WO2012034909A1

WO2012034909A1 - Leuchte

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Publication number: WO2012034909A1
Application number: PCT/EP2011/065471
Authority: WO
Inventors: Martin Moeck
Original assignee: Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-03-22
Also published as: DE102010045394A1

Abstract

In mindestens einer Ausführungsform der Leuchte (1) umfasst diese eine Kühlkörperplatte (2) sowie mehrere Halbleiterlichtquellen (3), die entlang mindestens einer Reihe (30) an der Kühlkörperplatte (2) angebracht sind. Durch die Reihe (30) ist eine Haupterstreckungsrichtung (x) vorgegeben. Des Weiteren umfasst die Leuchte einen Reflektor (4) mit mindestens zwei Teilreflektoren (41, 42). In einem Querschnitt senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (x) sind die Teilreflektoren (41, 42) kegelschnittförmig ausgebildet und weisen je einen Brennpunkt (F) oder einen Mittelpunkt (M) sowie eine Brennweite (f) oder einen Radius (r) auf. Mindestens zwei Elemente aus der Gruppe, die durch den Mittelpunkt (M), den Brennpunkt (F) und die Reihe (30) gebildet ist, liegen, in dem Querschnitt gesehen, innerhalb eines Kreises (K) mit einem Durchmesser (d) von höchstens 25 % der größten Brennweite (f) und/oder des größten Radius (r) der Teilreflektoren (41, 42).

Description

Beschreibung

Leuchte

Es wird eine Leuchte angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Leuchte

anzugeben, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb eine

gesteigerte Lichtstärke zu erzeugen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte beinhaltet diese eine Kühlkörperplatte. Die Kühlkörperplatte kann eine Leiterplatte sein oder eine solche umfassen. Insbesondere ist die Kühlkörperplatte aus einer Metallkernplatine gefertigt oder besteht aus einer solchen. Bevorzugt ist die

Kühlkörperplatte eben gestaltet und weist zwei einander gegenüberliegende, parallel zueinander ausgerichtete

Hauptseiten sowie eine die Hauptseiten verbindende Stirnseite auf .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte umfasst diese mehrere Halbleiterlichtquellen. Die

Halbleiterlichtquellen sind entlang einer oder mehrerer

Reihen an der Kühlkörperplatte angebracht. Insbesondere verläuft die mindestens eine Reihe entlang einer geraden Linie. Bei den Halbleiterlichtquellen handelt es sich

bevorzugt um Leuchtdioden, kurz LEDs. Beispielsweise basieren die Halbleiterlichtquellen auf einem anorganischen

Halbleitermaterial wie GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, GaP, AlInGaP, GaAs, GaAsP oder InGaAs . Eine aktive Zone der

Halbleiterlichtquellen kann eines der genannten Materialien umfassen. Die Halbleiterlichtquellen können Licht im

Wesentlichen einer einzigen Spektralfarbe, zum Beispiel grünes oder rotes Licht, emittieren oder auch mischfarbiges Licht aussenden, insbesondere weißes Licht.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist durch die Reihe der Halbleiterlichtquellen eine

Haupterstreckungsrichtung vorgegeben. Die Leuchte weist insbesondere entlang der Haupterstreckungsrichtung eine größte geometrische Ausdehnung auf. Die

Haupterstreckungsrichtung verläuft bevorzugt parallel zu der mindestens einen Reihe der Halbleiterlichtquellen. Weist die Leuchte mehrere Reihen auf, so können alle Reihen parallel zueinander orientiert sein.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte umfasst diese einen Reflektor mit mindestens zwei Teilreflektoren. Der Reflektor ist dazu eingerichtet, von den

Halbleiterlichtquellen emittierte Strahlung zu reflektieren. Der Reflektor ist bevorzugt aus einem reflektierenden Metall gebildet oder weist wenigstens eine metallische,

reflektierende Beschichtung, zum Beispiel mit Aluminium oder mit Silber, auf. Die Teilreflektoren stellen Teile oder

Teilbereiche des Reflektors dar und weisen eine voneinander verschiedene Grundform auf.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte sind die Teilreflektoren, in einem Querschnitt senkrecht zu der

Haupterstreckungsrichtung und/oder zu der Reihe der

Halbleiterlichtquellen, kegelschnittförmig oder wie eine Kegelschnittfigur ausgebildet. Kegelschnittförmig ausgebildet kann bedeuten, dass die Teilreflektoren jeweils vollständig oder stellenweise, in dem Querschnitt gesehen, wie ein Kreis, eine Ellipse, eine Parabel oder eine Hyperbel geformt sind. Weiterhin weisen die Teilreflektoren jeweils mindestens einen Mittelpunkt oder mindestens einen Brennpunkt sowie mindestens eine Brennweite oder einen Radius auf.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte liegen mindestens zwei der Mittelpunkte oder Brennpunkte oder mindestens einer der Mittelpunkte und der Brennpunkte sowie die Reihe, im Querschnitt gesehen, übereinander oder nahezu übereinander. Die Reihe ist im Querschnitt gesehen

punktförmig. Insbesondere liegen mindestens zwei Elemente aus der Gruppe, wobei die Gruppe gebildet wird durch mindestens einen der Mittelpunkte, mindestens einen der Brennpunkte und mindestens eine der Reihen, in dem Querschnitt gesehen innerhalb eines fiktiven Kreises. Ein Durchmesser des Kreises beträgt höchstens 25 % der größten Brennweite und/oder 25 % des größten Radius der Teilreflektoren. Bevorzugt weist der Kreis, innerhalb dem zumindest zwei der Brennpunkte,

Mittelpunkte oder Reihen liegen, einen Durchmesser von höchstens 15 % oder von höchstens 7,5 % oder von höchstens 3 % der größten Brennweite oder des größten Radius auf. Die Leuchte kann auch mehrere solcher fiktiver Kreise, die einander nicht überlappen und innerhalb denen wenigstens zwei der Elemente aus der genannten Gruppe liegen, aufweisen.

In mindestens einer Aus führungs form der Leuchte umfasst diese eine Kühlkörperplatte sowie mehrere Halbleiterlichtquellen, die entlang mindestens einer Reihe an der Kühlkörperplatte angebracht sind. Durch die Reihe ist eine

Haupterstreckungsrichtung vorgegeben. Des Weiteren umfasst die Leuchte einen Reflektor mit mindestens zwei

Teilreflektoren. In einem Querschnitt senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung sind die Teilreflektoren jeweils kegelschnittförmig ausgebildet und weisen jeweils mindestens einen Brennpunkt oder mindestens einen Mittelpunkt sowie mindestens eine Brennweite oder mindestens einen Radius auf. Mindestens zwei Elemente aus der Gruppe, die durch den mindestens einen Mittelpunkt, den mindestens einen Brennpunkt und die mindestens eine Reihe gebildet ist, liegen, in dem Querschnitt gesehen, innerhalb eines Kreises mit einem

Durchmesser von höchstens 25 % der größten Brennweite

und/oder des größten Radius der Teilreflektoren.

Durch einen der Teilreflektoren ist zum Beispiel eine

Sammlung der von den Halbleiterlichtquellen emittierten

Strahlung realisierbar. Durch den weiteren Teilreflektor ist eine Richtungsgebung oder eine Fokussierung der Strahlung bewerkstelligbar. Hierdurch ist eine Lichtstärke der Leuchte erhöhbar und/oder maximierbar.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte sind die Teilreflektoren entlang der Haupterstreckungsrichtung

gleichbleibend geformt. Mit anderen Worten gleichen

verschiedene Querschnitte der Teilreflektoren einander, senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung. Die Leuchte ist entlang der Haupterstreckungsrichtung insbesondere stabförmig oder röhrenförmig mit gleich bleibendem oder im Wesentlichen gleich bleibendem Querschnitt ausgebildet.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist jeder der Teilreflektoren insbesondere ausschließlich wie ein Teil genau einer der folgenden geometrischen

Figuren geformt: Kreis, Ellipse, Parabel oder Hyperbel. Mit anderen Worten ist bevorzugt jeder der Teilreflektoren wie ein Teil genau einer der genannten geometrischen Figuren geformt. Die Teilreflektoren sind, in dem Querschnitt

gesehen, insbesondere nicht durch eine Aneinanderreihung verschiedener der genannten geometrischen Figuren geformt. Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist mindestens einer oder genau einer der Teilreflektoren, in dem Querschnitt gesehen, als Teil eines Kreises oder einer

Ellipse geformt. Alternativ oder zusätzlich ist mindestens einer oder genau einer der Teilreflektoren, in dem

Querschnitt gesehen, als Teil einer Parabel oder einer

Hyperbel geformt.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist an ]e einer der Hauptseiten und/oder an der Stirnseite der

Kühlkörperplatte höchstens eine Reihe der

Halbleiterlichtquellen angebracht. Beispielsweise ist j ede der Hauptseiten mit genau einer Reihe der

Halbleiterlichtquellen versehen oder es ist nur die

Stirnseite mit einer einzigen Reihe der

Halbleiterlichtquellen bestückt.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist eine Hauptemissionsrichtung der Halbleiterlichtquellen quer zu einer Hauptabstrahlrichtung der Leuchte orientiert. Die Hauptemissionsrichtung ist hierbei eine solche Richtung, entlang der die Halbleiterlichtquellen im Betrieb eine maximale Intensität emittieren. Insbesondere ist die

Hauptemissionsrichtung senkrecht zu einer Montagebene der Halbleiterlichtquellen an der Kühlkörperplatte orientiert. Dass die Hauptemissionsrichtung quer zur

Hauptabstrahlrichtung orientiert ist, kann bedeuten, dass ein Winkel zwischen der Hauptemissionsrichtung und der

Hauptabstrahlrichtung ungleich 0° und ungleich 180° ist.

Insbesondere ist die Hauptemissionsrichtung senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung ausgerichtet . Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte sind die Teilreflektoren voneinander beabstandet. Mit anderen Worten berühren sich die Teilreflektoren nicht. Zwischen den

Teilreflektoren liegt beispielsweise ein Luftspalt. Die

Teilreflektoren können durch ein Gehäuse der Leuchte relativ zueinander mechanisch fixiert sein.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte beträgt ein minimaler Abstand zwischen der Reihe der

Halbleiterlichtquellen und den Teilreflektoren mindestens 50 % der kleinsten Brennweite und/oder des kleinsten Radius der Teilreflektoren. Die Halbleiterlichtquellen befinden sich also nicht in unmittelbarer Nähe zu den Teilreflektoren. Eine Positionierung der Halbleiterlichtquellen relativ zu den Teilreflektoren erfolgt insbesondere über die

Kühlkörperplatte, sodass die Halbleiterlichtquellen nicht an den Teilreflektoren unmittelbar befestigt zu sein brauchen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte beträgt ein Quotient aus maximaler Brennweite und/oder Radius und

minimaler Brennweite und/oder Radius der Teilreflektoren höchstens 3, bevorzugt höchstens 2. Die Brennweiten und Radi sich einander also ähnlich.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte beträgt die mindestens eine Brennweiten und/oder der mindestens eine Radius der Teilreflektoren oder betragen alle Brennweiten und Radi zwischen einschließlich 5 mm und 125 mm, insbesondere zwischen einschließlich 10 mm und 75 mm.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte liegt die Kühlkörperplatte, in dem Querschnitt gesehen, vollständig innerhalb des Reflektors oder vollständig innerhalb einer Einhüllenden des Reflektors. Die Einhüllende ist zum Beispiel eine geschlossene, fiktive Linie, die eine minimale Länge aufweist und alle Teilreflektoren einschließt, in dem

Querschnitt gesehen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte beträgt ein von den Halbleiterlichtquellen erzeugter Strahlungsanteil, der die Leuchte ohne Reflexion an den Teilreflektoren

verlässt, höchstens 30 % oder höchstens 20 % und/oder

mindestens 5 % oder mindestens 10 %. Ebenso ist es möglich, dass keine oder im Wesentlichen keine Strahlung die Leuchte verlässt, ohne an den Teilreflektoren zumindest einmal reflektiert worden zu sein.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte weist diese eine Symmetrieebene auf, die parallel zu der

Hauptabstrahlrichtung orientiert ist. Die Symmetrieebene befindet sich zum Beispiel zwischen zwei der Reihen oder scheidet eine der Reihen. Die Symmetrieebene verläuft

bevorzugt durch die Kühlkörperplatte hindurch und kann parallel zu den Hauptseiten und/oder senkrecht zu der

Stirnseite orientiert sein.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte ist diese dazu eingerichtet, entlang der Hauptabstrahlrichtung eine Lichtstärke von mindestens 1000 cd oder von mindestens

2000 cd oder von mindestens 2500 cd zu emittieren. Es strahlt die Leuchte das erzeugte Licht insbesondere innerhalb eines kleinen Emissionswinkels, zum Beispiel kleiner als 30° oder kleiner als 15° oder kleiner als 5°, ab. Der Emissionswinkel ist beispielsweise der kleinste, zusammenhängende

Winkelbereich, in dem Querschnitt gesehen, in den 50 % des im Betrieb erzeugten Lichts emittiert wird. Das erzeugt Licht ist also bevorzugt auf einen kleinen Raumwinkelbereich konzentriert, wodurch die Lichtstärke ansteigt.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte gehen die Teilreflektoren stetig ineinander über. Zusätzlich ist es möglich, dass die Teilreflektoren knickfrei, also gemäß einer differenzierbaren Kurve, ineinander übergehen.

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Leuchte durchstößt die Kühlkörperplatte die Einhüllende des Reflektors. Mit anderen Worten ragt die Kühlkörperplatte dann aus dem

Reflektor heraus. Es befinden sich bevorzugt an beiden

Hauptseiten der Kühlkörperplatte Teilreflektoren,

insbesondere an einander gegenüber liegenden Stellen.

Eine derartige Leuchte ist beispielsweise als Strahler einsetzbar. Insbesondere kann eine solche Leuchte zur

Arbeitsplatzbeleuchtung, zur Architekturbeleuchtung etwa in Museen oder in Boutiquen oder zur gezielten Akzentbeleuchtung von Ausstellungsstücken oder Teilbereichen von

Ausstellungsflächen eingesetzt werden. Insbesondere ist die Leuchte dazu eingerichtet, vergleichsweise kleine Areale in einem Abstand von zum Beispiel mindestens 1 m oder mindestens 2 m mit einer großen Beleuchtungsstärke von insbesondere mehr als 500 lx oder mehr als 1000 lx anzustrahlen.

Nachfolgend wird eine hier beschriebene Leuchte unter

Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Es zeigen:

Figuren 1 und 3 bis 6 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Leuchten,

Figur 2 schematische dreidimensionale Darstellungen von

Kühlkörperplatten für hier beschriebene Leuchten, und

Figur 7 eine schematische Schnittdarstellung einer

herkömmlichen Leuchte.

In Figur 1 ist in einer Schnittdarstellung ein

Ausführungsbeispiel einer Leuchte 1 illustriert. Die Leuchte 1 umfasst eine Kühlkörperplatte 2 mit zwei einander

gegenüberliegenden, eben geformten Hauptseiten 20 und mit einer Stirnseite 25. Die Stirnseite 25 ist senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung z der Leuchte 1 orientiert. Die

Hauptseiten 20 sind parallel zu der Hauptabstrahlrichtung z ausgerichtet. Bei der Kühlkörperplatte 2 handelt es sich beispielsweise um eine Metallkernplatine.

An der Stirnseite 25 ist eine Mehrzahl von

Halbleiterlichtquellen 3 entlang einer Reihe 30 angebracht. Die Reihe 30 verläuft entlang einer geraden Linie, die senkrecht zu der Zeichenebene der Figur 1 orientiert ist und mit der Zeichenebene einen Schnittpunkt bildet. Die

Halbleiterlichtquellen 3 weisen eine Hauptemissionsrichtung E auf, die parallel zu der Hauptabstrahlrichtung z ausgerichtet ist und in Verlängerung der Kühlkörperplatte 2 verläuft. Die Halbleiterlichtquellen 3, bei denen es sich bevorzugt um Leuchtdioden, also um Punktstrahler, handelt, sind dazu eingerichtet, im Betrieb der Leuchte 1 sichtbares Licht zu emittieren .

Weiterhin umfasst die Leuchte 1 einen Reflektor 4 mit

Teilreflektoren 41, 42. Der Teilreflektor 41, der symmetrisch um eine Lichtaustrittsöffnung L der Leuchte 1 angeordnet ist, ist im Querschnitt gesehen wie ein Teil einer Ellipse

geformt. Der Teilreflektor 42 ist kegelschnittförmig wie ein Teil einer Parabel geformt.

Ein erster Brennpunkt Fla sowie die Reihe 30 liegen, in der Zeichenebene gesehen, innerhalb eines fiktiven Kreises Kl, gezeichnet als Strich-Punkt-Linie. Ein zweiter Brennpunkt Flb des Teilreflektors 41 sowie ein Brennpunkt F2 des

parabelförmigen Teilreflektors 42 liegen innerhalb des fiktiven Kreises K2. Die Kreise Kl, K2 weisen jeweils

Durchmesser d auf, die höchstens 25 % eines Minimums aus der Brennweite f des Teilreflektors 42 und eines mittleren

Durchmessers des Teilreflektors 41 beträgt. Bei der Leuchte 1 gemäß Figur 1 liegen die Brennpunkte Flb, F2 sowie die Reihe 30 und der Brennpunkt Fla im Rahmen der

Herstellungstoleranzen exakt übereinander.

Ein minimaler Abstand D der Halbleiterlichtquellen 3 zu den Teilreflektoren 41, 42 ist größer als die Brennweite f des Teilreflektors 42. Die Brennweite f ist kleiner als der mittlere Durchmesser des Teilreflektors 41. Es ergibt sich der mittlere Durchmesser des ellipsenförmigen Teilreflektors 41 als arithmetisches Mittel der Längen der Halbachsen der Ellipse, nach der der Teilreflektor 41 geformt ist.

In Figur 1 sind exemplarisch einige Strahlen S des von den Halbleiterlichtquellen 3 emittierten Lichts durch Pfeil- Linien symbolisiert. Ein Großteil des von den

Halbleiterlichtquellen 3 emittierten Lichts trifft auf den Teilreflektor 41. Da der Teilreflektor 41 ellipsenförmig gestaltet ist und sich die Reihe 30 der

Halbleiterlichtquellen 3 in dem Brennpunkt Fla befinden, wird dieser Strahlungsanteil in den Brennpunkt Flb des

Teilreflektors 41 fokussiert. Da dieser Brennpunkt Flb deckungsgleich mit dem Brennpunkt F2 des Teilreflektors 42 liegt, wird dieser Strahlungsanteil parallelisiert und als paralleles Strahlbündel oder näherungsweise paralleles

Strahlbündel von der Leuchte 1 durch die

Lichtaustrittsöffnung L hindurch emittiert.

Ein Strahlungsanteil, der von den Halbleiterlichtquellen 3 ohne Reflexion an dem Reflektor 4 unmittelbar aus der Leuchte 1 heraus emittiert wird, beträgt bevorzugt weniger als 50 % oder weniger als 30 %. Die von der Leuchte 1 emittierte

Strahlung ist vergleichsweise stark gerichtet. Ein

Emissionswinkel liegt insbesondere im Bereich zwischen einschließlich 0° und 20°.

Die Teilreflektoren 41, 42 berühren einander nicht. Die

Teilreflektoren 41, 42 sind durch ein Gehäuse 5, in Figur 1 durch eine Strich-Linie symbolisiert, relativ zueinander fixiert. Das Gehäuse 5 kann reflektierende Innenwände

aufweisen. Ebenso können die Hauptseiten 20 der

Kühlkörperplatte 2 mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Die Kühlkörperplatte 2 befindet sich

vollständig in dem Reflektor 4 und berührt diesen nicht, in dem Querschnitt gesehen.

In Figur 2 sind perspektivische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von Kühlkörperplatten 2 illustriert. Gemäß Figur 2A sind die Halbleiterlichtquellen 3r, 3b an der Stirnseite 25 angebracht. Die Halbleiterlichtquellen 3r, 3g sind in einer alternierenden Abfolge an der Stirnseite 25 montiert. Bei den Halbleiterlichtquellen 3g handelt es sich insbesondere um im blauen Spektralbereich und/oder im grünen Spektralbereich emittierende Leuchtdioden, bei den

Halbleiterlichtquellen 3r um bevorzugt im roten und/oder gelben und/oder orangen Spektralbereich emittierende

Leuchtdioden. Eine Farbmischung der von den

Halbleiterlichtquellen 3g, 3r emittierten Strahlung findet insbesondere auch durch Reflexion an dem Reflektor 4 statt.

Die Halbleiterlichtquellen 3r, 3g sind in der einzigen Reihe 30 angeordnet. Die Hauptseiten 20 sind frei von den

Halbleiterlichtquellen 3g, 3r. Ein Abstand benachbarter Halbleiterlichtquellen 3g, 3r in der linearen Reihe 30 liegt bevorzugt zwischen einschließlich 5 mm und 60 mm,

insbesondere zwischen einschließlich 15 mm und 45 mm. Eine mittlere elektrische Leistungsaufnahme der

Halbleiterlichtquellen 3g, 3r liegt bevorzugt zwischen einschließlich 50 mW und 3 W, insbesondere zwischen

einschließlich 0,1 W und 1,5 W, etwa bei ungefähr 1 W.

Elektrische Leiterbahnen zur Kontaktierung der

Halbleiterlichtquellen 3r, 3g sind in den Figuren nicht gezeichnet .

Geometrische Abmessungen der Kühlkörperplatte 2, die in

Draufsicht rechteckig geformt ist, betragen entlang der x- Richtung, parallel zu der Reihe 30, beispielsweise zwischen einschließlich 10 cm und 100 cm, insbesondere um 40 cm. Eine Ausdehnung entlang der z-Richtung liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 2 cm und 30 cm, insbesondere zwischen

einschließlich 3 cm und 15 cm. Eine Dicke der Kühlkörperplatte 2 beträgt insbesondere zwischen einschließlich 1,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen

einschließlich 1,5 mm und 5 mm. Die Anzahl der

Halbleiterlichtquellen 3r, 3g in der Reihe 30 ist in Figur 2 nur schematisch dargestellt. Beispielsweise beträgt die

Anzahl der Halbleiterlichtquellen 3r, 3g in der Reihe 30 insgesamt zwischen einschließlich 5 und 60, bevorzugt

zwischen einschließlich 12 und 30.

Gemäß Figur 2B ist jeweils eine Reihe 30 der

Halbleiterlichtquellen 3 an je einer der Hauptseiten 20 der Kühlkörperplatte 2 angebracht, parallel zu und nahe an der Stirnseite 25. Nahe an der Stirnseite 25 kann bedeuten, dass die Reihen 30 höchstens 8 mm oder höchstens 3 mm von der Stirnseite 25 entfernt sind. Die Hauptemissionsrichtungen E der Halbleiterlichtquellen 3 sind senkrecht zu den

Hauptseiten 20 orientiert. Bei den Halbleiterlichtquellen 3 kann es sich wie gemäß Figur 2A um eine Abfolge in

verschiedenen Spektralbereichen emittierender

Halbleiterlichtquellen handeln. Ebenso ist es möglich, dass alle oder ein Teil der Halbleiterlichtquellen 3 weißes Licht emittieren. Weitere Details der Kühlkörperplatte 2 sowie der Halbleiterlichtquellen 3 können wie im Zusammenhang mit Figur 2A beschrieben ausgebildet sein.

Die in den Figuren 2A, 2B beschriebenen Kühlkörperplatten 2 können in allen Ausführungsbeispielen der Leuchte 1

eingesetzt werden. Beispielsweise findet die Kühlkörperplatte 2 gemäß Figur 2A Anwendung im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und die Kühlkörperplatte 2 gemäß Figur 2B im

Ausführungsbeispiel der Leuchte 1 gemäß Figur 3. In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchte 1 illustriert. Die Kühlkörperplatte 2 ist parallel zu der

Hauptabstrahlrichtung z orientiert. Der Teilreflektor 41 ist als Teil eines Kreises mit dem Mittelpunkt Ml geformt. Der Teilreflektor 42 ist als Teil einer Parabel mit dem

Brennpunkt F2 geformt. Der Mittelpunkt Ml sowie der

Brennpunkt F2 liegen deckungsgleich übereinander und vor der Stirnseite 25 der Kühlkörperplatte 2, in Richtung entlang der Hauptabstrahlrichtung z. Die Hauptemissionsrichtungen E der Halbleiterlichtquellen 3, die in den zwei Reihen 30

angeordnet sind, sind senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung z ausgerichtet .

Eine in z-Richtung von den Halbleiterlichtquellen 3

emittierte Strahlung Sl trifft unmittelbar auf den

Teilreflektor 42 und wird in etwa parallel zu der

Hauptabstrahlrichtung z emittiert. Eine Strahlung S2, die entgegen der z-Richtung emittiert wird, trifft zuerst auf den Teilreflektor 41, wird dann in Richtung des Brennpunkts F2 reflektiert und nachfolgend durch den Teilreflektor 42 ebenfalls näherungsweise parallel zur Hauptabstrahlrichtung z abgestrahlt. Der Teilreflektor 41 dient also zu einer

Lichtsammlung, sodass nahezu die gesamte Strahlung der

Halbleiterlichtquellen 3 entweder unmittelbar auf den

parallelisierenden Teilreflektor 42 trifft oder durch den Teilreflektor 41 gesammelt und in Richtung des Brennpunkts F2 konzentriert und nachfolgend ebenfalls durch den

Teilreflektor 42 parallelisiert wird.

Bei den Halbleiterlichtquellen 3 kann es sich um Lambert' sehe Strahler oder näherungsweise um solche Strahler handeln.

Hierdurch wird nur ein geringer Strahlungsanteil von den Halbleiterlichtquellen 3 unmittelbar, ohne Reflexion an dem Reflektor 4, aus der Leuchte 1 emittiert.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4A, 4B befinden sich die Reihen 30 der Halbleiterlichtquellen 3 nahe des Mittelpunkts Ml und des Brennpunkts F2, innerhalb des Kreises K. Der Teilreflektor 41 ist halbkreisförmig gestaltet und der Teilreflektor 42 in Form eines Parabelteils. Wieder dient der Teilreflektor 41 zu einer Lichtsammlung und

Lichtkonzentration in den Brennpunkt F2 des parabelförmigen Teilreflektors 42, der zu einer Parallelisierung der

Strahlung eingerichtet ist, siehe die Strahlen Sl, S2. Die Teilreflektoren 41, 42 gehen stetig ineinander über.

Gemäß Figur 4A ist die Kühlkörperplatte 2 mit den

Halbleiterlichtquellen 3 parallel zur Hauptabstrahlrichtung z ausgerichtet. In Figur 4B ist die Kühlkörperplatte 2 schräg zu der Hauptabstrahlrichtung z orientiert. Sowohl in Figur 4A als auch in Figur 4B ist die Kühlkörperplatte 2 jeweils radial bezüglich des Mittelpunkts Ml und des Teilreflektors 41 ausgerichtet. Durch die Orientierung der Kühlkörperplatte 2 mit den Reihen 30 der Halbleiterlichtquellen 3 lässt sich die Größe des Strahlungsanteils, der ohne Reflexion an dem Reflektor 4 von der Leuchte 1 emittiert wird, verändern.

Bezogen auf den Mittelpunkt Ml des Teilreflektors 41 oder auf einen Durchstoßpunkt der Reihe 30 durch die Zeichenebene sind die Halbleiterlichtquellen 3 in einem Winkelbereich von mindestens 225° oder von mindestens 270° von dem Reflektor 4 in dem Querschnitt ringsum umgeben, sodass nur ein

vergleichsweise geringer Strahlungsanteil ohne Reflexion an dem Reflektor 4 die Leuchte 1 verlässt. Bei

Ausführungsbeispielen gemäß der Figur 5 ist dieser Winkelbereich nochmals größer und liegt bei mindestens 315°, zum Beispiel bei zirka 335°. Der Emissionswinkel der Leuchte 1 kann daher besonders klein sein.

In Figur 5 ist der Teilreflektor 42 wie ein Teil einer

Ellipse geformt, der Teilreflektor 41 ist kreisförmig

ausgebildet. Ein überwiegender Strahlungsanteil, der von den Halbleiterlichtquellen 3 in die z-Richtung emittiert wird, wird von dem Teilreflektor 41 in den Brennpunkt F2a

konzentriert. Hierdurch gelangt ein überwiegender

Strahlungsanteil über Reflexion an dem Teilreflektor 42 in den zweiten Brennpunkt F2b des Teilreflektors 42. Da die Strahlung die Leuchte 1 überwiegend durch den Brennpunkt F2b hindurch verlässt, ist die Leuchte 1 näherungsweise als

Punktlichtquelle oder als Linienlichtquelle ansehbar. Die Teilreflektoren 41, 42 stoßen aneinander und bilden einen Knick aus. Die Teilreflektoren 41, 42 können aus einem gemeinsamen, zusammenhängenden Blech geformt sein.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchte 1 illustriert. Der Reflektor 4 weist drei Teilreflektoren 41, 42, 43 auf. Der Teilreflektor 41 ist als Teil eines Kreises geformt, der Teilreflektor 42 als Teil einer Ellipse und der Teilreflektor 43 als Teil einer Parabel. Der Reflektor 4 ist derart geformt, dass keine von den Halbleiterlichtquellen 3 erzeugte Strahlung unmittelbar ohne Reflexion an dem

Reflektor 4 die Leuchte 1 verlassen kann, vergleiche die Strich-Punkt-Linie .

Die von den Halbleiterlichtquellen 3 erzeugte Strahlung entsteht gemäß Figur 6 nahe dem Brennpunkt F2a des

Teilreflektors 42 und wird von dem kreisförmigen

Teilreflektor 41 zusätzlich in den Brennpunkt F2a konzentriert. Der Mittelpunkt Ml des Teilreflektors 41 sowie der Brennpunkt F2a liegen im Rahmen der

Herstellungstoleranzen deckungsgleich übereinander. Die näherungsweise den Brennpunkt F2a durchlaufende Strahlung wird in den Brennpunkt F2b des Teilreflektors 42 gelenkt. Der Brennpunkt F2b liegt deckungsgleich mit dem Brennpunkt F3 des parabelförmigen Teilreflektors 43. Durch die Leuchte 1 wird ein näherungsweise paralleles Strahlbündel entlang der

Hauptabstrahlrichtung z emittiert.

Die Teilreflektoren 41, 42, 43 gehen gemäß Figur 6 knickfrei ineinander über. Ein Grenzbereich zwischen den

Teilreflektoren 42, 43 ist in Figur 6 durch einen kleinen Querstrich symbolisiert. Es können die Teilreflektoren 41, 42, 43 insgesamt einstückig ausgebildet oder aus mehreren Werkstücken zusammengesetzt sein.

In Figur 7 ist eine herkömmliche Leuchte illustriert. Ein Großteil der von der Halbleiterlichtquelle 3 emittierten Strahlung verlässt die Leuchte ohne Reflexion an dem

Reflektor 4. Der Reflektor 4 steht in direktem Kontakt zu der Halbleiterlichtquelle 3 und zu der Kühlkörperplatte 2 nahe der Halbleiterlichtquelle 3. Die Halbleiterlichtquelle 3 befindet sich nicht nahe eines Brennpunkts oder Mittelpunkts des Reflektors. Ein Emissionswinkel der Leuchte gemäß Figur 7 ist vergleichsweise groß und liegt im Bereich zwischen zirka 60° und 80°. Eine Lichtstärke der Leuchte gemäß Figur 7 ist daher vergleichsweise gering, die Leuchte ist nur bedingt als gerichteter Strahler einsetzbar.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die

Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.

Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 045 394.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche

1. Leuchte (1) mit

- einer Kühlkörperplatte (2),

- mehreren Halbleiterlichtquellen (3), die entlang mindestens einer Reihe (30) an der Kühlkörperplatte (2) angebracht sind, wobei durch die Reihe (30) eine

Haupterstreckungsrichtung (x) vorgegeben ist, und

- einem Reflektor (4) mit mindestens zwei

Teilreflektoren (41, 42),

wobei

- die Teilreflektoren (41, 42) in einem Querschnitt senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung (x)

kegelschnittförmig ausgebildet sind und jeweils

mindestens einen Brennpunkt (F) oder einen Mittelpunkt (M) sowie eine Brennweite (f) oder einen Radius (r) aufweisen, und

- mindestens zwei Elemente aus der Gruppe, die durch den mindestens einen Mittelpunkte (M) , den mindestens einen Brennpunkt (F) und die mindestens eine Reihe (30) gebildet ist, in dem Querschnitt gesehen innerhalb eines Kreises (K) mit einem Durchmesser (d) von

höchstens 25 % der größten Brennweite (f) und/oder des größten Radius (r) der Teilreflektoren (41, 42) liegen.

2. Leuchte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei der die Teilreflektoren (41, 42), in dem

Querschnitt gesehen, zumindest teilweise wie mindestens eine der folgenden, aufgeführten geometrischen Figuren geformt sind: Kreis, Ellipse, Parabel, Hyperbel.

3. Leuchte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei der die Teilreflektoren (41, 42) jeweils wie ein Teil genau einer der aufgeführten geometrischen Figuren geformt sind.

4. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindesten einer oder genau einer der

Teilreflektoren (41, 42), in dem Querschnitt gesehen, als Teil eines Kreises oder einer Ellipse geformt ist, und

bei der mindesten einer oder genau einer der

Teilreflektoren (41, 42), in dem Querschnitt gesehen, als Teil einer Parabel oder einer Hyperbel geformt ist.

5. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der an je einer Hauptseite (20) und/oder einer Stirnseite (25) der Kühlkörperplatte (2) höchstens eine Reihe (30) der Halbleiterlichtquellen (3) angebracht ist .

6. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens eine der Hauptseiten (20) der

Kühlkörperplatte (2) parallel zu einer

Hauptabstrahlrichtung (z) der Leuchte (1) orientiert ist .

7. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Hauptemissionsrichtung (E) der

Halbleiterlichtquellen (3) quer zu der

Hauptabstrahlrichtung (z) der Leuchte (1) orientiert ist .

8. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Teilreflektoren (41, 42) voneinander beabstandet sind.

9. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der, im Querschnitt gesehen, ein minimaler Abstand (D) zwischen der Reihe (30) der Halbleiterlichtquellen

(3) und den Teilreflektoren (41, 42) mindestens 50 % der kleinsten Brennweite (f) und/oder des kleinsten Radius (r) der Teilreflektoren (41, 42) beträgt.

10. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mindestens eine Brennweiten (f) und/oder der mindestens eine Radius (r) der Teilreflektoren (41, 42) zwischen einschließlich 5 mm und 125 mm beträgt.

11. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der, in dem Querschnitt gesehen, die

Halbleiterlichtquellen (3) in einem Winkelbereich von mindestens 225° von den Teilreflektoren (41, 42) umgeben sind, ausgehend von der Reihe (30) .

12. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kühlkörperplatte (2), in dem Querschnitt gesehen, vollständig innerhalb des Reflektors (4) oder vollständig innerhalb einer Einhüllenden des Reflektors

(4) liegt.

13. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein von den Halbleiterlichtquellen (3)

erzeugter Strahlungsanteil, der die Leuchte (1) ohne Reflexion an den Teilreflektoren (41, 42) verlässt, höchstens 30 % beträgt.

14. Leuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, eine Lichtstärke von

mindestens 1000 cd zu emittieren.