting diode unit 8, which has a light-emitting diode 14 arranged on a diode base body 12. A control and voltage supply circuit of the light-emitting diode 14 is formed in a manner well-known to the person skilled in the art and will therefore not be explained in more detail here. The light-emitting diode main body 12 is arranged on a heat sink 18 for cooling.
Die Leuchtdiodeneinheit 8 weist eine Strahlformungseinrichtung auf, die bei diesem Ausführungsbei- spiel eine Linsenanordnung aufweist, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer einzelnen Linse 16 besteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Straßenleuchte 2 zur Ausleuchtung eines rechteckartig begrenzten Bewertungsfeldes vorgesehen. Da die Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 der Straßenleuchte 2 erfindungsgemäß zur Ausleuchtung im wesentlichen des gesamten Bewertungsfeldes ausgebildet sind, ist die Linse 16 so geformt, daß die Leuchtdiodeneinheit 8 ein rechteckartiges Beleuchtungsfeld ausleuchtet. Zur Ausleuchtung eines rechteckartigen Beleuchtungsfeldes ist die Linse 16 nicht-rotationssymmetrisch, jedoch zu einer in Fig. 4 durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Symmetrieebene 20 symmetrisch ausgebildet. Die Form der Lin- se 16 ist somit von der Form des auszuleuchtenden Beleuchtungsfeldes abhängig. Die Ermittlung der Form der Linse 16, die nach den Gesetzen der Strahlenoptik und in Abhängigkeit von dem Abstand der Leuchtdiodeneinheit 8 von dem auszuleuchtenden Bewertungsfeld erfolgt, ist dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert .The light-emitting diode unit 8 has a beam shaping device, which in this exemplary embodiment has a lens arrangement which in this embodiment consists of a single lens 16. In the illustrated embodiment, the street lamp 2 is provided for illuminating a rectangular limited evaluation field. Since the light-emitting diode units 8, 10 of the street light 2 according to the invention are designed to illuminate essentially the entire evaluation field, the lens 16 is shaped such that the light-emitting diode unit 8 illuminates a rectangular illumination field. For illumination a rectangle-like illumination field, the lens 16 is non-rotationally symmetrical, but symmetrical to a symmetry plane 20 indicated in Fig. 4 by a dash-dotted line. The shape of the lens 16 is thus dependent on the shape of the illumination field to be illuminated. The determination of the shape of the lens 16, which takes place according to the laws of ray optics and as a function of the distance of the light-emitting diode unit 8 from the evaluation field to be illuminated, is well known to the person skilled in the art and will therefore not be explained in detail here.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Linse 16 aus einem Kunststoff, nämlich Acrylglas. Dadurch, daß die Linse 16 aus Kunststoff besteht, sind hinsichtlich der Form der Linse 16 und ihrer Anpassung an die Form des jeweiligen Bewertungsfeldes nahezu beliebige Freiheiten gegeben.In the illustrated embodiment, the lens 16 is made of a plastic, namely acrylic glass. Characterized in that the lens 16 is made of plastic, given the shape of the lens 16 and its adaptation to the shape of the respective evaluation field almost arbitrary freedoms.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel strahlt die Leuchtdiode 14 in eine in der Linse 16 gebildete halbkugelförmige Ausnehmung 22 ein, wobei der Strahlengang von Strahlen, die von der Grenzfläche Luft/Kunststoff der Ausnehmung 22 ausgehen, in Fig. 4 angedeutet ist.In the illustrated embodiment, the light emitting diode 14 radiates into a hemispherical recess 22 formed in the lens 16, wherein the beam path of rays emanating from the air / plastic interface of the recess 22, in Fig. 4 is indicated.
Fig. 5 zeigt eine zu der Seitenansicht gemäß Fig. 4 um 90° versetzte Seitenansicht der Leuchtdiodeneinheit 8 mit der Linse 14, wobei der Strahlengang von Strahlen, die von der Grenzfläche Luft/Kunststoff der Ausnehmung 22 ausgehen, wiederum angedeutet ist.FIG. 5 shows a side view of the light-emitting diode unit 8 with the lens 14 offset by 90 ° relative to the side view according to FIG. 4, wherein the beam path of rays emanating from the air / plastic interface of the recess 22 is again indicated.
Fig. 6 zeigt verschiedene Beleuchtungssituationen mit unterschiedlichen Bewertungsfeldern.6 shows different lighting situations with different evaluation fields.
In Fig. 6A ist eine Beleuchtungssituation an einer sechsstreifigen Straße dargestellt, bei der ein rechteckartiges Bewertungsfeld 24 mittels der Straßenleuchte 2 ausgeleuchtet wird. Das Bewertungsfeld 24 erfaßt drei Streifen der sechsstreifigen Straße, wobei den übrigen drei Streifen ein entsprechendes Bewertungsfeld 24' zugeordnet ist, das mittels einer entsprechenden Straßenleuchte ausgeleuchtet wird. Fig. 6B verdeutlicht die Ausleuchtung einer drei- streifigen Straße in einem Bewertungsfeld 24 mittels einer an einer Seite der Straße angeordneten erfindungsgemäßen Straßenleuchte 2.FIG. 6A illustrates a lighting situation on a six-lane road in which a rectangular evaluation field 24 is illuminated by means of the street light 2. The valuation field 24 covers three Strip of the six lane road, wherein the remaining three strips a corresponding evaluation field 24 'is assigned, which is illuminated by a corresponding street lamp. FIG. 6B illustrates the illumination of a three-lane road in a valuation field 24 by means of a street lamp 2 according to the invention arranged on one side of the road.
Fig. 6C verdeutlicht eine Ausleuchtung der drei- streifigen Straße gemäß Fig. 6B mittels an beiden Seiten der Straße angeordneten Straßenleuchten, wobei einer an einer Straßenseite angeordneten Straßenleuchte ein Bewertungsfeld 24 und einer an der gegenüberliegenden Straßenseite angeordneten Straßenleuchte ein ent- sprechendes Bewertungsfeld 24' zugeordnet ist.FIG. 6C illustrates an illumination of the three-lane road according to FIG. 6B by means of street lights arranged on both sides of the road, with a roadside evaluation field 24 and a street light arranged on the opposite roadside assigned a corresponding evaluation field 24 ' is.
Fig. 6D verdeutlicht eine den Beleuchtungssituationen gemäß Fig. 6B ähnliche Beleuchtungssituation, in der mehrere erfindungsgemäße Straßenleuchten in Straßenlängsrichtung gestaffelt angeordnet sind, so daß die ihnen zugeordneten Bewertungsfelder 24, 24'' in Straßenlängsrichtung aufeinander folgen.FIG. 6D illustrates a lighting situation similar to the lighting situations according to FIG. 6B, in which a plurality of streetlights according to the invention are staggered in the longitudinal direction of the road, so that the evaluation fields 24, 24 "assigned to them follow one another in the longitudinal direction of the road.
Fig. 6E entspricht Fig. 6B, wobei es sich bei der zu beleuchtenden Straße um eine zweistreifige Straße handelt . Fig. 6F entspricht Fig. 6C, wobei es sich bei der auszuleuchtenden Straße wiederum um eine zweistreifige Straße handelt .Fig. 6E corresponds to Fig. 6B, wherein the street to be illuminated is a two-lane street. FIG. 6F corresponds to FIG. 6C, wherein the road to be illuminated again is a two-lane road.
Fig. 6G entspricht Fig. 6D, wobei es sich bei der auszuleuchtenden Straße wiederum um eine zweistreifige Straße handelt.FIG. 6G corresponds to FIG. 6D, wherein the street to be illuminated again is a two-lane street.
Erfindungsgemäß wird das einer Straßenleuchte 2 zugeordnete Bewertungsfeld mit jeder der Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 im wesentlichen vollständig ausgeleuchtet, so daß das Beleuchtungsfeld einer Leuchtdioden- einheit 8, 10, also diejenige Fläche, die von der Leuchtdiodeneinheit ausgeleuchtet wird, im wesentlichen mit dem Bewertungsfeld 24, also derjenigen Fläche, die insgesamt von der Straßenleuchte 2 auszuleuchten ist, zusammenfällt .According to the invention, the evaluation field associated with a streetlight 2 is substantially completely illuminated with each of the light-emitting diode units 8, 10, so that the illumination field of a light-emitting diode unit 8, 10, that is, the area that is illuminated by the light-emitting diode unit, substantially coincident with the evaluation field 24, that is, the area that is to be lit by the street lamp 2 as a whole.
Dementsprechend können die Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 in der gleichen Ausrichtung an dem Grundkörper 4 angeordnet sein, so daß eine individuelle Ausrichtung der Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 bei der Montage ent- fällt. Ein Ausfall einer der Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 führt dementsprechend lediglich zu einer Verringerung der Beleuchtungsstärke, wobei jedoch die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung des Bewertungsfeldes 24 beibehalten bleibt. Fig. 7 zeigt eine Ansicht von unten auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Straßenleuchte 2, das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß anstelle von zehn Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sechzehn Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 vorgesehen sind, die entlang eines quadratartigen Rasters angeordnet sind.Accordingly, the light-emitting diode units 8, 10 can be arranged in the same orientation on the base body 4, so that an individual alignment of the light-emitting diode units 8, 10 is omitted during assembly. A failure of one of the light-emitting diode units 8, 10 accordingly only leads to a reduction in the illuminance, but the uniformity of the illumination of the evaluation field 24 is maintained. Fig. 7 shows a bottom view of a further embodiment of a street lamp 2 according to the invention, which differs from the embodiment of FIG. 3 in that instead of ten light-emitting diode units 8, 10 in the embodiment of FIG. 3, sixteen light-emitting diode units 8, 10 are provided are arranged along a square-shaped grid.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 7. Da die Leuchdiodeneinheiten 8, 10 zwangsläufig geringfügig zueinander versetzt an dem Grundkörper 4 angeordnet sind, wie sich dies aus den Figuren 3 und 7 ergibt, sind die Beleuchtungsfelder der einzelnen Leuchtdiodeneinheiten 8, 10 geringfügig gegeneinander verschoben entsprechend der zueinander versetzten Anordnung der Leuchdiodeneinheiten 8, 10. Dieser Versatz ist jedoch gemessen an der Größe des zugeordneten Bewertungsfeldes 24 so gering, daß die Leuchtdiodeneinheiten zur Ausleuchtung im wesentlichen des gesamten Bewertungsfeldes 24 ausgebildet sind. 8 shows a side view of the exemplary embodiment according to FIG. 7. Since the light-emitting diode units 8, 10 are necessarily offset slightly from one another on the main body 4, as is apparent from FIGS. 3 and 7, the illumination fields of the individual light-emitting diode units 8, 10 are However, this offset is so small measured by the size of the associated evaluation field 24 that the LED units for illumination substantially the entire Assessment field 24 are formed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Straßenbeleuchtungseinrichtung, zur Ausleuchtung eines Bewertungsfeldes,1. lighting device, in particular street lighting device, for illuminating a weighting field,
mit einem Grundkörper, an dem eine Mehrzahl von Leucht- diodeneinheiten angeordnet ist, die jeweils eine Leuchtdiode und eine der Leuchtdiode zugeordnete Strahlformungseinrichtung aufweisen,with a base body, on which a plurality of light-emitting diode units is arranged, each of which has a light-emitting diode and a light-emitting diode associated beam shaping device,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Leuchtdiodeneinheiten (8, 10) zur Ausleuchtung im wesentlichen des gesamten der Beleuchtungseinrichtung zugeordneten Bewertungsfeldes (24) ausgebildet ist.in that the light-emitting diode units (8, 10) are designed to illuminate essentially the entire evaluation field (24) assigned to the illumination device.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlformungseinrichtung eine Linsenanordnung mit wenigstens einer Linse (16) auf- weist.2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the beam shaping device has a lens arrangement with at least one lens (16) up.
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (16) eine nicht -rotationssymmetrische Linse ist.3. Lighting device according to claim 2, characterized in that the lens (16) is a non-rotationally symmetric lens.
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (16) bezüglich wenigstens einer Symmetrieebene (20) symmetrisch ist. 4. Lighting device according to claim 2 or 3, characterized in that the lens (16) with respect to at least one plane of symmetry (20) is symmetrical.
5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiode (14) in eine in der Linse (16) gebildete Aufnehmung (22) einstrahlt .5. Lighting device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the light-emitting diode (14) radiates into a formed in the lens (16) Aufnehmung (22).
6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) im wesentlichen halbkugelförmig ist.6. Lighting device according to claim 5, characterized in that the recess (22) is substantially hemispherical.
7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewertungsfeld (24) ein durch einen Linienzug gerader Linien begrenztes Bewertungsfeld ist.7. Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the evaluation field (24) is a limited by a line straight lines evaluation field.
8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewertungsfeld (24) im wesentlichen rechteckartig begrenzt ist.8. Lighting device according to claim 7, characterized in that the evaluation field (24) is limited substantially rectangular.
9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die9. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the
Leuchtdiodeneinheiten (8, 10) rasterartig, insbesondere rechteckrasterartig, an dem Grundkörper (4) angeordnet sind.Light-emitting diode units (8, 10) grid-like, in particular rectangular grid-like, are arranged on the base body (4).
10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (16) derart geformt ist, daß die zugeordnete Leuchtdiodeneinheit (8) ein nicht-rotationssymmetrisches Beleuchtungsfeld ausleuchtet .10. Lighting device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the lens (16) is shaped such that the associated light-emitting diode unit (8) illuminates a non-rotationally symmetrical illumination field.
11. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (14) aus Kunststoff besteht. 11. Lighting device according to one of claims 2 to 10, characterized in that the lens (14) consists of plastic.
12. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Acrylglas und/oder Polykarbonat ist. 12. Lighting device according to claim 11, characterized in that the plastic is acrylic glass and / or polycarbonate.
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