WO2011124399A1

WO2011124399A1 - Led-lampe

Info

Publication number: WO2011124399A1
Application number: PCT/EP2011/001797
Authority: WO
Inventors: Christian Bartenbach
Original assignee: Christian Bartenbach
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2011-10-13
Also published as: AT14251U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lampe mit einem Trägerteil zur Montage der Lampe, zumindest einer mit dem Trägerteil verbundenen LED (3) sowie einem Abdeckkolben (4) aus transparentem Material, der mit dem Trägerteil verbunden ist und die zumindest eine LED abdeckt. Erfindungsgemäß ist der genannte Abdeckkolben als massiver Vollmaterialkorpus ausgebildet, dessen Lichteintrittsfläche im Vergleich zu seiner Lichtaustrittsfläche (6) deutlich kleiner und formverschieden ausgebildet ist. Der Abdeckkolben bildet also keinen Hohlkörper mehr, dessen Innen- und Außenflächen bei im Wesentlichen gleich bleibender Wandstärke zueinander parallel verlaufen. Vielmehr ist die Lichteintrittsfläche (5) durch die Ausbildung als Vollmaterialkorpus deutlich verschieden von der Lichtaustrittsfläche.

Description

Christian Bartenbach

A-6071 Aldrans/Innsbruck

LED-Lampe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lampe mit einem Trägerteil zur Montage der Lampe, zumindest einer mit dem Trägerteil verbundenen LED sowie einem Abdeckkolben aus transparentem Material, der mit dem Trägerteil verbunden ist und die zumindest eine LED abdeckt.

Herkömmliche Glühlampen mit einem klassischen birnenförmigen oder auch ker- zenförmigen Glaskolben sind bei den Verbrauchern aufgrund ihres gleichmäßigen farbneutralen und ggf. auch weichen Lichts immer noch sehr beliebt, werden jedoch durch die immer strengeren Energiesparverordnungen zurückgedrängt. So sind beispielsweise in der EU derzeit bereits Lampen mit mindestens 100 W sowie generell solche mit mattem Glas nicht mehr im Handel, wobei in jüngerer Zeit auch 75 W-Birnen nicht mehr ausgeliefert werden dürfen.

Die derzeit als Ersatz propagierten Energiesparlampen, die üblicherweise als Leuchtstofflampen ausgebildet werden, sind indes aufgrund ihres Spektrums, ihrer anfänglichen Leuchtschwäche sowie der problematischen Verwendung von Quecksilber bei den Verbrauchern nicht wirklich beliebt. Zudem sind sie auch umstritten, wenn für ihre Umweltverträglichkeit auf eine Gesamtbilanz abgestellt wird, d.h. auch die bei der Herstellung und dem Recycling notwendigen Energien und Aufwendungen berücksichtigt werden.

Insofern wurde auch bereits angedacht, als Ersatz für die klassische Glühbirne LED-Lampen einzusetzen. Solche mit Leuchtdioden ausgestatteten Lampen werden zukünftig hinsichtlich ihrer Energieeffizienz sogar den vorgenannten Energiesparlampen überlegen sein. Zudem zeichnen sie sich durch eine besonders hohe Lebensdauer aus, was über die Lebenszeit betrachtet in Verbindung mit dem niedrigeren Energieverbrauch die höheren Anschaffungskosten durch eingesparte Stromkosten kompensiert. Um solchen LED-Lampen die vertraute Erscheinungsform der klassischen, beliebten Glühbirnen zu geben, wurde bereits vorgeschlagen, die LEDs auf einem Lampensockel zu montieren und mit einem Abdeckkolben abzudecken, so dass zumindest im ausgeschalteten Zustand der Anschein erweckt wird, es werde eine klassische Glühbirne verwendet, was beispielsweise bei klassischen Leuchten wie Kristalllüstern und dergleichen ein nicht unwesentliches Kriterium ist.

Bislang unbefriedigend ist bei derartigen LED-Retrofits, die als Glühlampenersatz dienen, die Lichtverteilung und optische Anmutung im eingeschalteten Zustand. Anstelle eines gleichmäßigen, warmen Leuchtens werden die LEDs oft als harte Lichtpunkte wahrgenommen, die die gewünschte Raumatmosphäre beeinträchtigen. Zudem ist die Kühlung der LED-Lampen bislang unbefriedigend gelöst. Da die Wärme nicht über den Abdeckkolben abgestrahlt werden kann, sondern größtenteils an der die LEDs tragenden Platine entsteht, sind im Bereich des Lampensockels spezielle Kühlmittel erforderlich, die einerseits aufgrund des dort nur begrenzt zur Verfügung stehenden Raums aufwändig zu gestalten sind und andererseits oft auch die Formgebung im Sinne einer ganz klassischen Glühbirne oder -kerze beeinträchtigen, insofern als zwischen dem Abdeckkolben und dem Lampensockel ein verbreiterter Kühlring vorzusehen ist.

Aus der DE 698 21 822 T2 ist eine LED-Lampe im Retrofit-Design bekannt, bei der der obere Teil des flammenförmigen Abdeckkorpus mit einer Verdickung versehen ist, deren zur LED hin bauchig gewölbte Oberfläche als Diffusor wirken soll. Der größere Teil der von der LED auf die genannte Diffusoroberfläche geworfene Primärstrahlung wird reflektiert und quer durch die Seitenwände des Abdeckkolbens abgestrahlt, während ein kleiner Teil der Primärstrahlung über eine Sicke in der genannten Diffusoroberfläche in den verdickten Kopfteil des Abdeckkolbens eintritt und über diesen verteilt aus dem Abdeckkolben austritt. Insgesamt kommt es durch die reflektierende Wirkung der genannten Diffusorfläche zu einen insgesamt sehr inhomogenen Erscheinungsbild, welches an der Spitze des Abdeckkolbens sehr hell leuchtet, weiter nach unten bis zur Hinterseite der reflektierenden Flächen dunkler wird, sodann an den Außenflächen des Hohlraums im Bereich der von der Diffusorfläche quer abgestrahlten Lichtstrahlen wieder deutlich wird und schließlich im untersten Bereich des Abdeckkolbens bis zur LED hin wieder deutlich dunkler wird. Aufgrund dieses sehr unruhigen Erscheinungsbilds erkennt der Betrachter, dass es sich um eine Retrofit-Lampe handelt. Zudem kann keine gleichmäßige Lichtstärkeverteilung im auszuleuchtenden Raum erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lampe der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll eine verbesserte Lichtverteilung in einem insgesamt klein bauenden System erzielt werden, ohne die Energieeffizienz des Systems zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lampe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Es wird also vorgeschlagen, den bei klassischen Glühlampen bekannten Hohlkolben mit im Wesentlichen gleich bleibender Wandstärke zu ersetzen durch einen massiven Vollkörper, der den Bereich, in den die zumindest eine LED emittiert, umschließt bzw. einnimmt und die zumindest eine LED abdeckt. Durch die Verwendung eines solchen Vollkörpers wird eine rundum homogen abstrahlende Hülle erzielt, wobei der Vollkörper gleichmäßiger als ein Hohlkörper leuchtend erscheint. Erfindungsgemäß ist der genannte Abdeckkolben als massiver Vollmaterialkorpus ausgebildet, dessen Lichteintrittsfläche im Vergleich zu seiner Lichtaustrittsfläche deutlich kleiner und formverschieden ausgebildet ist. Die Lichteintrittsfläche des Vollmaterialkorpus bildet eine konkave Aufnahmemulde, die den Bereich, in dem die LED angeordnet ist, umschließt und eine Tiefe besitzt, die weniger als 1/3 der Höhe des Abdeckkolbens beträgt. Der Abdeckkolben bildet also keinen Hohlkörper mehr, dessen Innen- und Außenflächen bei im Wesentlichen gleich bleibender Wandstärke über größere Abschnitte des Abdeckkolbens zueinander parallel verlaufen. Vielmehr ist die Lichteintrittsfläche durch die Ausbildung als Vollmaterialkorpus deutlich verschieden von der Lichtaustrittsfläche. Durch die recht flache Ausbildung der genannten Aufnahmemulde kann der allergrößte Teil der von der LED angegebenen Primärstrahlung unmittelbar ohne Reflektionen in den Vollmaterialkorpus eingeleitet werden, so dass sich ohne Reflektionserscheinungen und lokale Strahlungskonzentrationen eine insgesamt sehr gleichmäßige Lichtverteilung über den gesamten Abdeckkolben ergibt. Der Abdeckkolben wird gleichmäßig ausgeleuchtet und erhält ein insgesamt ruhiges, gleichmäßiges Erscheinungsbild, wobei auch im auszuleuchtenden Raum eine gleichmäßige Lichtstärkeverteilung erzielt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann auf eine Zusatzoptik zwischen LED und Abdeckkolben gänzlich verzichtet werden. Die Vergleichmäßigung der Lichtausbreitung wird vorteilhafterweise alleine durch den Vollkörper des Abdeckkolbens bewirkt, der sozusagen das einzige Optiksystem zur Steuerung der Lichtausbreitung bildet. Der genannte Abdeckkolben kann mit seiner Lichteintrittsfläche bzw. der hiervon gebildeten Aufnahmemulde über der Primärlinse der LED sitzen und von dieser beabstandet sein. Die genannte Primärlinse der LED bildet hierbei einen Teil des LED-Pakets und kann beispielsweise eine domförmige Abdeckkappe sein, die über dem LED-Emitter sitzt, oder eine Silikonschicht sein, die den LED-Emitter abdeckt.

Die Lichteintrittsfläche des Abdeckkolbens kann grundsätzlich verschieden geformt sein, beispielsweise eine ebene Fläche bilden, die auf den oberen Rand des Lam- pensockels und/oder über die LEDs gesetzt ist. Die Lichteintrittsfläche wird in diesem Fall von einer Abflachung der Außenoberfläche des Abdeckkolbens gebildet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung jedoch kann die genannte Lichteintrittsfläche des Vollmaterialkorpus eine napfförmige Aufnahmemulde bilden, die kuppelartig den Bereich überwölbt, in dem die zumindest eine LED angeordnet ist. Eine solche domförmige Lichteintrittsfläche erleichtert die Anordnung und Aufnahme der LEDs und das vollständige Einkoppeln des in einen Halbraum abgestrahlten Lichts in den Vollmaterialkorpus.

Die vorgenannte konkave Lichteintrittsfläche kann hinsichtlich ihrer Tiefe prinzipiell verschieden ausgebildet sein, d.h. die Konkavität kann sich unterschiedlich tief in den Vollmaterialkorpus hineinwölben. In jedem Fall ist jedoch die Tiefe der Konkave bezogen auf die gesamte Größe des Abdeckkolbens begrenzt und vorteilhafterweise im Vergleich hierzu eher flach ausgebildet. In Weiterbildung der Erfindung kann die konkave Lichteintrittsfläche eine Tiefe von weniger als 25 % der Höhe des Abdeckkolbens, vorzugsweise weniger als 10 % der Höhe des Abdeckkolbens betragen. Bei Anordnung mehrerer LEDs können auch mehrere konkave Aufnahmemulden als Lichteintrittsflächen vorgesehen sein, die hinsichtlich ihrer Position mit der Position der LEDs korrespondieren, so dass jeweils eine oder ggf. auch gruppenweise mehrere LEDs in einer konkaven Aufnahmemulde aufgenommen sind.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die genannte Aufnahmemulde, die randseitig auf dem Trägerteil für die LED sitzen kann und zusammen mit diesem die LED einschließt, nicht nur von der Tiefe her begrenzt, sondern auch insgesamt von ihrem Volumen her im Vergleich zum Volumen des Vollmaterialkorpus klein ausgebildet. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung beträgt das Volumen der Aufnahmemulde, in der die zumindest eine LED aufgenommen ist, weniger als 1/4, vorzugsweise weniger als 15% des Volumens des Vollmaterialkorpus des Abdeckkolbens. Hierdurch ist sichergestellt, dass für die gleichmäßige Verteilung des Lichts im Abdeckkolben ein großes Volumen zur Verfügung steht, was eine weitere Vergleichmäßigung des Lichtaustritts bewirkt. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die die Aufnahmemulde begrenzende Lichteintrittsfläche des Vollmaterialkorpus hierbei derart geformt und ausgebildet, dass mindestens 80%, vorzugsweise mehr als 90% der von der LED abgegebenen Primärstrahlung ohne Reflektionen direkt in den Vollmaterialkorpus eintreten können. Insbesondere kann die die Aufnahmemulde begrenzende Innenwandung des Abdeckkolbens frei von reflektierenden Beschichtungen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Lichteintrittsfläche derart geformt sein, dass die von der LED abgegebene Primärstrahlen unter einem ausreichend großen Winkel, also„ausreichend senkrecht" auf die Lichteintrittsfläche treffen, so dass die Primärstrahlen unmittelbar in den Vollmaterialkorpus eintreten können.

Die Lichtaustrittsfläche des Abdeckkolbens kann in jeweils gewünschter Weise an das Erscheinungsbild klassischer Glühlampen angenähert sein und insbesondere eine kontinuierlich gewölbte Rotationsfläche bilden. In Weiterbildung der Erfindung kann eine birnen-, kerzen- oder pilzförmige Lichtaustrittsfläche vorgesehen sein, die von der Außenoberfläche des genannten Abdeckkolbens gebildet wird.

In Weiterbildung der Erfindung kann der genannte Abdeckkolben selbst die Außenoberfläche der Lampe bilden. Gegebenenfalls kann über den genannten Abdeckkolben auch noch ein Außenkolben gesetzt sein, der den Abdeckkolben zumindest teilweise umschließt.

Der als Vollkörper ausgebildete Abdeckkolben kann hierbei eine wesentlich kleinere Form als der klassische Glühbirnenkolben einnehmen und von eben einem solchen Hohlkolben in klassischer Form umhüllt sein. In diesem Fall bildet der über den Vollmaterial-Abdeckkolben gesetzte Hohlkolben die Außenoberfläche der Lampe.

Im Sinne einer einfachen Ausbildung ist es jedoch bevorzugt, nur den genannten Abdeckkolben vorzusehen und diesen volumenmäßig im Wesentlichen entsprechend einer herkömmlichen Glühlampe auszubilden. Hierdurch kann die gesamte Abdeckkolbenoberfläche genutzt werden. Um eine weitere Vergleichmäßigung und Lichtmischung zu erreichen, kann die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des Abdeckkolbens mit Licht streuenden Mitteln beispielsweise in Form einer geeigneten Oberflächenstruktur versehen, insbesondere satiniert ausgebildet sein. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere die Lichtaustrittsfläche gleichmäßig oder, im Falle von Leuchtdichteunterschiede am Vollmaterial-Abdeckkolben, abschnittsweise unterschiedlich satiniert ausgebildet sein, wodurch eine gleichmäßig leuchtende Kolbenerscheinung erzielt wird, die mehr oder minder exakt einer diffusen Standardglühlampe entspricht. Beispielsweise können Bereiche mit schwächerer Leuchtdichte schwächer satiniert sein als Bereiche höherer Leuchtdichte. Insbesondere können hierdurch Strahlungsabrisse gänzlich vermieden werden.

Ist die Lichteintrittsfläche glatt bzw. poliert ausgebildet, wird das Licht erst an der Außenfläche aufgestreut. Vorteilhafterweise kann jedoch auch die Lichteintrittsfläche satiniert ausgebildet sein, wodurch eine weitere Vergleichmäßigung der Lichtverteilung erzielt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des Vollmaterial-Abdeckkolbens mit einer farbigen Oberflächenbeschich- tung versehen sein, wobei ggf. auf der Lichteintrittsfläche eine andere Farbe als auf der Lichtaustrittsfläche vorgesehen sein kann. Durch eine solche Farbbeschichtung kann die Lichtfarbe gegenüber der verwendeten LED verändert werden, wodurch in einfacher Weise trotz Verwendung derselben LEDs nach dem Baukastenprinzip unterschiedlich farbige Leuchten hergestellt werden können. Hierbei wird auf eine ansonsten baugleiche Basisbaugruppe umfassend den Lampensockel und die LED ein unterschiedlich farbiger Abdeckkolben gesetzt.

Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen Farbbeschichtung kann der Vollmaterial- Abdeckkolben auch per se eingefärbt sein, beispielsweise aus einem farbigen Kunststoff gefertigt sein. Um die Lichteinkopplung in den Abdeckkolben zu verbessern, kann in Weiterbildung der Erfindung zwischen der zumindest einen LED und der Lichteintrittsfläche des Abdeckkolbens ein Lichteinkoppler vorzugsweise in Form einer Gelfüllung vorgesehen sein. Insbesondere kann die vorgenannte Aufnahmemulde, die durch die konkav ausgebildete Lichteintrittsfläche gebildet wird, mit einem Licht einkoppelnden Gel befüllt sein, das vorteilhafterweise im Wesentlichen die gesamte Lichteintrittsfläche des Abdeckkolbens bedeckt und vorteilhafterweise auch mit der LED in Verbindung steht. Das genannte Licht einkoppelnde Gel verbindet sozusagen die zumindest eine LED mit der Lichteintrittsfläche des Abdeckkolbens. Hierdurch kann eine bessere Nutzung des LED-Lichtstroms erreicht werden. Anstelle einer Gelfüllung kann alternativ auch eine geeignete Flüssigkeit oder ein anderes Medium mit Licht einkoppelnder Wirkung verwendet werden.

Um im Halsbereich der Lampe zwischen Lampensockel und der Wölbung des Abdeckkolbens mit großem Durchmesserabschnitt eine klobige, unansehnliche Aufweitung des Lampenkorpus zu vermeiden, und das Erscheinungsbild weiter einer herkömmlichen Glühlampe anzunähern, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die die an der Platine der LED bzw. der Träger- und Ansteuerungsstruktur der LED entstehende Wärme zumindest teilweise auch an den genannten Abdeckkolben abführt und nicht nur oder ggf. auch gar nicht in herkömmlicher Weise an den Lampensockel oder im Bereich des Lampensockels abführt. Vorteilhafterweise umfasst die Kühlvorrichtung zur Kühlung des LED-Trägers und/oder der LED-Ansteuerkomponenten zumindest eine Wärmebrücke zum Abdeckkolben hin, um den Abdeckkolben als Wärmetauscher zu benutzen. Zumindest ein Teil der entstehenden Wärme wird also auch über den Abdeckkolben abgeführt bzw. zur Erwärmung des Abdeckkolbens verwendet, so dass dieser wiederum Wärme an die Umgebung abgibt.

In Weiterbildung der Erfindung kann die zumindest eine LED auf einer Platine montiert sein, die über zumindest einen Wärmeleiter vorzugsweise in Form mehrerer Wärmeleitstränge Wärme leitend an den Abdeckkolben angekoppelt ist. Eine solche thermische Ankoppelung des Abdeckkolbens an die Wärmequellen der Lampe erlaubt eine schlankere Bauweise im Bereich des Lampenhalses und/oder des Lampensockels, da dort vorgesehene Kühlelemente und Wärmetauscher kleiner ausgebildet werden können bzw. ganz eingespart werden können.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Lampe nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, bei der ein birnenförmiger Vollmaterial-Abdeckkolben eine LED abdeckt,

Fig. 2: eine schematische Ansicht einer LED-Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung mit kerzenförmigem Abdeckkolben, wobei zentral eine LED vorgesehen ist,

Fig. 3: eine schematische Darstellung einer LED-Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung mit kerzenförmigem Abdeckkolben, wobei eine Mehrzahl von LEDs in den Vollmaterialabdeck- kolben abstrahlen

Fig. 4: eine schematische Darstellung der LED-Platine der Lampe aus

Fig. 3, wobei in den Teilansichten (a) und (b) verschiedene Anordnungsmuster der LEDs gezeigt sind,

Fig. 5: eine schematische Darstellung einer LED-Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung mit kerzenförmigem Abdeckkolben, wobei ein Kühlkorpus mit Kühlrippen zwischen dem Abdeckkolben und dem Lampensockel vorgesehen ist und den Abdeckkolben nestförmig umschließt,

Figuren 6 bis 9: jeweils eine schematische Darstellung unterschiedlich geformter

Abdeckkolben in Kugelform, Birnenform und Facettenform, Fig. 10: eine schematische Darstellung einer weiteren Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, bei der ein zylindrischer LED-Träger mit einer Vielzahl von LEDs in der Aufnahmemulde eines Vollmaterial-Abdeckkolbens aufgenommen ist,

Fig. 11 : eine schematische Darstellung einer LED-Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, bei der der Vollmaterial- Abdeckkolben von einem hohlen Außenkolben umhüllt ist, und

Fig. 12: eine schematische Darstellung einer LED-Lampe nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, bei der ein kegelförmiger Abdeckkolben vorgesehen ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Lampe umfasst als Trägerteil einen Lampensockel 2 zur Montage der Lampe in eine an sich herkömmliche Lampenfassung wie sie für Glühlampen Verwendung findet. Der genannte Lampensockel 2 kann formschlüssige Befestigungsmittel beispielsweise in Form eines Schraubgewindes 13 umfassen, um die Lampe 1 in der entsprechenden Lampenfassung formschlüssig fest montieren zu können. Im Bereich des Lampensockels 2 können in an sich bekannter Weise Anschlusskontakte 14 zur Stromversorgung der Lampe 1 vorgesehen sein, die mit entsprechenden Kontakten in der Lampenfassung in Verbindung bringbar sind. Alternativ zu einem solchen„klassischen" Lampensockel kann jedoch auch ein anders geformtes Trägerteil vorgesehen sein, welches geeignete Anschluss- und/oder Befestigungsmittel besitzt, um die Lampe an einem entsprechenden Anschlussstück einer Leuchte montieren zu können.

Der Lampensockel 2 umfasst weiterhin einen Kühlkörper 15, der außenseitig Kühlrippen aufweisen kann und vorteilhafterweise aus einem gut Wärme leitenden Material ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Aktivkühlung vorgesehen sein, die beispielsweise bewegliche Membrane enthalten kann. Der genannte Kühlkörper 15 trägt eine Platine 1 , auf der zumindest eine LED 3 montiert ist. Um einen guten Wärmeübergang zu erreichen, ist eine flächige Passung zwischen dem Kühlkörper 15 und der genannten Platine 11 vorgesehen, beispielsweise kann die Platine 11 mit ihrer Rückseite flächig auf einer Oberfläche des Kühlkörpers 15 aufliegen. Die genannte Platine 11 kann in an sich bekannter Weise geeignete Steuerungs- und Leistungskomponenten zur Ansteuerung der LED beinhalten oder tragen.

Auf dem Lampensockel 2 bzw. dem genannten Kühlkörper 15 sitzt ein Abdeckkolben 4, der in der Ausführung nach Fig. 1 insgesamt birnenförmig ausgebildet ist.

Der genannten Abdeckkolben 4 ist hierbei als Vollmaterialkorpus ausgeführt und besteht aus einem transparenten Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff. Durch die Ausbildung als Vollkörper besitzt der genannte Abdeckkolben 4 keine Hohlkörperform mit einer gleich bleibend starken Hüllwandung, deren Außenoberfläche und Innenoberfläche im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen würden. Der genannte Abdeckkolben 4 besitzt lediglich eine konkave Aufnahmemulde 7, die in der gezeichneten Ausführung nach Fig. 1 relativ flach ist und eine Tiefe T von weniger als 10 % der Höhe H des gesamten Abdeckkolbens 4 besitzt.

Die Oberfläche der genannten Aufnahmemulde 7 bildet dabei die Lichteintrittsfläche 5 des Abdeckkolbens 4, die kuppeiförmig den Bereich umschließt, in dem die LED 3 angeordnet ist bzw. in den die LED 3 Licht abstrahlt. Allgemein bildet die dem Lampensockel 2 zugewandte Stirnseite des Abdeckkolbens 4 dessen Lichteintrittsfläche 5, wobei je nach Ausbildung der genannten Aufnahmemulde 7 nur ein Teil der genannten Stirnseite die eigentliche Lichteintrittsfläche 5 bildet, in die tatsächlich Licht von der LED 3 her eintritt.

Die Lichtaustrittsfläche 6 des Abdeckkolbens 4 wird von dessen gesamter restlicher Oberfläche gebildet, d.h. die gesamte Oberfläche des Abdeckkolbens 4 mit Ausnahme des auf dem Lampensockel 2 bzw. dem Kühlkörper 15 sitzenden stirnseitigen Oberflächenabschnitts. In der gezeichneten Ausführungsform nach Fig. 1 ist die genannte Lichtaustrittsfläche 6 birnenförmig ausgebildet. Um eine weitere Vergleichmäßigung der Lichtverteilung zu erreichen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zumindest die Lichtaustrittsfläche 6 satiniert ausgebildet, wobei ggf. auch die Lichteintrittsfläche 5 satiniert ausgebildet sein kann. Hierdurch kann eine Lichtverteilung erreicht werden, die im Wesentlichen einer diffusen Standardglühlampe entspricht und keine Strahlungsabrisse zeigt. Ein Hohlkörper würde im Vergleich hierzu nicht vergleichbar gleichmäßig leuchten und würde sogar eine Zusatzoptik erfordern, auf die bei Verwendung des Vollmaterial- Abdeckkolbens 4 verzichtet sein kann. Außerdem wird mit Hilfe des Vollmaterial- Abdeckkolbens 4 das LED-Licht perfekt gemischt, wobei beliebige LEDs verwendet werden können und keine besonderen Spezifikationen einzuhalten sind.

Gegebenenfalls kann die Lichtaustrittsfläche 6 und/oder die Lichteintrittsfläche 5 auch mit einer farbigen Oberflächenbeschichtung versehen sein, um eine entsprechende Färbung des Lichts zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen farbigen Oberflächenbeschichtung kann jedoch auch der Vollmaterial- Abdeckkolben 4 per se gänzlich eingefärbt sein, wobei ggf. auch nur Teile eingefärbt sein können, beispielsweise in Form von marmorierten Farbschlieren, die entsprechende Farbeffekte liefern. Ebenfalls kann die genannte farbige Oberflächenbeschichtung nur abschnittsweise vorgesehen sein.

Um eine bessere Lichteinkopplung in den Abdeckkolben 4 zu erzielen, kann die Aufnahmemulde 7 mit einer Gelfüllung 8 befüllt sein. Die genannte Gelfüllung 8 verbindet hierbei die zumindest eine LED 3 mit der Lichteintrittsfläche 5 des Abdeckkolbens 4. Die Gelfüllung 8 füllt vorteilhafterweise die genannte Aufnahmemulde 7 vollständig aus und verbindet die LED 3 mit der gesamten Oberfläche der Lichteintrittsfläche 5.

Um eine weiter verbesserte Kühlung zu erzielen und den Kühlkörper 15 klein halten zu können, kann die Kühlvorrichtung 9 zur aktiven Kühlung der Platine 11 auch eine Wärmebrücke 10 zu dem Abdeckkolben 4 vorsehen, um den genannten Abdeckkolben 4 als Wärmetauscher auszunutzen. Üblicherweise würde der genannte Abdeckkolben 4 kalt bleiben bzw. Raumtemperatur besitzen, da die LED 3 keine Wärme in den genannten Abdeckkolben 4 abgibt. In Weiterbildung der Erfindung kann jedoch die Platine 11 und/oder der die Platine 11 tragende Kühlkörper 15 mittels eines Wärmeleiters 12, der beispielsweise eine Vielzahl von Wärmeleitfäden und/oder Wärmeleitstränge beispielsweise in Form von Metalldrähten umfassen kann, thermisch an den Abdeckkolben 4 angekoppelt sein.

In Weiterbildung der Erfindung könnte der Abdeckkolben 4 hierbei an seiner Außenoberfläche mit Kühlrippen versehen sein, um die Oberfläche zu vergrößern und dementsprechend die Kühlleistung zu verbessern.

Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, kann die Lampe 1 auch in Form einer herkömmlichen Kerzen-Glühlampe ausgebildet sein und einen kerzenförmigen Abdeckkolben 4 umfassen, der vorteilhafterweise ebenfalls als Vollmaterialkorpus ausgebildet ist. Während Fig. 2 eine Ausführung mit nur einer zentralen LED 3 zeigt, besitzt die Ausführung nach Fig. 3 eine Mehrzahl von LEDs 3, die auf der Platine 11 ringförmig oder auch in anderer, vorzugsweise symmetrischer Verteilung angeordnet sein können, wie dies Fig. 4 zeigt.

Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Lampe 1 mit kerzenförmigem Abdeckkolben 4. Im Unterschied zu der Ausführung nach Fig. 2 ist zwischen dem Abdeckkolben 4 und dem Lampensockel 2 ein schalenförmiger Kühlkörper 15 vorgesehen, der an seinem Außenumfang Kühlrippen aufweist. Der genannte Kühlkörper 15 ist einerseits flächig an die Platine 11 angebunden, die die LED 3 trägt, so dass die Wärme aus der Platine 11 flächig über einen großen Querschnitt in den Kühlkörper 15 geleitet wird, der beispielsweise metallisch ausgebildet sein kann. Andererseits schließt der genannte Kühlkörper 15 auch flächig an den Abdeckkolben 4 an, so dass ein Teil der Wärme vom Kühlkörper 15 in den Abdeckkolben 4 weitergegeben wird. Die thermische Ankoppelung des Kühlkörpers 15 an den Abdeckkolben 4 ist durch ein um- fangsseitiges, flächiges Anliegen des Kühlkörpers 15 am Abdeckkolben 4 realisiert, wobei ggf. auch Wärmeleitpasten und dergleichen vorgesehen sein können. Die Figuren 6 bis 8 zeigen weitere Formgebungen des Abdeckkolbens 4. Wie die Figuren 6 und 7 zeigen, kann insbesondere auch ein etwa kugelförmiger Abdeckkolben 4 vorgesehen sein, der eine Abflachung 16 besitzt, mit der der Abdeckkolben 4 auf dem Lampensockel 2 bzw. einem Kühlkörper 15 sitzt. Gemäß Fig. 6 um- fasst die Lichteintrittsfläche 5 an besagter Abflachung 16 eine Aufnahmemulde 7, in der eine LED aufgenommen werden kann, während die Ausführung nach Fig. 7 mehrere solcher Aufnahmemulden 7 umfasst.

Fig. 8 zeigt eine Fig. 7 ähnliche Ausbildung des Abdeckkolbens 4, der hier jedoch mehr birnenförmig ausgebildet ist.

Gemäß Fig. 9 können auch unrunde, Ecken und Kanten aufweisende Abdeckkolben 4 Verwendung finden, beispielsweise um einen kristallartigen Eindruck zu erzielen. Insbesondere können nach Art von Strasssteinen bzw. geschliffenen Edelsteinen entsprechende Formgebungen vorgesehen sein, bei denen der Abdeckkolben 4 Facetten besitzt.

Fig. 10 zeigt eine Lampe 1 , bei der in dem Abdeckkolben 4 aus Vollmaterial eine größere Aufnahmemulde 7 vorgesehen ist, in der eine Platinenanordnung 11 mit einer Vielzahl verteilt angeordneter LEDs aufgenommen werden kann. Wie Fig. 10 zeigt, können mehrere, zu verschiedenen Seiten hin orientierte Platinen 11 mit entsprechend zu verschiedenen Seiten hin angeordneten LEDs 3 in der Aufnahme- ausnehmung aufgenommen sein.

Gemäß Fig. 11 kann der Vollmaterial-Abdeckkolben 4 auch relativ klein ausgebildet sein, insbesondere deutlich kleiner als der klassische Glühbirnenkolben, wobei gemäß Fig. 1 über den Vollmaterial-Abdeckkolben 4 ein Außenkolben 17 gesetzt ist, der als Hohlkörper ausgebildet ist und beispielsweise im Wesentlichen die klassische Form eines Glühbirnenkolbens besitzen kann. Der genannte Außenkolben 17 umschließt den Abdeckkolben 4 und kann selbst entweder klar oder matt bzw. satiniert ausgebildet sein. Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführung, bei der der Abdeckkolben 4 in Form eines Kegels ausgebildet ist, der eine ebene Abstrahlfläche 6 besitzt, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Lampe 1 an deren Stirnseite erstreckt. Die Umfangsflächen des Abdeckkolbens 4 können ggf. bedampft sein, um den Lichtaustritt zu steuern, insbesondere nach Art eines Spotlights ausschließlich über die stirnseitige Lichtaustrittsfläche 6 abzuführen.

Wie die Figuren 13 und 14 zeigen, kann die Lampe 1 auch ohne einen klassischen Lampensockel 2 ausgebildet sein. Im Falle der Figuren 13 und 14 wird das die Lampe tragende Trägerteil lediglich von der LED-Platine 11 und/oder einem darauf gesetzten Bauteil, beispielsweise einem Kühlteil 15 gebildet. Wie Fig. 13 zeigt, ist die Lampe 1 mit einem Leuchtenschirm 18 verbunden und über ein Stromkabel 19 an der Decke montiert, welches mit dem genannten Trägerteil verbunden ist.

Fig. 15 zeigt verschiedene Ausbildungen des Vollmaterial-Abdeckkolbens 4 der in den Figuren 13 und 14 gezeigten Lampe 1. Gemäß der Teilansicht (a) von Fig. 15 kann der Abdeckkolben an seiner Lichtaustrittsfläche 6 hinsichtlich deren Oberflächenstruktur in verschiedene Abschnitte unterteilt sein. Während ein umfangsseit- sig angeordnetes Oberflächenstück 6a satiniert ausgebildet ist, kann ein kappen- förmiger, stirnseitig angeordneter Oberflächenabschnitt 6b klar ausgebildet sein.

Anstelle einer Satinierung kann hierbei auch eine andere Oberflächenstruktur, beispielsweise eine Noppenstruktur oder Ähnliches vorgesehen sein.

Gemäß der Teilansicht (b) von Fig. 15 kann die Anordnung von satinierten und klaren Oberflächenabschnitten selbstverständlich auch umgedreht sein; hier ist der stirnseitige Kappenabschnitt 6b satiniert ausgebildet, während der umfangsseitige Oberflächenabschnitt 6a klar ausgebildet ist.

Gemäß der Teilansicht (c) von Fig. 5 können auch Oberflächenabschnitte mit verschiedenen Satinierungsgraden vorgesehen sein. Beispielsweise kann der kappen- förmige Oberflächenabschnitt 6b weniger stark satiniert als der umfangsseitige Oberflächenabschnitt 6a ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 15 (d) kann die Unterteilung der verschieden ausgebildeten Oberflächenabschnitte natürlich auch anders sein, beispielsweise in Längsrichtung, vgl. Fig. 15 (d), wobei hier die in den vorhergehenden Teilansichten gezeigten Satinie- rungsvarianten bzw. Klarvarianten möglich sind.

Wie die Figuren 16 bis 18 zeigen, kann die Ausbildung der Lampe 1 auch einen relativ kleinen Vollmaterial-Abdeckkolben 4 der vorgenannten Art aufweisen, der von einem als Hohlkolben ausgebildeten Außenkolben 17 umschlossen ist, wobei diese Ausbildung unabhängig von der Ausbildung des Trägerteils vorgesehen sein kann. Gemäß Fig.16 ist als Trägerteil ein klassischer Lampensockel 2 vorgesehen, während Fig. 17 und Fig. 18 eine Lampenausbildung ohne einen solchen klassischen Lampensockel 2 zeigen. Hierbei zeigt ein Vergleich der Fig. 17 und 18, dass der Abdeckkolben 4 bei dieser Variante mit Außenkolben 17 verschiedene Formgebungen einnehmen kann. Während Fig. 17 einen kugelförmigen Vollmaterial- Abdeckkolben 4 unter dem Außenkolben zeigt, ist gemäß Fig. 18 ein Abdeckkolben 4 mit einem kugelförmigen Abschnitt und einem Stielabschnitt vorgesehen.

Claims

Christian Bartenbach A-6071 Aldrans/Innsbruck LED-Lampe Ansprüche

1. Lampe mit einem Trägerteil zur Montage der Lampe, zumindest einer mit dem Trägerteil verbundenen LED (3) sowie einem Abdeckkolben (4) aus transparentem Material, der mit dem Trägerteil verbunden ist und die zumindest eine LED (3) abdeckt, wobei der Abdeckkolben eine konkave Aufnahmemulde (7) besitzt, die den Bereich umschließt, in dem die LED (3) angeordnet ist, und eine Lichteintrittsfläche des Abdeckkolbens bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckkolben (4) als massiver Vollmaterialkorpus ausgebildet ist, dessen von der Aufnahmemulde (7) gebildete Lichteintrittsfläche (5) im Vergleich zu seiner Lichtaustrittsfläche (6) deutlich kleiner und formverschieden ausgebildet ist, und eine Tiefe der Aufnahmemulde (7) weniger als 30 % der Höhe des Abdeckkolbens (4) beträgt.

2. Lampe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lichteintrittsfläche (5) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6) mit einer Licht streuenden Oberflächen- struktur versehen, insbesondere satiniert ausgebildet sind, und/oder mit einer Farbbeschichtung versehen sind.

3. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmemulde (7) von ihrem Volumen her weniger als 1/4, vorzugsweise weniger als 15% des Volumens des Vollmaterialkorpus beträgt.

4. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichteintrittsfläche (5) des Abdeckkolbens (4) derart geformt und ausgebildet ist, dass mindestens 80%, vorzugsweise mehr als 90%, der von der LED abgegebenen Primärstrahlung reflektionsfrei direkt in den Vollmaterialkorpus eintreten.

5. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichteintrittsfläche (5) von ihrer Größe her weniger als 2/3, vorzugsweise weniger als 1/3, insbesondere weniger als 1/4 der Lichtaustrittsfläche (6) beträgt.

6. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsfläche (6) eine Rotationsfläche mit einem stetigen Wölbungsverlauf bildet, vorzugsweise Birnen-, Kerzen- oder Pilzform besitzt.

7. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsfläche (6) zumindest eine Facette aufweist und/oder insgesamt als facettierte Oberfläche, vorzugsweise in Birnen-, Kerzen- oder Pilzform ausgebildet ist.

8. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmemulde (7) zwischen der zumindest einen LED (3) und der Lichteintrittsfläche (5) des Abdeckkolbens (4) mit einem Lichteinkoppler vorzugsweise in Form einer Gelfüllung (8) befüllt ist.

9. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kühlvorrichtung (9) zur Kühlung eines LED-Trägers und/oder einer LED- Versorgungskomponente vorgesehen ist, die zumindest einer Wärmebrücke (10) zum Abdeckkolben umfasst und den Abdeckkolben (4) als Wärmetauscher vorsieht.

10. Lampe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zumindest eine LED (3) auf einer Platine

(11 ) montiert ist, die über zumindest einen Wärmeleiter (12), vorzugsweise eine Mehrzahl von Wärmeleitsträngen, Wärme leitend an den Abdeckkolben (4) angekoppelt ist.

1 . Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Raum zwischen LED (3) und Abdeckkolben (4) frei von Zusatzoptiken ausgebildet ist und/oder der Abdeckkolben (4) das einzige Optiksystem zur Steuerung der Lichtausbreitung bildet.

12. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsfläche (6) des Abdeckkolbens (4) die Außenoberfläche der Lampe bildet.

13. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Abdeckkolben (4) zumindest abschnittsweise von einem Außenkolben umschlossen ist.

14. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe frei von Lampensockeln (2) ausgebildet.

15. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Multichip-LED und/oder zumindest eine flächige LED vorgesehen ist.