WO2018104146A1 - Scheinwerfer und basisscheinwerfermodul für einen scheinwerfer - Google Patents

Scheinwerfer und basisscheinwerfermodul für einen scheinwerfer Download PDF

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WO2018104146A1
WO2018104146A1 PCT/EP2017/081002 EP2017081002W WO2018104146A1 WO 2018104146 A1 WO2018104146 A1 WO 2018104146A1 EP 2017081002 W EP2017081002 W EP 2017081002W WO 2018104146 A1 WO2018104146 A1 WO 2018104146A1
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led
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carrier
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PCT/EP2017/081002
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Erwin Melzner
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Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Lighting a movie, studio, stage, event and / or theater environment. More particularly, the present invention relates to a light-generating package having a particular LED array and to a light-generating package having a particular primary lens array.
  • Theater environment are usually used headlights. It is sometimes desirable for a headlamp comprising a light source assembly to provide sufficient luminous efficacy and meet other requirements common to a film, studio, stage, event and / or theater environment. Such requirements include, for example, a continuous operation over several hours, a wide adjustment range of a scattering angle, a homogeneous, soft-running light field, and / or in a so-called Flood setting a hard light source and in a so-called. Spot setting a soft light source.
  • Gas discharge lamps increasingly light-emitting assemblies are used with an LED array.
  • a plurality of LEDs can be arranged on a carrier, and the light produced by these LEDs can be optically processed to provide a headlamp with certain properties.
  • the object of the present invention is to propose a photogenerating assembly in which the above-mentioned objective properties are adequately satisfied.
  • An assembly for a headlamp for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment comprising an LED assembly comprising a support and a plurality of at least 20 LEDs arranged on a front side of the support, which are formed from a power source to be supplied with electric power, wherein the LEDs comprise LEDs of N different types of LEDs, wherein N is greater than or equal to three and a plurality of each LED type is provided; a plurality of power lines is provided for powering the LEDs; and the LEDs are arranged according to a regular grid on the front side of the carrier, whereafter: on the front side of the carrier there is provided a plurality of grid tracks arranged mutually without overlapping and in a transverse spacing; each grid path comprises a plurality of grid locations, on each of which an LED can be positioned, wherein the grid locations are arranged one behind the other and in an equidistant longitudinal distance to each other along a fictitious course from the grid path entrance to the grid path exit; for each
  • An assembly for a headlamp for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment comprising an LED assembly comprising a support and a plurality of at least 20 LEDs arranged on a front side of the support, which are formed from a power source to be supplied with electric power, and one of the LED array downstream primary lens assembly, wherein the primary lens assembly for each LED has a single lens which is at a distance of is positioned less than 1 cm to the respective LED, the individual lenses are arranged separately from each other.
  • FIG. 1 schematically and by way of example a block diagram of a
  • Headlamps according to one or more embodiments.
  • FIG. 2 shows schematically and by way of example aspects of a grid path of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments
  • FIG. 3 schematically and exemplarily aspects of a regular
  • a grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments
  • FIG. 4 shows schematically and by way of example aspects of a grid path of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments
  • FIG. 5 shows schematically and by way of example aspects of a grid path of a regular grid of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlight according to one or more embodiments
  • FIG. 6 schematically and exemplarily aspects of a regular
  • Rasters of an LED carrier of a light-generating assembly for a headlamp according to one or more embodiments; schematically and exemplarily different ways of arranging LEDs; schematically and exemplarily a perspective view of a primary lens arrangement according to one or more embodiments; schematically and exemplarily a perspective view of a support for a primary lens arrangement according to one or more embodiments; schematically and exemplarily a perspective view of a support and a primary lens arrangement according to one or more embodiments; schematically and exemplarily a section of a cross-sectional view of a support and a primary lens arrangement according to one or more embodiments; and schematically and exemplarily a perspective view of a reflector assembly according to one or more embodiments.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a headlamp 1 according to one or more embodiments.
  • the headlight 1 comprises a base headlight module 2 and one or more of this module 2 downstream optical modules 3.
  • the following will always be "of the optical module 3" talk, although several optical modules 3 may be provided.
  • the base headlamp module 2 may include a light-generating package 1 1 in which a plurality of LEDs 1 12 (on a carrier not shown in FIG. 1) are arranged.
  • the LEDs 1 12 may be a primary lens assembly 1 14 downstream.
  • the optical module 3 is aligned with an optical axis A of the light-generating module 11.
  • the optical module 3 may comprise one or more light-processing units, such as thick and thin lenses, Fresnel lenses, diffusers, diffuser disks, reflectors, prisms, assemblies for light and color mixing, and the like.
  • the headlamp 1 is modular, in such a way that the light-generating assembly 1 1 with the primary lens assembly 1 14 forms the base headlamp module 2 and the light-shaping optical module 3 is selected from a set of different optical modules, each of which is formed to be coupled to the base headlight module 2.
  • the base headlamp module 2 can thus be designed to serve as a platform for a multiplicity of different optical modules, so that different headlamps 1 can be formed for different applications by means of the base headlight module 2.
  • the base headlamp module 2 can be designed to output light of a certain intensity, in a certain color mixture and / or with a specific emission characteristic, which will be discussed in more detail later.
  • FIG. 7 illustrates various theoretical conceivable possibilities of arranging LEDs on a carrier.
  • 121 LEDs are positioned on a square carrier, and the LEDs comprise four different types.
  • the empty boxes represent white LEDs, the boxes crossed with red LEDs, the boxes with vertical bars provided with green LEDs and the boxes with horizontal bars with blue LEDs.
  • These 121 LEDs are to form a light source arrangement for a headlight according to an intellectual application.
  • the 121 LEDs are arranged in a regular grid, after which two different color types are provided in each line and two mutually adjacent lines have complementary color types. This can lead to a good color mixture.
  • the LEDs have been arranged according to a random process, which may also lead to a good mixing of the elements, but at the same time makes it particularly difficult to provide for these randomly arranged LEDs a simple power supply, the different LED types require different currents and consequently a separate power line is to be provided for each type of LED. For example, it may happen that in a row All four LED types are present, which makes the laying of power lines difficult, in particular space consuming.
  • the LEDs are also arranged according to a regular pattern, such that only one LED color type is provided in the diagonal and along lines parallel to the diagonal, which is a simple implementation of the power supply and current drain, but results in poor color mixing.
  • a light-generating assembly 1 1 is proposed for a headlight 1 for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment.
  • the light-generating assembly 1 1 (hereinafter also referred to simply as "assembly”) has an LED arrangement comprising a carrier 1 1 1 (see Fig. 2) and arranged on a front side of the carrier 1 1 1 plurality of at least
  • the number of LEDs 12 may also be significantly greater than 20, for example greater than 100, greater than 300 or even greater than 500.
  • the present embodiments involve in terms of the amount of LEDs
  • an upper limit may apply, for example due to a maximum or maximum level of supply voltage.
  • the front of the carrier 1 1 is planar.
  • the carrier 1 1 1 is a printed circuit board (also referred to as Printed Circuit Board (PCB)), which / may be for example a so-called single-layer PCB, so a PCB, in which only in a single layer Power lines are laid in the form of interconnects.
  • PCB Printed Circuit Board
  • the carrier 1 1 1 is formed substantially flat cylindrical, so that its front side creates approximately a circular area on which the LEDs 1 12 can be arranged.
  • a polygonal for example, a hexagonal, rectangular, triangular or parallelogram-shaped surface of the front by the carrier 1 1 1 are created.
  • the front side of the carrier 11 1 has an area of at least 20 cm 2 .
  • the LEDs 1 12 can each be implemented as one of the following: As
  • Light-emitting diode for example as a chip-scale package LED and / or flip-chip LED and / or as a micro footprint LED, as an organic light emitting diode, as a resonant cavity light emitting diode and / or laser diode.
  • all LEDs 1 12 have the same design; For example, all LEDs 1 12 are chip-scale-package LEDs or flip-chip LEDs or micor-footprint LEDs. In another embodiment, for example, only laser diodes are provided as LEDs 1 12.
  • the LEDs 1 12 may, especially if they all have the same design, comprise LEDs of N different types of LEDs, where N is greater than or equal to three and a plurality of each type of LED is provided. This may mean, for example, that different LED color types are provided. According to one embodiment, for example, red LEDs (first type) 1 121, green LEDs (second type) 1 122, blue LEDs (third type) 1 123 and white LEDs (fourth type) 1 124 are provided, which in the exemplary embodiment according to FIG. 6 is exemplified.
  • LED type does not necessarily mean in the present case the design of which some examples have been given above, but for example the color or the light intensity or another property in which LEDs of the same design can differ from one another.
  • all LEDs 1 12 have an identical base area, which may be, for example, less than 4 mm 2 , less than 2 mm 2 or even less than 1 mm 2 .
  • the base of an LED for example, that surface is meant, which is at least claimed by the LED on the front of the carrier after mounting the LED on the support 1 1 1, for example, an area after mounting the LED on the carrier 1 1 1 on the front of the carrier 1 1 1 is applied.
  • the LEDs 1 12 are at a density of at least
  • the LEDs 1 12 can each be designed as a discrete component, for example as a single LED, which is designed to be arranged on the carrier 1 1 1, for example by means of bonding, gluing or sintering, for example manually or by a Pick and place machines can be done.
  • each of the LEDs 1 12 may have an LED housing that forms part of the respective LED 12.
  • the LEDs 1 12 may be configured to be powered by a power source.
  • the power source which is not shown in the accompanying drawings, for example, be connected to the carrier 1 1 1, for example, at the rear side.
  • the power source is a power source, such as a constant current source or a PWM power source, configured to provide a different current for each type of LED.
  • the power source can therefore have a plurality of current outputs which are isolated from one another, and output a current adapted to the respective LED type at each of its current outputs.
  • the currents differ in terms of amount.
  • the assembly 1 1 for powering the LEDs 1 12 further comprises a plurality of laid in the carrier 1 1 1 power lines, wherein the power lines comprise power lines of N different types of power lines.
  • the power lines are laid without crossing in a single layer of the carrier without crossing.
  • the carrier may be, for example, a single-layer PCB or include, in which the power lines, such as tracks, are laid without crossing.
  • the power lines are designed, for example, to conduct currents which are different from one another, for example different currents with respect to one another. However, the currents may also differ (in addition or as an alternative to the amount) in terms of frequency, phase and / or shape.
  • a first current for supplying LEDs 1 121 of the first type is led via the first current lines 1 1 1 1, and a second current for supplying LEDs 1 122 of the second type, via the third current lines, via the second current lines 1 1 12 1 1 13 each have a third current for supplying LEDs 1 121 of the third type, etc.
  • the power lines of different types are arranged electrically isolated from each other.
  • the first power lines 1 1 1 1 may be connected to a first power output of the power source, the second power lines 1 1 12 with a second power output of the power source, the third power lines 1 1 13 with a third power output of the power source, etc.
  • the power lines 1 1 1 1 1 to 1 1 13 are within the carrier
  • all power lines have the same width and depth.
  • the different types of power lines may differ in particular in that they carry different currents.
  • the difference between the types of power lines is merely the amount of current they carry.
  • the regular grid is defined, for example, at least by the four following specifications, whereby the observance of these specifications is also shown in FIGS. 3-5, to which reference is also made below:
  • a plurality of mutually overlapping and arranged at a transverse spacing raster webs 4 is provided on the front side of the carrier 1 1 1 .
  • the grid tracks 4 are parallel to each other.
  • the transverse distance is equidistant, for example both along the longitudinal extent between two adjacent raster webs 4 and also from raster web 4 to raster web 4.
  • current inputs see reference numerals 421 and 422 in Fig. 3
  • current outputs for feeding and discharging of at most N-1 within the respective grid of misplaced power line types at a grid line input (see reference numerals 431 and 432 in Fig. 3).
  • each grid track 4 comprises a plurality of grid locations 41, on each of which an LED 1 12 can be positioned, wherein the grid locations 41 are arranged one behind the other and in an equidistant longitudinal distance dH (LED) (see FIG are arranged fictitious course of trajectory from Rasterbahneingang 42 to the raster path exit 43.
  • dH equidistant longitudinal distance
  • LEDs 1 12 of at most N-1 different types are provided.
  • the power lines within the respective grid track 4 thereby be in the same Layer of the carrier 1 1 1 laid without crossing, that they are arranged horizontally and / or vertically offset from each other.
  • the power lines are only horizontally offset from each other, so for example along a direction parallel to the front of the carrier 1 1 1.
  • the assembly 1 1 may be, for example, over 100.
  • a plurality of mutually overlapping and arranged in an equidistant transverse spacing raster webs 4 is provided on the illustrated front of the carrier 1 1 1.
  • the transverse spacing is a distance parallel to a horizontal direction, for example parallel to the Y direction of the illustrated coordinate system.
  • the grid tracks 4 extend, for example, perpendicular thereto, for example, parallel to a further horizontal direction, for example, parallel to the X direction of the coordinate system shown.
  • the grid tracks 4 do not necessarily have to have a straight course, but could also have a curved extension.
  • the transverse distance between each two adjacent raster webs 4 is always the same and does not change from the neighborhood pair too Adjacency. Due to the equidistant transverse spacing, it is also impossible for the grid paths to overlap.
  • all raster webs 4 may be arranged in the same plane.
  • each of the raster webs 4 opens and / or ends in an edge region of the carrier 11.
  • the raster web entrance 42 and / or the raster web exit 43 of a respective raster web 4 can thus lie in the edge region of the carrier 11. This can, for example, the supply and dissipation of power lines, so ultimately facilitate the connection of the raster tracks 4 to the power source.
  • each of the grid tracks 4 at most N-1 power lines are provided in proportion.
  • N four LED types are provided
  • N-1 three types of current line per grid track 4.
  • a maximum of three LED types are arranged per grid track 4.
  • the number of types of power line in a respective grid track 4 may therefore be identical to the number of LED types in the respective grid 4.
  • FIG. 3 which is an exemplary grid track 4, as in the Embodiment according to FIG. 2 can be implemented, shows.
  • three current inputs 421, 422 and 423 for the three different power line types 1 1 1 1, 1 1 12 and 1 1 13 are provided. Accordingly, there are three current outputs 431, 432 and 433 at the output 43 of the raster track 4.
  • the different types of power lines for example, in the same layer of the carrier 1 1 1 laid without crossing that they are offset horizontally and / or vertically to each other (Optional fifth default).
  • This aspect is shown by way of example in FIGS. 4 and 5, where the grid track 4 has, for example, two different LED types, namely first LEDs 1 121 and second LEDs 1 122, and where the different types of power line, for example, in the same layer of the carrier 1 1 1 laid without crossing, that they are only offset horizontally to each other.
  • the power lines 1 1 1 1 and 1 1 12 are thus within the grid 4, for example, "over” (in the Y direction), “under” (in the Y direction) and / or “next” (in the X direction) those LEDs
  • the first power line 1 1 1 1 "above” the second LEDs 1 122 out, and the second power line 1 1 12 "under” the first LEDs 1 121.
  • each raster web 4 has a plurality of raster locators 41. On each Rasterstellplatz 41 exactly one of the LEDs 1 12 can be positioned.
  • the raster parking spaces 41 are arranged one behind the other and in an equidistant longitudinal distance from one another along a fictitious course path from the raster path entrance 42 to the raster path exit 43.
  • the course course that is, the longitudinal extent of the grid track 4, may be geradformig.
  • curved course paths also come into consideration and the present embodiments are not limited to straight course paths.
  • the grid locations can adjoin one another directly, and that adjacent grid tracks 4 can also adjoin one another directly, as long as a minimum distance between the LEDs both within a grid track 4 and between the adjacent grid LEDs 4 is complied with.
  • each grid track 4 is not more than three different LED types are provided. With a total of three different types of LEDs 4 not more than two different types of LEDs are provided in each grid path, etc.
  • the regular grid of the front side of the carrier 11 1 has at least five grid tracks 4, in each of which at least N-1> 2 LED types are provided in at least three grid tracks 4.
  • Types and thus provide two types of power lines to achieve on the one hand good color mixing and on the other hand, a high packing density.
  • at least 80% of the raster webs 4 are provided with exactly two LED types and accordingly exactly two types of power line.
  • a maximum of two different LED types are provided in an inner area of a respective track 4, which is delimited by at least one first grid parking space 41 and at least one last grid parking space 41 of the respective track 4.
  • the number of different LED types in each of at least 80% of raster webs 4 is the same, for example, in each interior area of at least 80% of raster webs 4, and is two, for example.
  • each of the grid track 4 can begin in an edge region of the carrier 11 and also open there.
  • an outer ring may be provided in which all raster webs 4 begin and end.
  • said first screen locations and last screen locations can be provided. Because of this peripheral position, these screen locations are comparatively easily accessible, and there may be provided, for example, in addition to the maximum two in the interior of a respective grid path arranged LED types, a third LED type.
  • the LEDs 1 12 of the same type connected in series with each other "see” (receive) the same current.
  • the grid locations 41 of all raster webs 4 can be the same size.
  • all LEDs 1 12 may have the same base area that is smaller than or equal to the area of a respective grid location 41.
  • the grid locations 41 within a respective grid track 4 are not offset from one another in a direction perpendicular to the fictitious course course.
  • This optional aspect is also illustrated by way of example in FIGS. 3-5:
  • the raster webs 4 run in a first horizontal direction, for example in the X direction of the respectively illustrated coordinate system.
  • the Rastersteller 41, and thus the LEDs 1 12, within a respective grid track 4 are also only along the course path direction of the grid path, ie offset in the X direction to each other, but not in the perpendicular Y direction.
  • the raster webs 4 with their grid locations 41 on the front of the carrier 1 1 1 form a hexagonal tiling.
  • width ZH (for example, in the Y direction of the coordinate system shown), which is for example in the range of a few millimeters.
  • the two LEDs 1 121 and 1 122 are not arranged in a direction perpendicular thereto, that is, in the example shown not offset in the Y-direction to each other.
  • the illustrated dashed line in the Y direction marks a separation between the two grid locations 41.
  • the width b (LED) and the length a (LED) are, for example, a few millimeters, for example, such that the base area of each of the LEDs 1 12 is less than or equal to 4 mm 2 , 2 mm 2 or less than 1 mm 2 .
  • a total of LEDs 1 12 are provided by three different types, the LEDs of the first type 1 121 are powered by the power lines of the first type 1 1 1 1, the LEDs of the second type 1 122 from the power lines of second type 1 1 12 etc.
  • the power lines are 1 1 1 1, 1 1 12, 1 1 13 as
  • Conductor tracks are implemented and formed only at the front of the carrier 1 1 1.
  • the power lines within the carrier 1 1 1 can be designed as strip conductors, for example as PCB conductor tracks.
  • they all have the same width b (TRC), which may for example be less than 1 mm, wherein the width b (TRC) can be seen to be parallel to the X direction or parallel to the Y direction, depending on which direction the Power line runs.
  • TRC width b
  • Their depth in the Z direction of the coordinate system shown here is not relevant, since the power lines can be laid without crossing within the same layer of the carrier 1 1 1. For example, care should be taken when laying the power lines within the grid track 4 that the power lines to the LEDs 1 12 in both horizontal directions (X and Y direction) are spaced.
  • the distance in the Y direction must be at least dV (LED-TRC), and in the X-direction at least dH (LED-TRC). Furthermore, it may be required that a minimum distance in both horizontal directions is also maintained between the power lines of different types, the minimum distance in the Y direction and the minimum distance in the X direction being equal, and in FIG. 5 by way of example with d (TRC ).
  • each individual grid track 4 of the regular grid contains a maximum number of different LED types, which results from an optimization rule for a highest LED package density on the front side of the carrier 11.
  • the example optimization rule includes a first assumption, according to which each raster track 4 has to be supplied with current at a grid line input 42 and current must be dissipated at a raster track output 43.
  • the number nTRc.iN of the current inputs 421, 422,... Corresponds to the number of different types of current lines and thus the number ncoi_ of the different types of LEDs within the relevant grid path 4.
  • the first assumption implies that the number of current inputs is identical to the number nTRc.ouT of the current outputs.
  • the first assumption can be expressed by equation (1):
  • the illustrative optimizer includes a second assumption that a certain number of power lines (eg, traces) must be passed "above” and “below” (in the sense of horizontal directions) the LEDs 12 and between the LEDs 112 to ensure a crossing-free installation. This number has a significant influence on the packing density.
  • the second assumption of the exemplary optimization rule can be expressed by equations (2):
  • nTRc. h indicates the number of power lines to be laid between two adjacent LEDs 12 (in the embodiment according to FIG. 5: corresponding to an offset in the X direction), and nTRc.ver indicates the number of power lines which are "over” and / or “below” the LEDs 1 12 are to be laid (in the embodiment of FIG. 5: corresponding to an offset in the Y direction).
  • the exemplary optimization document can then determine, for example, in which distance the LEDs 1 12 are to be arranged behind one another within the grid track 4, and which distance adjacent roller coasters must have to each other; the example optimization book may then include, for example, equation (3) below:
  • Grid line 4 indicates (see reference numeral dH (LED) in Fig. 5); d V he perpendicular to the minimum distance in a direction
  • Rasterbahnerstreckung between two LEDs 1 12 adjacent raster webs 4 indicates; bi_ED indicates the length of an LED 1 12 (see reference a (LED) in
  • Fig. 5 which is relevant to the base of the LED 1 12, wherein the length bi_ED can be perpendicular to the width of the grid path; hi_ED indicates the width of an LED 1 12 (see reference number b (LED) in
  • dTRCLED.hor is a first horizontal space between each one
  • dTRCLED.hor may be parallel to the longitudinal extent of the grid path or perpendicular to the width of the grid path (see reference numeral dH (LED-TRC) in Fig. 5);
  • dTRCLED.ver is a second horizontal distance to be maintained between a respective LED 12 and an adjacent power line, where dTRCLED.ver may be perpendicular to the longitudinal extent of the grid line or parallel to the width of the grid line (see reference number dV (LED-TRC) in Fig. 5);
  • bTRc is the width of a respective power line (see reference numeral b (TRC) in Fig. 5); and diRc is the minimum distance between two adjacent ones
  • TRC Minimum distance
  • dTRc Minimum distance
  • the example optimization rule may also include a fourth assumption that all LEDs 1 12 are equidistant from one another are arranged, ie in a fixed grid RM.
  • This grid dimension RM results, for example, from the maximum of the first horizontal distance (for example in the X direction, see reference numeral dH (LED) in FIG. 5) within a grid track 4 and the second horizontal distance between two LEDs 12 of two adjacent grid tracks 4 (eg in the Y direction).
  • the fourth assumption can thus be expressed by the following equation (4) as follows:
  • a highest packing density is possible only when using a specific number of LED types per grid track.
  • the above-mentioned two distances between two adjacent LEDs (dhor (or dH (LED)) and d ver ) are at least approximately equal and no space is "wasted".
  • the exemplary optimization rule is satisfied only if the absolute difference (I dho dver I) between the equidistant longitudinal distance dhor (or dH (LED)) and the distance d ver between two LEDs of two adjacent raster webs (4 ) has a minimum.
  • the optimization rule can be laid down in a commercial calculation program.
  • the input parameters used then, for example, the dimensions of the LEDs 1 12 and the power lines.
  • the number of different LED types can be varied within a grid, and at the same time it can be observed when the above-mentioned difference forms an absolute minimum. At this point, for example, the best packing density is achieved.
  • a further LED type can be provided in an edge area of the carrier, so that a total of n C oi_ + 1 different LED types can be provided per grid track, if the edge area is taken into account. This is due to the fact that the edge area is better accessible with regard to the dissipation and supply of power lines than the interior area of the carrier.
  • the edge region can be designed such that it allows the operation of the additional LED type without reducing the packing density.
  • FIG. 6 shows an example of a light-generating module 11 in which a total of four different LED types are present and a total of 439 LEDs 12 have been arranged on the carrier 11 according to the optimization rule explained above by way of example.
  • a maximum of two different LED types are provided in the inner area of a respective grid track 4. In the embodiment, it is different LED color types.
  • the inner area is initiated, for example, by the first LED type change, if one mentally moves from the edge area of the carrier into the inner area of the respective grid track 4.
  • the first LED type change if one mentally moves from the edge area of the carrier into the inner area of the respective grid track 4.
  • 84 LEDs 1 123 of the third type are provided (for example blue LEDs)
  • 104 LEDs 1 121 of the first type for example red LEDs
  • 155 LEDs 1 122 of the second type for example green LEDs
  • 196 LEDs 1 124 of the fourth type for example, white LEDs.
  • the light-generating assembly 1 1 also includes a reflector arrangement shown schematically and exemplarily in FIG. 12, which is located downstream of the LEDs 1 12 and which has a single reflector 1 151 for each of the LEDs 1 12.
  • the individual reflectors 151 may also partially surround the LEDs 12, as shown schematically in the central single reflector 151 in FIG.
  • each LED 1 12 projects at least partially into the respective individual reflector 151.
  • Shown in Figure 12 are only seven individual reflectors 151, it being understood that this is for illustrative purposes only; in fact, the number of individual reflectors 1 151 corresponds to the number of LEDs 1 12, which, as stated, for example, is greater than 20, but may also be significantly higher, for example greater than 500.
  • the reflector assembly 15 comprises only a single reflector which is arranged to relay light from all LEDs 12 to receive. This embodiment is considered, for example, if the LEDs are arranged with a high packing density.
  • the light-generating assembly 1 1 also includes a primary lens arrangement 1 14 shown schematically and exemplarily in FIG. 8, which is downstream of the LEDs 1 12 at a distance of less than 1 cm, and which may be formed, for example that from the LEDs 1 12 emitted light and output in an emission angle ⁇ (see Fig. 1) in the range of less than 70 °, wherein the range may be greater than 30 ° simultaneously.
  • the radiation angle is in the range between 45 ° and 65 °.
  • the primary lens assembly 14 is used in place of the reflector assembly 15. However, it is also conceivable that in another embodiment the primary lens arrangement 14 and the reflector arrangement are used.
  • the primary lens arrangement 1 14 may be formed in one piece. Further, the primary lens assembly 1 14 may be made of a glass. According to one embodiment, the primary lens arrangement 1 14 is formed for example by a one-piece glass lens array. In another embodiment, the primary lens arrangement 14 can be manufactured in the manner of a silicone-on-glass (SoG) array.
  • SoG silicone-on-glass
  • the primary lens arrangement may have a multiplicity of individual lenses 1141, it being possible for at least or exactly one lens 141 to be provided for each of the LEDs 12, as schematically illustrated in FIG. For example, sits over each LED 1 12 exactly einf lens 1 141 of the primary lens assembly 1 14th
  • the primary lens arrangement 1 14 may have a support structure 1 145, via which all the lenses 1 141 are connected to each other.
  • This support structure may for example be made at least partially of glass, and the lenses 1 141 may for example be at least partially made of silicone.
  • silicone instead of silicone, another plastic is used in another embodiment.
  • the lens elements 1 141 are not cropped.
  • the primary lens arrangement 1 14 can be realized for example by the following manufacturing techniques: as an injection molded part of optical plastic or as an injection molded part of optical silicone; sprayed on a glass slide or on the glass to molded silicone lenses; mounted on a glass slide by so-called sol-gel technique lenses of silica or similar sols; as a cast and / or pressed glass part, optionally with a post-processing, for example by grinding, polishing and / or coating.
  • the primary lens arrangement 1 14 has only a single lens for all the LEDs 1 12. This embodiment is particularly advantageous when the LEDs in a high Packing density and in terms of types well mixed on the support 1 1 1 are arranged.
  • a light-generating assembly 11 for a headlamp 1 for illuminating a film, studio, stage, event and / or theater environment is proposed, with an LED arrangement that a carrier
  • the LEDs 1 12 may be arranged in the regular grid.
  • the LEDs 12 are not necessarily arranged in the regular grid described above, but may also have been arranged according to another grid and / or randomly.
  • the primary lens arrangement 1 has 14 for each LED
  • FIG. 11 shows a detail of a cross section of the light-generating assembly 11.
  • an LED 1 12 is arranged on the support 1 1 1.
  • the illustrated LED 1 12 forms an LED of the plurality of LEDs 1 12 of the LED array.
  • a single lens 1 141 of the primary lens assembly 1 14 is arranged above the LED 1 12 .
  • the distance to the LED is less than 1 cm and more than 0.1 mm.
  • the single lens 1 141 of the primary lens arrangement 1 14 is thus not arranged according to an embodiment in contact with the LED 1 12, but in the smallest possible distance thereto, for example at a distance of 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the primary lens arrangement 1 14 may have a plurality of such individual lenses 1 141.
  • the number of individual lenses 1 141 of the primary lens arrangement 1 14 corresponds exactly to the number of LEDs 1 12, which are arranged on the front side of the carrier 1 1 1.
  • the term single lens is understood in particular to mean that the individual lenses 1 141 of the primary lens arrangement 1 14 are positioned separately from one another.
  • the primary lens assembly 1 14 is not made in one piece; Rather, all individual lenses 1 141 can be manufactured and placed separately.
  • Each individual lens 1 141 may be configured to collect the light of the LED 1 12 positioned below it and to output it in bundled fashion.
  • each individual lens 1 141 can be selected depending on a radiating surface and a radiation characteristic of the LEDs 1 12, and in dependence on a desired half-angle and a desired light distribution to the lens. Further boundary conditions can result from the mechanical and / or electrical construction of the light-generating module 1 1. To the latter boundary conditions include, for example, a desired diameter of the optics, the packing density of the LEDs 1 12, the width of the power lines in the carrier 1 1 1, etc.
  • the individual lenses 1 141 of the primary lens arrangement 1 14 are each a single glass lens 1 141, for example a micro-glass lens, or a single-plastic lens, or a single-silicone lens.
  • the individual lenses 1 141 can therefore be made of glass, plastic or silicone.
  • the single glass lenses 1 141 produced by molding, which can be inexpensive.
  • the individual lenses 1 141 are implemented as single-silicone lenses, that is, made of a silicone.
  • the single lenses 1 141 can be sprayed on the support 1 13, for example.
  • the base area of a respective single lens 1 141 is, for example, not and only slightly larger than the base area of the LED 1 12 at which it is arranged, which is schematically illustrated in FIG. 11. Accordingly, a respective individual lens 1 141 has, for example, a base area of less than 5 mm 2 .
  • the primary lens assembly 1 14 does not include the parts of the LEDs 1 12, such as a housing of an LED 1 12.
  • the primary lens assembly 1 14 on the one hand and the LEDs 1 12 on the other hand are manufactured separately from each other in one embodiment and can by mutually mechanical coupling of the light-generating assembly Train 1 1.
  • the support 1 13 may on the one hand rest on the front side of the carrier 1 1 1, for example, an electrically insulating layer 1 137 may be provided for coupling to the carrier 1 1, for example, ensures that the support 1 13 and the thereon arranged primary lens arrangement 1 14 of the carrier 1 1 1, in which the said power lines are formed, is electrically insulated.
  • the support 1 13 has a plurality of equally sized recesses 1 131, into which the individual LEDs 1 12 protrude and over which the individual lenses 1 141 of the primary lens arrangement 1 and 14 are placed.
  • the support 1 13 by means of the recesses 1 131 formed like a sieve.
  • a respective recess 1 131 are adapted, for example, to the dimensions of an LED 1 12, as shown schematically in Fig. 1 1.
  • the support 1 13 for example, be made as a milled part or as an injection molded part. According to one embodiment, the support 1 13 is integrally formed.
  • support 1 13 allows at least nearly loss-free light guidance; for example, such that the light of each LED 1 12 is coupled into the respective single lens 1 141 with a high efficiency.
  • the individual lenses 1 141 each with its own supports be equipped for example in the form of small “feet" legs ", and with these own supports, which can be attached to the support 1 1 1, be arranged above the relevant LED 1 12.
  • a respective centering aid 1 132 may for example limit the space for a single lens 1 141. This aspect is shown in FIGS. 9-1 1, according to which the centering aid can be designed, for example, in the form of small flat cylinders, each delimiting a region lying above the recess 1 132 and allowing exact positioning of the single lens 1 141 above the recess.
  • a respective centering aid 1 132 may be formed in a different physical shape, such as a depression, a pin-shaped element, and the like.
  • an adhesive 1 135 may be provided.
  • the fixation of a respective single lens 1 141 additionally or alternatively accomplished by the fact that the Einzelellinse 1 141 is clamped by means of the centering in the support.
  • the support 1 13 may further be made of a material having a thermal conductivity greater than 5 W / (mK). Thus, with the support 1 13 a good heat dissipation can be achieved, which for a safe and durable operation of the light-generating assembly 1 1 can be beneficial.
  • the support 1 13 is made of aluminum, a ceramic or a high-temperature plastic, such as a plastic with glass fiber content.
  • FIGS. 9 and 10 there is shown schematically only one support 1 13 for a total of seven LEDs 1 12, that is to say with seven individual lenses 141, only for illustrative purposes.
  • the number of recesses 1 131 of the support 1 13 is identical (or substantially identical) to the number of LEDs 1 12, which, as explained above, for example, is greater than 20, greater than 50 or even greater than can be several hundred.
  • a support 1 13 with 439 recesses 1 131 is proposed, which can be used for the LED arrangement according to the embodiment of FIG.
  • this support 1 13 can then be equipped automatically by a placement machine with 439 single lenses 1 141.
  • Such individual lenses 1 141 for example, the machine can be supplied in a belt, as is customary for electronic components.
  • the primary lens arrangement 1 14 can be further provided with an anti-reflection layer, which can improve the light coupling. According to one embodiment, first the placement of the support 1 13 with the individual lenses 1 141, and then the coupling of the construct of primary lens assembly 1 14 and support 1 13 to the support 1 1 1, on which the plurality of LEDs 1 12 is arranged.
  • the primary lens arrangement 14, which has the plurality of individual lenses 1141, can be configured to receive the light emitted by the LEDs 12 and at an emission angle ⁇ (see FIG. 1) in the range between 40 ° and 70 ° ° output.
  • the radiation angle is in the range between 45 ° and 65 °.
  • Headlamps intended for use in a film, studio, stage, event and / or theater environment should generally not only be built stably and have a high luminous intensity and a high color rendering, but also may also be required that their light-emitting characteristic is variable within a wide range.
  • sliding reflectors for example so-called free-form reflectors, and / or zoom and / or projection optics and / or in front of the headlight on tensioned screens or windows can be used for this purpose.
  • Reflectors and optics usually have a so-called half-beam angle of about 5-60 °, which can be used for operation of the headlamp in a so-called “spotlight” - setting, while diffusers operate in the range of about 70-120 °, which is an operation of the headlamp can be used in a so-called “softlighf” or "Flood” - setting.
  • a base headlamp that contains all or at least almost all elements of a light-generating assembly and that is formed into a selection of different light-shaping assemblies Elements, for example, different optics, diffusers and the like, depending on the application to be coupled.
  • the light-generating assembly described here can be configured such that it forms such a base headlight.
  • losses can occur by using a large number of light-shaping elements in a headlight. It may therefore be desirable to minimize such losses. This can be achieved, for example, by outputting the light-generating assembly, which for example forms the base headlight, with a precisely defined emission characteristic which is designed so that it functions optimally with the intended downstream optics.
  • the said primary lens arrangement 14 may be provided which may be formed either in one piece (for example according to the embodiment of FIG. 8, eg as SoG array) or the said plurality of individual lenses 1
  • the latter variant may have the advantage that the individual lenses 1 141 are individually adapted to the LEDs 1 12, for example, after an exchange of the LEDs 1 12 or other changes in the Properties of the LEDs 1 12.
  • the light mixture may already be effected by the LED arrangement with the plurality of LEDs 12, for example by using at least three different LED types, for example at least three different LED color types, and light generated by them is output through the primary lens assembly 14.
  • One or more embodiments of the light-generating assembly 11 described herein form a base headlamp module 2 having an advantageous emission characteristic by means of the primary lens assembly 14 (for example, for a modular spotlight);
  • the LEDs 1 12 can be arranged in a regular grid
  • This base headlamp module 2 can be used to form a headlamp 1, for example together with a light-shaping optical module 2, as has been explained above with particular reference to FIG. 1.

Abstract

Eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer umfasst eine LED-Anordnung, die einen Träger (111) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers (111) angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs (112) aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs (112) LEDs (1121, 1122, 1123, 1124) von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von im Träger (111) verlegten Stromleitungen (1111, 1112, 1113) zur Leistungsversorgung der LEDs (112) vorgesehen ist, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen, die ausgebildet sind, zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen zueinander unterschiedliche Ströme zu führen; und die LEDs (112) gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers (111) angeordnet sind, wonach jede Rasterbahn (4) des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers (111) ergibt.

Description

Scheinwerfer und Basisscheinwerfermodul für einen Scheinwerfer
TECHNISCHES GEBIET
[1] Die vorliegende Erfindung betrifft Ausführungsformen eines Scheinwerfers zur
Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine lichterzeugende Baugruppe mit einer bestimmten LED-Anordnung sowie eine lichterzeugende Baugruppe mit einer bestimmten Primärlinsenanordnung.
HINTERGRUND
[2] Für die Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder
Theaterumgebung werden üblicherweise Scheinwerfer eingesetzt. Mitunter ist es wünschenswert, dass ein eine Lichtquellenanordnung umfassender Scheinwerfer eine ausreichende Lichtausbeute bereitstellt und weiteren Anforderungen, wie sie für eine Film- , Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung üblich sind, genügt. Derartige Anforderungen umfassen beispielsweise einen Dauerbetrieb über mehrere Stunden, einen weiten Verstellbereich eines Streuwinkels, ein homogenes, weich auslaufendes Lichtfeld, und/oder in einer sog. Flood-Einstellung eine harte Lichtquelle sowie in einer sog. Spot- Einstellung eine weiche Lichtquelle.
[3] Anstelle von herkömmlichen Lichtquellen, wie beispielsweise Glühbirnen oder
Gasentladungslampen, werden zunehmend lichterzeugende Baugruppen mit einer LED- Anordnung eingesetzt. Dabei können mehrere LEDs auf einem Träger angeordnet werden, und das von diesen LEDs produzierte Licht kann optisch weiterverarbeitet werden, um einen Scheinwerfer mit bestimmten Eigenschaften bereitzustellen.
[4] Üblicherweise ist es wünschenswert, eine sehr kompakte, farblich einstellbare
Lichtquelle zu bauen. Dies verlangt mitunter, dass LEDs eng benachbart zueinander angeordnet sind. Allerdings kann eine hohe Packungsdichte eine aufwendige Implementierung einer Stromversorgung bedingen, da jede LED an eine Stromleitung angeschlossen sein muss. Die weiter aufgrund der Verlustleistung möglicherweise einhergehenden hohen Temperaturen können den Einsatz gut wärmeleitender Substrate verlangen, was jedoch zu Einschränkungen betreffend die Auslegung und Verlegung der Stromleitungen führen kann. Packungsdichte, Kühlung und eine gute Farbmischung wirken also mitunter gegeneinander.
[5] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine lichterzeugende Baugruppe vorzuschlagen, bei der die oben genannten Zieleigenschaften in einem angemessenen Maße erfüllt sind.
BESCHREIBUNG
[6] Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs LEDs von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von im Träger verlegten Stromleitungen zur Leistungsversorgung der LEDs vorgesehen ist, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen, die ausgebildet sind, zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen zueinander unterschiedliche Ströme zu führen; und die LEDs gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers angeordnet sind, wonach: auf der Vorderseite des Trägers eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen vorgesehen ist; für jede Rasterbahn zur Zuleitung und Ableitung von höchstens N 1 innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungs-Typen an einem Rasterbahneingang Stromeingänge und an einem Rasterbahnausgang Stromausgänge vorgesehen sind; jede Rasterbahn eine Vielzahl von Rasterstellplätzen umfasst, auf der jeweils eine LED positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätze einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang zum Rasterbahnausgang angeordnet sind; in jeder Rasterbahn LEDs von höchstens N-1 unterschiedlichen Typen vorgesehen sind.
[7] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende
Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei die LEDs LEDs von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist; eine Vielzahl von Stromleitungen zur Leistungsversorgung der LEDs vorgesehen ist; und die LEDs gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers angeordnet sind, wonach: auf der Vorderseite des Trägers eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen vorgesehen ist; jede Rasterbahn eine Vielzahl von Rasterstellplätzen umfasst, auf der jeweils eine LED positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätzen einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang zum Rasterbahnausgang angeordnet sind; für jede Rasterbahn zur Zuleitung und Ableitung von innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungen an einem Rasterbahneingang Stromeingänge und an einem Rasterbahnausgang Stromausgänge vorgesehen sind; und jede der Rasterbahnen des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers ergibt.
[8] Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform umfasst eine lichterzeugende
Baugruppe für einen Scheinwerfer zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung eine LED-Anordnung, die einen Träger sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, sowie einer der LED-Anordnung nachgelagerter Primärlinsenanordnung, wobei die Primärlinsenanordnung für jede LED eine Einzellinse aufweist, die in einem Abstand von weniger als 1 cm zur betreffenden LED positioniert ist, wobei die Einzellinsen getrennt voneinander angeordnet sind.
[9] Weitere Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann in Anbetracht des
Studiums der nachfolgenden detaillierten Beschreibung sowie des Sichtens der begleitenden Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[10] Die in den Figuren gezeigten Teile sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; vielmehr liegt die Betonung in dem Darstellen von Prinzipien der Erfindung. Ferner bezeichnen in den Figuren gleich Bezugszeichen einander entsprechende Teile. In den Figuren zeigen:
[1 1] Fig. 1 schematisch und exemplarisch ein Blockschaltbild eines
Scheinwerfers gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
[12] Fig. 2 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
[13] Fig. 3 schematisch und exemplarisch Aspekte eines regelmäßigen
Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
[14] Fig. 4 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
[15] Fig. 5 schematisch und exemplarisch Aspekte einer Rasterbahn eines regelmäßigen Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
[16] Fig. 6 schematisch und exemplarisch Aspekte eines regelmäßigen
Rasters eines LED-Trägers einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; schematisch und exemplarisch unterschiedliche Möglichkeiten der Anordnung von LEDs; schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Unterstützung für eine Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Unterstützung und einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; schematisch und exemplarisch einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht einer Unterstützung und einer Primärlinsenanordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen; und schematisch und exemplarisch eine perspektivische Ansicht einer Reflektoranordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[23] In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die dazugehören und in denen durch die Veranschaulichung spezifischer Ausführungsformen gezeigt wird, wie die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann.
[24] In diesem Zusammenhang kann richtungsangebende Terminologie, wie beispielsweise "ober-", "unter-", "rück-", "vorder-", "hinter-", „nachgelagert", „vorgelagert" etc., mit Bezug auf die Ausrichtung der Figuren, die beschrieben werden, verwendet werden. Weiter können Begriffe wie„vor",„nach" oder„hinter" die Anordnung von Bauteilen in Bezug auf die Richtung der Lichtstrahlen bezeichnen. „Nach der Linse" meint beispielsweise ein der Lichtaustrittseite der Linse zugewandtes Gebiet. Da Teile von Ausführungsformen in einer Reihe von unterschiedlichen Ausrichtungen positioniert sein können, kann die richtungsangebende Terminologie zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet werden und ist keinesfalls einschränkend. Es wird darauf hingewiesen, dass andere Ausführungsformen angewandt werden können und strukturelle oder logische Veränderungen ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche definiert.
[25] Bezug wird nunmehr im Detail auf verschiedene Ausführungsformen und auf ein oder mehrere Beispiele, die in den Figuren veranschaulicht sind, genommen. Jedes Beispiel wird in erläuternder Art und Weise präsentiert und ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung zu deuten. Beispielsweise können veranschaulichte oder als Teil einer Ausführungsform beschriebene Merkmale auf oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen angewandt werden, um noch eine weitere Ausführungsform hervorzubringen. Dass die vorliegende Erfindung derartige Modifizierungen und Variationen umfasst, ist beabsichtigt. Die Beispiele werden unter Anwendung einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Schutzumfang der angefügten Ansprüche einschränkend ausgelegt werden sollte. Die Zeichnungen sind keine maßstabgetreue Wiedergabe und dienen lediglich der Veranschaulichung. Zum besseren Verständnis sind, wenn nicht anders angegeben, dieselben Elemente durch dieselben Referenzen in den verschiedenen Zeichnungen gekennzeichnet worden.
[26] Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Scheinwerfers 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Der Scheinwerfer 1 umfasst ein Basisscheinwerfermodul 2 sowie ein oder mehrere diesem Modul 2 nachgelagerte Optikmodule 3. Nachfolgend wird stets von „dem Optikmodul 3" die Rede sein, obschon auch mehrere Optikmodule 3 vorgesehen sein können.
[27] Das Basisscheinwerfermodul 2 kann eine lichterzeugende Baugruppe 1 1 umfassen, bei der eine Vielzahl von LEDs 1 12 (auf einem in der Fig. 1 nicht dargestellten Träger) angeordnet sind. Den LEDs 1 12 kann eine Primärlinsenanordnung 1 14 nachgelagert sein. Das Optikmodul 3 ist auf eine optische Achse A der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 ausgerichtet. Das Optikmodul 3 kann ein oder mehrere lichtverarbeitende Einheiten umfassen, wie beispielsweise dicke und dünne Linsen, Fresnellinsen, Streuscheiben, Diffusorscheiben, Reflektoren, Prismen, Baugruppen zur Licht- und Farbmischung und dergleichen. [28] Nach einer Ausführungsform ist der Scheinwerfer 1 modular aufgebaut, und zwar derart, dass die lichterzeugende Baugruppe 1 1 mit der Primärlinsenanordnung 1 14 das Basisscheinwerfermodul 2 ausbildet und das lichtformende Optikmodul 3 aus einem Set von verschiedenen Optikmodulen ausgewählt ist, von denen jedes ausgebildet, an das Basisscheinwerfermodul 2 gekoppelt zu werden.
[29] Das Basisscheinwerfermodul 2 kann also ausgebildet sein, als Plattform für eine Vielzahl voneinander verschiedener Optikmodule zu dienen, sodass mittels des Basisscheinwerfermoduls 2 unterschiedliche Scheinwerfer 1 für unterschiedliche Anwendungen ausgebildet werden können. Somit kann nach einer Ausführungsform das Basisscheinwerfermodul 2 ausgebildet sein, Licht mit einer bestimmten Stärke, in einer bestimmen Farbmischung und/oder mit einer bestimmten Abstrahlcharakteristik auszugeben, worauf an späterer Stelle noch näher eingegangen werden wird.
[30] Auf einige optionale Aspekte der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 wird im Folgenden näher eingegangen werden.
[31 ] Hierzu wird zunächst die Fig. 7 betrachtet, die verschiedene theoretische denkbare Möglichkeiten der Anordnung von LEDs auf einem Träger veranschaulicht. Dort sind 121 LEDs auf einem quadratischen Träger positioniert, und die LEDs umfassen vier verschiedene Typen. Beispielsweise veranschaulichen die leeren Kästchen weiße LEDs, die mit einem Kreuz versehenen Kästchen rote LEDs, die mit vertikalen Querbalken versehenen Kästchen grüne LEDs und die mit horizontalen Querbalken versehenen Kästchen blaue LEDs. Diese 121 LEDs sollen gemäß einem gedanklichen Anwendungsfall eine Lichtquellenanordnung für einen Scheinwerfer ausbilden.
[32] Nach der Variante (3) sind die 121 LEDs in einem regelmäßigen Raster angeordnet, wonach in jeder Zeile zwei unterschiedliche Farbtypen vorgesehen sind und zwei zueinander benachbarte Zeilen komplementäre Farbtypen aufweisen. Dies kann zu einer guten Farbmischung führen.
[33] Nach der Variante (2) sind die LEDs gemäß einem zufälligen Prozess angeordnet worden, was ebenfalls zu einer guten Fachmischung führen kann, es jedoch gleichzeitig besonders schwierig macht, für diese zufällig angeordneten LEDs einer einfache Stromversorgung bereitzustellen, das unterschiedliche LED-Typen unterschiedliche Ströme benötigen und folglich für jeden LED-Typ eine eigene Stromleitung vorzusehen ist. Beispielsweise kann es dann vorkommen, dass in einer Zeile alle vier LED-Typen vorhanden sind, was die Verlegung von Stromleitungen schwierig gestaltet, insbesondere platzaufwendig macht.
[34] Nach der Variante (1 ) sind die LEDs ebenfalls gemäß einem regulären Muster angeordnet, und zwar derart, dass in der Diagonalen und entlang von zur Diagonalen parallelen Linien jeweils nur ein LED-Farbtyp vorgesehen ist, was zwar eine einfache Implementierung der Stromzuführung und Stromabführung erlaubt, aber zu einer schlechten Farbmischung führt.
[35] Eine gute Farbmischung fordert nicht nur allein, dass die unterschiedlichen LED-Typen möglichst gleichmäßig über der Fläche des Trägers verteilt sind, sondern auch, dass sie in einem möglichst geringen Abstand zueinander angeordnet sind, also mit einer hohen Packungsdichte. Je größer der Abstand der LEDs zueinander, desto schlechter die Farbmischung (bzw. desto größer müssten auch bei gleichem Abstrahlwinkel alle nachfolgenden optischen Bauelemente werden, was der Realisierbarkeit eines solchen Scheinwerfers schnell praktische Grenzen setzen würde).
[36] Weiter gehen mit einer hohen Packungsdichte die eingangs erwähnten Problematiken betreffend die Kühlung einher.
[37] An den obigen Ausführungen ist deutlich geworden, dass es herausfordernd ist, mehrere gewünschte Eigenschaften einer lichterzeugenden Baugruppe mit einer LED- Anordnung zu erfüllen, nämlich insbesondere die Aspekte hohe Packungsdichte (Farbmischung), einfache Stromzuführung und gute Kühlung. Auch der Lösung dieses Problems wendet sich die vorliegende Erfindung zu:
[38] Nach einer Ausführungsform wird eine lichterzeugende Baugruppe 1 1 für einen Scheinwerfer 1 zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung vorgeschlagen. Die lichterzeugende Baugruppe 1 1 (im Folgenden auch einfach als„Baugruppe" bezeichnet) weist eine LED-Anordnung auf, die einen Träger 1 1 1 (s. Fig. 2) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers 1 1 1 angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs 1 12 umfasst. Die Anzahl von LEDs 1 12 (s. Fig. 3) kann auch deutlich größer sein als 20, beispielsweise größer als 100, größer als 300 oder sogar größer als 500. Die vorliegenden Ausführungsformen beinhalten hinsichtlich der Menge der LEDs 1 12 keine Obergrenzen. Bei der Umsetzung in die Praxis kann sich jedoch möglicherweise eine Obergrenze ergeben, beispielsweise aufgrund einer maximal zulässigen oder möglichen Höhe der Versorgungsspannung. [39] Die Vorderseite des Trägers 1 1 1 ist beispielsweise planar ausgebildet. Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Träger 1 1 1 um eine Leiterplatte (auch als Printed Circuit Board (PCB) bezeichnet), die/das beispielsweise ein sogenanntes Single Layer PCB sein kann, also ein PCB, bei dem nur in einer einzigen Schicht Stromleitungen in Gestalt von Leiterbahnen verlegt sind.
[40] Nach einer Ausführungsform ist der Träger 1 1 1 im Wesentlichen flachzylinderförmig ausgebildet, sodass seine Vorderseite in etwa eine Kreisfläche schafft, auf der die LEDs 1 12 angeordnet sein können. Anstelle der Kreisfläche kann nach einer anderen Ausführungsform auch eine polygonalen, beispielsweise eine hexagonale, rechteckförmige, dreieckförmige oder parallelogrammförmige Fläche der Vorderseite durch den Träger 1 1 1 geschaffen werden.
[41 ] Beispielsweise weist die Vorderseite des Trägers 1 1 1 eine Fläche von mindestens 20 cm2 auf.
[42] Die LEDs 1 12 können jeweils als eines des Folgenden implementiert sein: Als
Leuchtdiode, beispielsweise als Chip-Scale-Package LED und/oder oder Flip-Chip-LED und/oder als Micro Footprint LED, als organische Leuchtdiode, als Resonant-Cavity Leuchtdiode und/oder Laserdiode.
[43] Bei einer Ausführungsform weisen alle LEDs 1 12 dieselbe Bauform auf; beispielsweise handelt es sich also bei allen LEDs 1 12 um Chip-Scale-Package LEDs oder um Flip-Chip-LEDs oder um Micor-Footprint-LEDs. Bei einer anderen Ausführungsform sind beispielsweise nur Laserdioden als LEDs 1 12 vorgesehen.
[44] Die LEDs 1 12 können aber, insbesondere auch wenn sie alle samt dieselbe Bauform aufweisen, LEDs von N unterschiedlichen LED-Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist. Damit kann beispielsweise gemeint sein, dass unterschiedliche LED-Farbtypen vorgesehen sind. Nach einer Ausführungsform sind beispielsweise rote LEDs (erster Typ) 1 121 , grüne LEDs (zweiter Typ) 1 122, blaue LEDs (dritter Typ) 1 123 sowie weiße LEDs (vierter Typ) 1 124 vorgesehen, was bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 exemplarisch veranschaulicht ist. Mit der Formulierung„LED-Typ" ist also vorliegend nicht zwingend die Bauform gemeint, von der oben einiger Beispiele angegeben worden sind, sondern beispielsweise die Farbe oder die Lichtstärke oder eine andere Eigenschaft, in der sich LEDs gleicher Bauform voneinander unterscheiden können. [45] Bei einer Variante weisen alle LEDs 1 12 eine gleiche Grundfläche auf, die beispielsweise kleiner als 4 mm2, kleiner als 2 mm2 oder sogar kleiner als 1 mm2 sein kann. Mit der Grundfläche einer LED ist beispielsweise jene Fläche gemeint, die nach Montage der LED an dem Träger 1 1 1 von der LED auf der Vorderseite des Trägers mindestens beansprucht wird, beispielweise eine Fläche, die nach Montage der LED an dem Träger 1 1 1 auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 anliegt.
[46] Nach einer Ausführungsform sind die LEDs 1 12 in einer Dichte von mindestens
8 LEDs/cm2 auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 angeordnet. Der maximale Abstand zwischen zwei zueinander benachbarten LEDs 1 12 beträgt beispielsweise 3,5 mm, beispielsweise gemessen zwischen den optischen Mittelpunkten der LEDs 1 12.
[47] Die LEDs 1 12 können jeweils als diskretes Bauelement, beispielsweise als Einzel-LED, ausgebildet sein, das ausgestaltet ist, auf dem Träger 1 1 1 angeordnet zu werden, beispielsweise mittels Bonding, Kleben oder Sintern, das beispielsweise manuell oder durch einen Bestückungsautomaten geschehen kann.
[48] Insbesondere kann jede der LEDs 1 12 ein LED-Gehäuse aufweisen, das ein Teil der jeweiligen LED 1 12 ausbildet.
[49] Die LEDs 1 12 können ausgebildet sein, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden. Die Leistungsquelle, die in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann beispielsweise am Träger 1 1 1 angeschlossen sein, beispielsweise an dessen Rückseite. Beispielsweise handelt es sich bei der Leistungsquelle um eine Stromquelle, wie eine Konstant-Stromquelle oder eine PWM- Stromquelle, die ausgebildet ist, für jeden LED-Typ einen unterschiedlichen Strom bereitzustellen. Insbesondere kann die Leistungsquelle also mehrere, voneinander isolierte Stromausgänge aufweisen, und an jedem ihrer Stromausgänge einen an den jeweiligen LED-Typ angepassten Strom ausgeben. Beispielsweise unterscheiden sich die Ströme betragsmäßig.
[50] Nach einer Ausführungsform umfasst die Baugruppe 1 1 zur Leistungsversorgung der LEDs 1 12 weiter eine Vielzahl von im Träger 1 1 1 verlegten Stromleitungen, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen. Beispielsweise sind die Stromleitungen in einer einzigen Schicht des Trägers kreuzungsfrei verlegt. Der Träger kann bspw. ein Single-Layer-PCB sein oder umfassen, in dem die Stromleitungen, beispielsweise Leiterbahnen, kreuzungsfrei verlegt sind. [51] Die Stromleitungen sind zur Versorgung der unterschiedlichen LED-Typen beispielsweise ausgebildet, zueinander unterschiedliche Ströme zu führen, beispielsweise zueinander betragsmäßig unterschiedliche Ströme. Die Ströme können sich aber auch (zusätzlich oder alternativ zum Betrag) hinsichtlich der Frequenz, Phase und/oder Form unterscheiden.
[52] In den Figuren sind die Stromleitungen mit den Bezugsziffern 1 1 1 1 , 1 1 12 und
1 1 13 gekennzeichnet. Beispielsweise wird über die ersten Stromleitungen 1 1 1 1 jeweils ein erster Strom zur Versorgung von LEDs 1 121 des ersten Typs geführt, über die zweiten Stromleitungen 1 1 12 jeweils ein zweiter Strom zur Versorgung von LEDs 1 122 des zweiten Typs, über die dritten Stromleitungen 1 1 13 jeweils ein dritter Strom zur Versorgung von LEDs 1 121 des dritten Typs usw. Somit sind die Stromleitungen unterschiedlichen Typs beispielsweise voneinander elektrisch isoliert angeordnet. Die ersten Stromleitungen 1 1 1 1 können mit einem ersten Stromausgang der Leistungsquelle verbunden sein, die zweiten Stromleitungen 1 1 12 mit einem zweiten Stromausgang der Leistungsquelle, die dritten Stromleitungen 1 1 13 mit einem dritten Stromausgang der Leistungsquelle usw.
[53] Beispielsweise sind die Stromleitungen 1 1 1 1 bis 1 1 13 innerhalb des Trägers
1 1 1 an dessen Vorderseite als Leiterbahnen implementiert, beispielsweise als Leiterbahnen eines ein- oder mehrlagigen Printed Circuit Boards (PCB).
[54] Beispielsweise weisen alle Stromleitungen dieselbe Breite und dieselbe Tiefe auf. Die unterschiedlichen Stromleitungstypen können sich insbesondere dadurch unterscheiden, dass sie unterschiedliche Ströme führen. Beispielsweise besteht der Unterschied zwischen den Stromleitungstypen lediglich in dem Betrag des Stromes, den sie jeweils führen.
[55] Weiter können die LEDs 1 12 gemäß einem regelmäßigen Raster auf der
Vorderseite des Trägers angeordnet sein. Das regelmäßige Raster ist beispielsweise wenigstens durch die vier nachstehenden Vorgaben definiert, wobei die Einhaltung dieser Vorgaben auch in den Fig. 3-5 dargestellt ist, auf die nachstehend ebenfalls verwiesen wird:
[56] Erstens: Auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 ist eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen 4 vorgesehen. Beispielsweise verlaufen die Rasterbahnen 4 parallel zueinander. Beispielsweise ist der Querabstand äquidistant, beispielsweise sowohl entlang der Längserstreckung zwischen zwei benachbarten Rasterbahnen 4 als auch von Rasterbahn 4 zu Rasterbahn 4. [57] Zweitens: Für jede Rasterbahn 4 sind zur Zuleitung und Ableitung von höchstens N-1 innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungs-Typen an einem Rasterbahneingang 42 Stromeingänge (s. Bezugsziffern 421 und 422 in Fig. 3) und an einem Rasterbahnausgang 43 Stromausgänge (s. Bezugsziffern 431 und 432 in Fig. 3) vorgesehen.
[58] Drittens: Jede Rasterbahn 4 umfasst eine Vielzahl von Rasterstellplätzen 41 , auf der jeweils eine LED 1 12 positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätzen 41 einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand dH(LED) (s. Fig. 5) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang 42 zum Rasterbahnausgang 43 angeordnet sind.
[59] Viertens: In jeder Rasterbahn 4 sind LEDs 1 12 von höchstens N-1 unterschiedlichen Typen vorgesehen.
[60] Diese vier Vorgaben sollen nachstehend etwas näher erläutert werden, wobei als fünfte Vorgabe optional vorgesehen sein kann, dass die Stromleitungen (s. Bezugsziffern 1 1 1 1 und 1 1 12 in Fig. 4) innerhalb der jeweiligen Rasterbahn 4 dadurch in derselben Schicht des Trägers 1 1 1 kreuzungsfrei verlegt sind, dass sie horizontal und/oder vertikal zueinander versetzt angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform sind die Stromleitungen nur horizontal zueinander versetzt, also beispielsweise entlang einer Richtung parallel zur Vorderseite des Trägers 1 1 1.
[61 ] Beispielsweise sind bei der Baugruppe 1 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 2 vier LED-Typen vorgesehen. Die Anzahl von LEDs 1 12 kann beispielsweise bei über 100 liegen. Zunächst ist auf der dargestellten Vorderseite des Trägers 1 1 1 eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem äquidistanten Querabstand angeordneten Rasterbahnen 4 vorgesehen. Der Querabstand ist bei dem dargestellten Beispiel ein Abstand parallel zu einer horizontalen Richtung, beispielsweise parallel zur Y- Richtung des dargestellten Koordinatensystems. Die Rasterbahnen 4 erstrecken sich beispielsweise senkrecht hierzu, beispielsweise parallel zu einer weiteren horizontalen Richtung, beispielsweise parallel zur X-Richtung des dargestellten Koordinatensystems. Bereits hier sei jedoch angemerkt, dass die Rasterbahnen 4 nicht notwendigerweise einen geradlinigen Verlauf aufweisen müssen, sondern auch eine gekrümmte Erstreckung aufweisen könnten.
[62] Beispielsweise ist der Querabstand zwischen jeweils zwei benachbarten Rasterbahnen 4 stets gleich und ändert sich auch nicht von Nachbarschaftspaar zu Nachbarschaftspaar. Aufgrund des äquidistanten Querabstands ist es auch unmöglich, dass sich die Rasterbahnen überlappen.
[63] Beispielsweise können alle Rasterbahnen 4 in derselben Ebene angeordnet sein.
[64] Nach einer Ausführungsform mündet und/oder endet jede der Rasterbahnen 4 in einem Randbereich des Trägers 1 1 1 . Der Rasterbahneingang 42 und/oder der Rasterbahnausgang 43 einer jeweiligen Rasterbahn 4 kann also in dem Randbereich des Trägers 1 1 1 liegen. Dies kann beispielsweise die Zuleitung und Ableitung von Stromleitungen, also letztlich den Anschluss der Rasterbahnen 4 an die Leistungsquelle, erleichtern.
[65] In jeder der Rasterbahnen 4 sind anteilsmäßig höchstens N-1 Stromleitungen vorgesehen. Bei dem Beispiel gemäß der Fig. 2, wo insgesamt N = vier LED-Typen vorgesehen sind, gibt es also pro Rasterbahn 4 maximal N-1 = drei Stromleitungstypen. Somit sind auch pro Rasterbahn 4 maximal drei LED-Typen angeordnet. Die Anzahl von Stromleitungstypen in einer jeweiligen Rasterbahn 4 kann also identisch sein zu der Anzahl der LED-Typen in der betreffenden Rasterbahn 4. Dieser Aspekt wird auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 deutlich, die eine beispielhafte Rasterbahn 4, wie sie in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 implementiert sein kann, zeigt. Danach sind am Eingang 42 der Rasterbahn 4 drei Stromeingänge 421 , 422 und 423 für die drei unterschiedlichen Stromleitungstypen 1 1 1 1 , 1 1 12 und 1 1 13 vorgesehen. Dementsprechend finden sich am Ausgang 43 der Rasterbahn 4 drei Stromausgänge 431 ,432 und 433.
[66] Innerhalb der jeweiligen Rasterbahn 4 können die unterschiedlichen Stromleitungstypen beispielsweise dadurch in derselben Schicht des Trägers 1 1 1 kreuzungsfrei verlegt, dass sie horizontal und/oder vertikal zueinander versetzt sind (Optionale fünfte Vorgabe). Dieser Aspekt ist beispielhaft in den Fig. 4 und 5 gezeigt, wo die Rasterbahn 4 beispielsweise zwei unterschiedliche LED-Typen, nämlich erste LEDs 1 121 und zweite LEDs 1 122 aufweist, und wo die unterschiedlichen Stromleitungstypen beispielsweise dadurch in derselben Schicht des Trägers 1 1 1 kreuzungsfrei verlegt, dass sie nur horizontal zueinander versetzt sind.
[67] Nach einer Ausführungsform ist es also für die Realisierung einer kreuzungsfreien Verlegung der Stromleitungen nicht erforderlich, dass die Stromleitungen in vertikaler Richtung, also bei dem Beispiel parallel zur Z-Richtung des dargestellten Koordinatensystems versetzt sind, sondern nur in horizontaler Richtung, also beispielsweise parallel zur X-Richtung und/oder Y-Richtung des dargestellten Koordinatensystems. Die Stromleitungen 1 1 1 1 und 1 1 12 werden also innerhalb der Rasterbahn 4 beispielsweise „über" (in Y-Richtung), „unter" (in Y-Richtung) und/oder „neben" (in X-Richtung) jenen LEDs geführt, die sie nicht mit Strom versorgen. Beispielsweise wird die erste Stromleitung 1 1 1 1 „über" den zweiten LEDs 1 122 geführt, und die zweite Stromleitung 1 1 12„unter" den ersten LEDs 1 121.
[68] Wie in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, weist jede Rasterbahn 4 eine Vielzahl von Rasterstellplätzen 41 auf. Auf jedem Rasterstellplatz 41 ist genau eine der LEDs 1 12 positionierbar. Die Rasterstellplätze 41 sind einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang 42 zum Rasterbahnausgang 43 angeordnet. Die Verlaufsbahn, also die Längserstreckung der Rasterbahn 4, kann geradformig sein. Allerdings kommen auch gekrümmte Verlaufsbahnen in Betracht und die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind nicht auf gerade Verlaufsbahnen beschränkt.
[69] An dieser Stelle sei angemerkt, dass innerhalb einer Rasterbahn 4 die Rasterstellplätze unmittelbar aneinander angrenzen können, und dass benachbarten Rasterbahnen 4 ebenfalls unmittelbar aneinander angrenzen können, solange ein Mindestabstand zwischen den LEDs sowohl innerhalb einer Rasterbahn 4 als auch zwischen den LEDs benachbarter Rasterbahnen 4 eingehalten wird.
[70] Wie gesagt sind in jeder Rasterbahn 4 LEDs 1 12 von höchstens N-1 unterschiedlichen Typen vorgesehen. D.h. beispielsweise bei insgesamt vier unterschiedlichen LED-Typen, dass jeder Rasterbahn 4 nicht mehr als drei unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sind. Bei insgesamt drei unterschiedlichen LED- Typen sind in jeder Rasterbahn 4 nicht mehr als zwei unterschiedliche LED-Typen vorgesehen usw.
[71 ] Bei einer Ausführungsform weist das regelmäßige Raster der Vorderseite des Trägers 1 1 1 wenigstens fünf Rasterbahnen 4 auf, bei denen in wenigstens drei Rasterbahnen 4 jeweils mindestens N-1 >2 LED-Typen vorgesehen sind.
[72] Es kann vorteilhaft sein, in den meisten Rasterbahnen 4 genau zwei LED-
Typen und damit auch zwei Stromleitungstypen vorzusehen, um einerseits eine gute Farbmischung und andererseits eine hohe Packungsdichte zu erzielen. Beispielsweise sind bei einer Ausführungsform in mindestens 80% der Rasterbahnen 4 genau zwei LED- Typen und dementsprechend genau zwei Stromleitungstypen vorgesehen. [73] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in einem Innenbereich einer jeweiligen Bahn 4, welcher durch wenigstens einen ersten Rasterstellplatz 41 und wenigstens einen letzten Rasterstellplatz 41 der jeweiligen Bahn 4 begrenzt ist, maximal zwei unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sind.
[74] Bei einer Ausführungsform ist die Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen in jeder von wenigstens 80% der Rasterbahnen 4 gleich, beispielsweise in jedem Innenbereich von wenigstens 80 % der Rasterbahnen 4 gleich, und beträgt beispielsweise zwei.
[75] Wie oben schon erläutert worden ist, kann bei einer Ausführungsform jede der Rasterbahn 4 in einem Randbereich des Trägers 1 1 1 beginnen und auch dort münden. Bei einer kreisförmigen Vorderseite des Trägers 1 1 1 kann beispielsweise ein äußerer Ring vorgesehen sein, in dem alle Rasterbahnen 4 beginnen und enden. In diesem äußeren Ring können beispielsweise besagte erste Rasterstellplätze und letzte Rasterstellplätze vorgesehen sein. Aufgrund dieser Randlage sind diese Rasterstellplätze vergleichsweise gut erreichbar, und dort kann beispielsweise neben den maximal zwei im Innenbereich einer jeweiligen Rasterbahn angeordneten LED-Typen ein dritter LED-Typ vorgesehen sein.
[76] Innerhalb einer jeden Rasterbahn 4 können die LEDs 1 12 gleichen Typs in
Serie zueinander geschaltet sein. Demnach„sehen" (erhalten) bei einer Ausführungsform die zueinander in Serie geschalteten LEDs 1 12 gleichen Typs jeweils denselben Strom.
[77] Die Rasterstellplätze 41 sämtlicher Rasterbahnen 4 können gleich groß sein.
Dies kann die Programmierung und den Betrieb eines Bestückungsautomaten erleichtern. Weiter können alle LEDs 1 12 dieselbe Grundfläche aufweisen, die kleiner oder gleich der Fläche eines jeweiligen Rasterstellplatzes 41 ist.
[78] Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Rasterstellplätze 41 innerhalb einer jeweiligen Rasterbahn 4 in einer zur fiktiven Verlaufsbahn senkrechten Richtung nicht zueinander versetzt sind. Dieser optionale Aspekt ist ebenfalls in den Fig. 3-5 beispielhaft veranschaulicht: Dort verlaufen die Rasterbahnen 4 in eine erste horizontale Richtung, beispielsweise in die X-Richtung des jeweils dargestellten Koordinatensystems. Die Rasterstellplätze 41 , und damit die LEDs 1 12, innerhalb einer jeweiligen Rasterbahn 4 sind ebenfalls nur entlang der Verlaufsbahnrichtung der Rasterbahn, also in X-Richtung zueinander versetzt, nicht jedoch in der dazu senkrechten Y-Richtung. [79] Bei einer weiteren Ausführungsformen bilden die Rasterbahnen 4 mit ihren Rasterstellplätzen 41 auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 eine hexagonale Parkettierung aus.
[80] Mit Blick auf die Fig. 5 sollen einige beispielhafte Dimensionen innerhalb einer der Rasterbahnen 4 erläutert werden. Die dort gezeigten Dimensionen können gleichermaßen für alle übrigen Rasterbahnen 4 des Trägers 1 1 1 maßgeblich sein.
[81] Zunächst kann die Rasterbahn 4 eine senkrecht zu ihrer Längserstreckung
(beispielsweise in X-Richtung des gezeigten Koordinatensystems) Breite ZH (beispielsweise in Y-Richtung des gezeigten Koordinatensystems) aufweisen, die beispielsweise im Bereich von einigen Millimetern liegt.
[82] Innerhalb der Leiterbahnen sind die LEDs 1 12, von denen eine LED des zweiten Typs 1 122 sowie eine LED des ersten Typs 1 121 dargestellt sind, in dem äquidistanten Längsabstand dH(LED), der sich parallel zur Längserstreckung der Rasterbahn 4 erstreckt, nebeneinander an ihren jeweiligen Rasterstellplätzen 41 angeordnet. Wiederum sind die beiden LEDs 1 121 und 1 122 nicht in einer dazu senkrechten Richtung, also bei dem gezeigten Beispiel nicht in Y-Richtung zueinander versetzt angeordnet. Die dargestellte gestrichelte Linie in Y-Richtung markiert eine Trennung zwischen den beiden Rasterstellplätzen 41.
[83] Wie bereits oben ausgeführt worden ist, können alle LEDs 1 12, als auch die dargestellte LED des ersten Typs 1 121 sowie die dargestellte LED des zweiten Typs 1 122 dieselbe Grundfläche aufweisen, die beispielsweise durch eine Breite b(LED) sowie eine Länge a(LED) definiert ist. Die Breite b(LED) als auch die Länge a(LED) betragen beispielsweise jeweils einige wenige Millimeter, beispielsweiße derart, dass die Grundfläche jeder der LEDs 1 12 kleiner oder gleich 4 mm2, 2 mm2 oder kleiner als 1 mm2 ist.
[84] Innerhalb der Rasterbahnen 4 sind die Stromleitungen drei unterschiedlicher
Typen 1 1 1 1 , 1 1 12 und 1 1 13 beispielsweise kreuzungsfrei in derselben Schicht des Trägers 1 1 1 verlegt, beispielsweise dadurch, dass sie horizontal, also in X-Richtung und/oder in Y- Richtung zueinander versetzt angeordnet. In der dargestellten Rasterbahn 4 sind also insgesamt LEDs 1 12 von drei unterschiedlichen Typen vorgesehen, wobei die LEDs des ersten Typs 1 121 von den Stromleitungen des ersten Typs 1 1 1 1 leistungsmäßig versorgt werden, die LEDs des zweiten Typs 1 122 von den Stromleitungen des zweiten Typs 1 1 12 usw. [85] Nach einer Ausführungsform sind die Stromleitungen 1 1 1 1 , 1 1 12, 1 1 13 als
Leiterbahnen implementiert sind und nur an der Vorderseite des Trägers 1 1 1 ausgebildet.
[86] Wie oben bereits erläutert worden sind, können die Stromleitungen innerhalb des Trägers 1 1 1 als Leiterbahnen, beispielsweise als PCB- Leiterbahnen ausgeführt sein. Beispielsweise weisen sie allesamt dieselbe Breite b(TRC) auf, die beispielsweise kleiner als 1 mm sein kann, wobei die Breite b(TRC) ersichtlich parallel zur X-Richtung oder parallel zu Y-Richtung liegen kann, je nachdem, in welche Richtung die Stromleitung verläuft. Ihre Tiefe in Z-Richtung des gezeigten Koordinatensystems ist hier nicht relevant, da die Stromleitungen innerhalb derselben Schicht des Trägers 1 1 1 kreuzungsfrei verlegt sein können. Beispielsweise ist bei der Verlegung der Stromleitungen innerhalb der Rasterbahn 4 darauf zu achten, dass die Stromleitungen zu den LEDs 1 12 in beiden horizontalen Richtungen (X- und Y-Richtung) beabstandet sind. Beispielsweise muss der Abstand in Y-Richtung mindestens dV(LED-TRC) betragen, und in X-Richtung mindestens dH(LED-TRC). Weiter kann gefordert sein, dass zwischen den Stromleitungen unterschiedlichen Typs ebenfalls ein Mindestabstand in beiden horizontalen Richtungen eingehalten wird, wobei der Mindestabstand in Y-Richtung und der Mindestabstand in X-Richtung gleich sein kann, und in der Fig. 5 exemplarisch mit d(TRC) gekennzeichnet ist.
[87] Mit Bezug auf Fig. 5 erläuterten Maße bzw. Maßvorgaben, wie besagte Mindestabstände können mitunter als bekannt, bzw. als Eingabeparameter für die Ausbildung des regelmäßigen Rasters angenommen werden.
[88] Nach einer Ausführungsform findet sich in jeder einzelnen Rasterbahn 4 des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 ergibt.
[89] Eine beispielhafte Optimierungsvorschrift soll nachstehend erläutert werden.
[90] Die beispielhafte Optimierungsvorschrift beinhaltet eine erste Annahme, wonach jeder Rasterbahn 4 an einem Rasterbahneingang 42 Strom zugeleitet und an einem Rasterbahnausgang 43 Strom abgeleitet werden muss. Dabei entspricht die Anzahl nTRc.iN der Stromeingänge 421 , 422, ... der Anzahl der unterschiedlichen Stromleitungstypen und damit der Anzahl ncoi_ der unterschiedlichen LED-Typen innerhalb der betreffenden Rasterbahn 4. Außerdem beinhaltet die erste Annahme, dass die Anzahl der Stromeingänge identisch ist zu der Anzahl nTRc.ouT der Stromausgänge. Die erste Annahme kann durch die Gleichung (1 ) ausgedrückt werden:
Figure imgf000020_0002
[91] Die beispielhafte Optimierungsschrift beinhaltet eine zweite Annahme, wonach eine bestimmte Zahl von Stromleitungen (beispielsweise Leiterbahnen)„über" und„unter" (im Sinne von horizontalen Richtungen) den LEDs 1 12 sowie zwischen den LEDs 1 12 vorbeigeführt werden müssen, um eine kreuzungsfreie Verlegung sicherzustellen. Diese Zahl hat einen signifikanten Einfluss auf die Packungsdichte. Die zweite Annahme der beispielhaften Optimierungsvorschrift kann durch die Gleichungen (2) ausgedrückt werden:
Figure imgf000020_0003
wobei nTRc.hor die Anzahl der Stromleitungen angibt, die zwischen zwei benachbarten LEDs 1 12 zu verlegen sind (bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5: entsprechend einen Versatz in X-Richtung), und nTRc.ver die Anzahl der Stromleitungen angibt, die „über" und/oder „unter" den LEDs 1 12 zu verlegen sind (bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5: entsprechend einen Versatz in Y-Richtung).
[92] Die beispielhafte Optimierungsschrift kann dann beispielsweise bestimmen, in welchem Abstand die LEDs 1 12 hintereinander innerhalb der Rasterbahn 4 anzuordnen sind, und welchen Abstand benachbarte Achterbahnen zueinander aufweisen müssen; die beispielhafte Optimierungsschrift kann dann beispielsweise die nachstehende Gleichung (3) beinhalten:
Figure imgf000020_0001
dhor den äquidistanten Längsabstand der LEDs innerhalb der
Rasterbahn 4 angibt (s. Bezugsziffer dH(LED) in Fig. 5); dVer den Mindestabstand in einer Richtung senkrecht zur
Rasterbahnerstreckung zwischen zwei LEDs 1 12 benachbarter Rasterbahnen 4 angibt; bi_ED die Länge einer LED 1 12 angibt (s. Bezugsziffer a(LED) in
Fig. 5), die maßgeblich für die Grundfläche der LED 1 12 ist, wobei die Länge bi_ED senkrecht zur Breite der Rasterbahn sein kann; hi_ED die Breite einer LED 1 12 angibt (s. Bezugsziffer b(LED) in
Fig. 5), die maßgeblich für die Grundfläche der LED 1 12 ist, wobei die Breite der LED parallel zubereitet der Rasterbahn sein kann; dTRCLED.hor ein erster horizontaler Abstand, der zwischen einer jeweiligen
LED 1 12 und einer benachbarten Stromleitung einzuhalten ist, wobei dTRCLED.hor parallel zur Längserstreckung der Rasterbahn bzw. senkrecht zur Breite der Rasterbahn sein kann (s. Bezugsziffer dH(LED-TRC) in Fig. 5); dTRCLED.ver ein zweiter horizontaler Abstand, der zwischen einer jeweiligen LED 1 12 und einer benachbarten Stromleitung einzuhalten ist, wobei dTRCLED.ver senkrecht zur Längserstreckung der Rasterbahn bzw. parallel zur Breite der Rasterbahn sein kann (s. Bezugsziffer dV(LED-TRC) in Fig. 5); bTRc die Breite einer jeweiligen Stromleitung (s. Bezugsziffer b(TRC) in Fig. 5); und diRc der Mindestabstand, der zwischen zwei benachbarten
Stromleitungen einzuhalten ist (s. Bezugsziffer d(TRC) in Fig. 5)
[93] Die beispielhafte Optimierungsschrift kann weiter auf einer dritten Annahme beruhen, wonach die Stromleitungen (die beispielsweise als Leiterbahnen implementiert sein können) stets die gleiche Breite aufweisen und stets, also egal, ob sie in X-Richtung oder Y-Richtung verlaufen, denselben Mindestabstand d(TRC) (=dTRc) zueinander aufweisen. Diese Randbedingung muss jedoch nicht immer gelten, eine andere Optimierungsschrift kann beispielsweise auch berücksichtigen, dass sich die unterschiedlichen Stromleitungstypen nicht nur im betragsmäßigen Strom unterscheiden, sondern auch hinsichtlich ihrer räumlichen Abmessungen.
[94] Die beispielhafte Optimierungsvorschrift kann außerdem eine vierte Annahme einschließen, wonach alle LEDs 1 12 in einem äquidistanten Abstand zueinander angeordnet sind, also in einem festen Rastermaß RM. Dieses Rastermaß RM ergibt sich beispielsweise aus dem Maximum des ersten horizontalen Abstands (bspw. in X-Richtung, s. Bezugsziffer dH(LED) in Fig. 5) innerhalb einer Rasterbahn 4 und des zweiten horizontalen Abstands zwischen zwei LEDs 1 12 zweier benachbarter Rasterbahnen 4 (bspw. in Y-Richtung). Die vierte Annahme kann also durch die nachstehende Gleichung (4) wie folgt ausgedruckt werden:
Figure imgf000022_0001
[95] Anhand der beispielhaften Optimierungsvorschrift kann sich beispielsweise zeigen, dass nur bei Verwendung einer bestimmten Anzahl von LED-Typen pro Rasterbahn eine höchste Packungsdichte möglich ist. Beispielsweise sind bei der höchsten Packungsdichte die oben genannten beiden Abstände zwischen zwei benachbarten LEDs (dhor (bzw. dH(LED)) und dver) wenigstens annähernd gleich groß und es wird kein Platz „verschenkt".
[96] Nach einer Ausführungsform ist die beispielhafte Optimierungsvorschrift nur dann erfüllt, wenn die betragsmäße Differenz (I dho dver I) zwischen dem äquidistanten Längsabstand dhor (bzw. dH(LED)) und dem Abstand dver zwischen zwei LEDs zweier benachbarter Rasterbahnen (4) ein Minimum aufweist.
[97] Beispielsweise kann die Optimierungsvorschrift in einem handelsüblichen Kalkulationsprogramm niedergelegt sein. Als Eingabeparameter dienen dann beispielsweise die Abmessungen der LEDs 1 12 und der Stromleitungen. Dann kann beispielsweise die Anzahl der unterschiedlichen LED-Typen innerhalb einer Rasterbahn variiert werden, und gleichzeitig beobachtet werden, wann die oben genannte Differenz ein betragsmäßiges Minimum bildet. An diesem Punkt ist dann beispielsweise die beste Packungsdichte erreicht.
[98] Die oben erläuterte exemplarische Optimierungsvorschrift soll nun anhand eines Beispiels erläutert werden:
[99] Für das Berechnungsbeispiel werden die folgenden Parameter verwendet: es wird angenommen, dass alle LEDs 1 12 eine quadratische Grundfläche aufweisen, mit bi_ED = hi_ED = 2 mm. Beispielsweise weisen alle Stromleitungen eine Breite von 500 μηη auf, und der Mindestabstand zwischen zwei Stromleitungen beträgt beispielsweise ebenfalls 500 μηη, sodass gilt: bTRc = dTRc = 500 μηη. Der Mindestabstand zwischen einer der LED 1 12 und einer benachbarten Stromleitung beträgt beispielsweise in beiden horizontalen Richtungen 250 μηη, so das gilt diRCLED.hor = diRCLED.ver = 250 μηι.
[100] Dann folgen aus der obigen beispielhaften Optimierungsvorschrift die in der nachstehend eingefügten Tabelle gezeigten Werte:
Figure imgf000023_0001
[101] Daraus folgt, dass für η<χ>ι_ = 2 die Optimierungsvorschrift erfüllt ist, da dann die betragsmäßige Differenz zwischen den besagten Abständen null ist. Die Optimierungsvorschrift gibt also vor, dass in einer jeweiligen Rasterbahn 4, beispielsweise im besagten Innenbereich einer jeweiligen Rasterbahn 4, maximal zwei unterschiedliche LED-Typen vorzusehen sind, um eine maximale Packungsdichte zu erzielen.
[102] Unter der Voraussetzung, dass sämtliche erste horizontalen Abstände (bei den gezeigten Ausführungsbeispiel in X-Richtung) und zweiter horizontalen Abstände (bei den gezeigten Ausführungsbeispiel in Y-Richtung) gleich groß sind, kann sich im allgemeinen ergeben, dass es vorteilhaft ist, in dem Innenbereich einer jeden Rasterbahn 4 maximal zwei unterschiedliche LED-Typen vorzusehen.
[103] An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich innerhalb einer Rasterbahn 4 durchaus einige LEDs desselben Typs nebeneinander angeordnet sein können, was beispielsweise implizieren kann, dass zwischen diesen LEDs keine Stromleitungen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Rasterbahn zu verlegen sind. Dieser Aspekt ist beispielsweise in der Fig. 4 veranschaulicht, wo zwei LEDs 1 121 des ersten Typs innerhalb derselben Rasterbahn 4 nebeneinander angeordnet sind.
[104] Hier sei weiter nochmals hervorgehoben, dass in einem Randbereich des Trägers ein weiterer LED-Typ vorgesehen sein kann, so das pro Rasterbahn, wenn der Randbereich mit einkalkuliert wird, insgesamt nCoi_ + 1 unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sein können. Das liegt daran, dass der Randbereich hinsichtlich der Ableitung und Zuleitung von Stromleitungen besser zugänglich ist als der Innenbereich des Trägers. Insbesondere kann der Randbereich derart ausgestaltet sein, dass er ohne Verringerung der Packungsdichte den Betrieb des zusätzlichen LED-Typs erlaubt.
[105] Die Fig. 6 zeigt schließlich ein Beispiel einer lichterzeugenden Baugruppe 1 1 , bei dem insgesamt vier unterschiedliche LED-Typen vorhanden sind und insgesamt 439 LEDs 1 12 auf dem Träger 1 1 1 entsprechend der oben beispielhaft erläuterten Optimierungsvorschrift angeordnet worden sind. Zunächst ist erkennbar, dass in dem Innenbereich einer jeweiligen Rasterbahn 4 maximal zwei unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sind. Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um unterschiedliche LED- Farbtypen.
[106] Der Innenbereich wird beispielsweise durch den ersten LED-Typwechsel eingeleitet, wenn man sich gedanklich vom Randbereich des Trägers in den Innenbereich der jeweiligen Rasterbahn 4 bewegt. Beispielsweise sind 84 LEDs 1 123 des dritten Typs vorgesehen (beispielsweise blaue LEDs), 104 LEDs 1 121 des ersten Typs (beispielsweise rote LEDs) und 155 LEDs 1 122 des zweiten Typs (beispielsweise grüne LEDs) sowie 196 LEDs 1 124 des Vierten Typs (beispielsweise weiße LEDs).
[107] Nach einer Ausführungsform beinhaltet die lichterzeugende Baugruppe 1 1 außerdem eine in der Fig. 12 schematisch und exemplarisch dargestellte Reflektoranordnung, die den LEDs 1 12 nachgelagert ist, und die für jede der LEDs 1 12 einen Einzelreflektor 1 151 aufweist. Die Einzelreflektoren 1 151 können die LEDs 1 12 jeweils auch teilweise umgeben, wie in der Fig. 12 schematisch bei dem mittleren Einzelreflektor 1 151 dargestellt ist. Beispielsweise ragt also jede LED 1 12 wenigstens teilweise in den jeweiligen Einzelreflektor 1 151 hinein. Gezeigt sind in der Fig. 12 lediglich sieben Einzelreflektoren 1 151 , wobei es sich versteht, dass dies nur Veranschaulichungszwecken dient; tatsächlich entspricht die Anzahl der Einzelreflektoren 1 151 der Anzahl der LEDs 1 12, die, wie gesagt, beispielswiese größer als 20 ist, allerdings auch deutlich darüber liegen kann, beispielsweise größer als 500 sein kann.
[108] Bei einer anderen - hier nicht dargestellten - Ausführungsform umfasst die Reflektoranordnung 1 15 lediglich einen einzigen Reflektor, der angeordnet ist, dass Licht aller LEDs 1 12 zu empfangen reflektiert weiterzuleiten. Diese Ausführungsform kommt beispielsweise in Betracht, falls die LEDs mit einer hohen Packungsdichte angeordnet sind.
[109] Nach einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die lichterzeugende Baugruppe 1 1 außerdem eine in der Fig. 8 schematisch und exemplarisch dargestellte Primärlinsenanordnung 1 14, die den LEDs 1 12 in einem Abstand von weniger als 1 cm nachgelagert ist, und die beispielsweise ausgebildet sein kann, das von den LEDs 1 12 emittierte Licht zu empfangen und in einem Abstrahlwinkel α (s. Fig. 1 ) im Bereich von weniger als 70° auszugeben, wobei der Bereich gleichzeitig größer sein kann als 30°. Beispielsweise liegt der Abstrahlwinkel im Bereich zwischen 45° und 65°.
[1 10] Bei einer Ausführungsform wird die Primarlinsenanordnung 1 14 anstelle der Reflektoranordnung 1 15 verwendet. Denkbar ist allerdings auch, dass bei einer anderen Ausführungsform die Primarlinsenanordnung 1 14 und die Reflektoranordnung verwendet werden.
[1 1 1] Die Primarlinsenanordnung 1 14 kann einteilig ausgebildet sein. Weiter kann die Primarlinsenanordnung 1 14 aus einem Glas gefertigt sein. Nach einer Ausführungsform ist die Primarlinsenanordnung 1 14 beispielsweise durch ein einteiliges Glaslinsenarray gebildet. Die Primarlinsenanordnung 1 14 kann bei einer anderen Ausführungsform nach Art eines Silicone-on-Glass (SoG) Arrays gefertigt sein.
[1 12] Beispielsweise kann die Primarlinsenanordnung eine Vielzahl von Einzellinsen 1 141 aufweisen, wobei für jede der LEDs 1 12 wenigstens oder genau eine Linse 1 141 vorgesehen sein kann, wie in der Fig. 8 schematisch dargestellt. Beispielsweise sitzt über jeder LED 1 12 genau einef Linse 1 141 der Primarlinsenanordnung 1 14.
[1 13] Die Primarlinsenanordnung 1 14 kann eine Trägerstruktur 1 145 aufweisen, über die alle Linsen 1 141 miteinander verbunden sind. Diese Trägerstruktur kann beispielsweise wenigstens teilweise aus Glas gefertigt sein, und die Linsen 1 141 können beispielsweise wenigstens teilweise aus Silikon gefertigt sein. Anstelle von Silikon kommt bei einer anderen Ausführungsform ein anderer Kunststoff zum Einsatz. Beispielsweise sind die Linsenelemente 1 141 nicht beschnitten.
[1 14] Die Primärlinsenanordnung 1 14 kann beispielsweise nach folgenden Fertigungstechniken realisiert werden: als Spritzgussteil aus optischem Kunststoff oder als Spritzgussteil aus optischem Silikon; auf einem Glasträger gespritzte oder am Glas an gegossene Silikonlinsen; auf einem Glasträger durch sog. Sol-Gel-Technik angebracht Linsen aus Siliziumdioxid oder ähnlichen Solen; als gegossenes und/oder gepresstes Glasteil, optional mit einer Nachbearbeitung, beispielsweise durch Schleifen, Polieren und/oder Beschichten.
[1 15] Bei einer anderen (hier zeichnerisch nicht dargestellten) Ausführungsform weist die Primärlinsenanordnung 1 14 nur eine einzige Linse für sämtliche LEDs 1 12 auf. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die LEDs in einer hohen Packungsdichte und hinsichtlich der Typen gut gemischt auf dem Träger 1 1 1 angeordnet sind.
[1 16] Weitere bzw. andere optionale Merkmale und/oder Ausbildungen, die die Primärlinsenanordnung 1 14 betreffen, werden nun mit Bezug auf die übrigen Zeichnungen erläutert werden.
[1 17] Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine lichterzeugende Baugruppe 1 1 (s. Fig. 1 ) für einen Scheinwerfer 1 zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung vorgeschlagen, mit einer LED-Anordnung, die einen Träger
1 1 1 sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers 1 1 1 angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs 1 12 aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, sowie einer der LED-Anordnung nachgelagerter Primärlinsenanordnung 1 14.
[1 18] Was oben zu beispielhaften Ausgestaltungen der LED-Anordnung ausgeführt worden ist, insbesondere was die Beschaffenheit und Ausbildung des Trägers 1 1 1 sowie die Anordnung der Vielzahl von LEDs 1 12 anbelangt, kann für diese Ausführungsform der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 ebenfalls zutreffen. Insbesondere können bei dieser Ausführungsform die LEDs 1 12 in dem regelmäßigen Raster angeordnet sein. Bei anderen Ausführungsformen sind die LEDs 1 12 nicht notwendigerweise in dem oben beschriebenen regelmäßigen Raster angeordnet, sondern können auch nach einem anderen Raster und/oder zufällig angeordnet worden sein.
[1 19] Bei einer Ausführungsform, bei der die LEDs 1 12 entweder wie oben beschrieben nach dem regelmäßigen Raster angeordnet sind oder nicht nach dem regelmäßigen Raster angeordnet sind, weist die Primärlinsenanordnung 1 14 für jede LED
1 12 eine Einzellinse auf, die in einem Abstand von weniger als 1 cm zur betreffenden LED 1 12 positioniert ist, wobei die Einzellinsen getrennt voneinander angeordnet sind.
[120] Dieser Aspekt ist beispielhaft und exemplarisch in der Fig. 1 1 dargestellt, die einen Ausschnitt eines Querschnitts der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 zeigt. Auf dem Träger 1 1 1 ist eine LED 1 12 angeordnet. Die dargestellte LED 1 12 bildet eine LED der Vielzahl von LEDs 1 12 der LED-Anordnung. Oberhalb der LED 1 12 ist eine Einzellinse 1 141 der Primärlinsenanordnung 1 14 angeordnet. Beispielsweise beträgt der Abstand zur LED weniger als 1 cm und mehr als 0.1 mm. Die Einzellinse 1 141 der Primärlinsenanordnung 1 14 ist also nach einer Ausführungsform nicht in Kontakt mit der LED 1 12 angeordnet, sondern in einem möglichst geringen Abstand hierzu, beispielsweise in einem Abstand von 0,2 mm bis 0,5 mm. [121] Die Primärlinsenanordnung 1 14 kann eine Vielzahl derartiger Einzellinsen 1 141 aufweisen. Beispielsweise entspricht die Anzahl der Einzellinsen 1 141 der Primärlinsenanordnung 1 14 exakt der Anzahl der LEDs 1 12, die auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 angeordnet sind.
[122] Unter dem Begriff Einzellinse ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Einzellinsen 1 141 der Primärlinsenanordnung 1 14 separat voneinander positioniert sind. In dieser Ausführungsform ist die Primärlinsenanordnung 1 14 nicht einteilig ausgeführt; vielmehr können alle Einzellinsen 1 141 separat gefertigt und platziert worden sein.
[123] Jede Einzellinse 1 141 kann ausgebildet sein, das Licht der unter ihr positionierten LED 1 12 zu sammeln und gebündelt auszugeben.
[124] Die Größe einer jeweiligen Einzellinse 1 141 kann in Abhängigkeit einer Abstrahlfläche und einer Abstrahlcharakteristik der LEDs 1 12 gewählt werden, sowie in Abhängigkeit von einem gewünschten Halbstreuwinkel sowie einer gewünschten Lichtverteilung nach der Linse. Weitere Randbedingungen können sich aus dem mechanischen und/oder dem elektrischen Aufbau der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 ergeben. Zu letzteren Randbedingungen zählen zum Beispiel ein gewünschter Durchmesser der Optik, die Packungsdichte der LEDs 1 12, die Breite der Stromleitungen in dem Träger 1 1 1 usw.
[125] Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei den Einzellinsen 1 141 der Primärlinsenanordnung 1 14 jeweils um eine Einzelglaslinse 1 141 , beispielweise um eine Mikro-Glaslinse, oder um eine Einzelkunststofflinse, oder um eine Einzelsilikonlinse. Die Einzellinsen 1 141 können also aus Glas, Kunststoff oder Silikon gefertigt sein. Beispielsweise werden die Einzelglaslinsen 1 141 durch Blankpressen hergestellt, was kostengünstig sein kann.
[126] Bei einer anderen Ausführungsform sind die Einzellinsen 1 141 als Einzelsilikonlinsen implementiert, also aus einem Silikon gefertigt. Bei dieser Ausführungsform können die Einzellinsen 1 141 zum Beispiel auf die Unterstützung 1 13 gespritzt werden.
[127] Die Grundfläche einer jeweiligen Einzellinse 1 141 ist beispielsweise nicht und nur etwas größer als die Grundfläche der LED 1 12, bei der sie angeordnet ist, was schematisch in der Fig. 1 1 veranschaulicht ist. Demnach weist eine jeweilige Einzellinse 1 141 beispielsweise eine Grundfläche von weniger als 5 mm2 auf. [128] Nach einer Ausführungsform ist bei der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 zwischen den LEDs 1 12 und der Primärlinsenanordnung 1 14 keine weitere Linsenanordnung vorgesehen. Insbesondere beinhaltet die Primärlinsenanordnung 1 14 nicht die Teile der LEDs 1 12, wie beispielsweise ein Gehäuse einer LED 1 12. Die Primärlinsenanordnung 1 14 einerseits und die LEDs 1 12 andererseits werden nach einer Ausführungsform separat voneinander gefertigt und können durch gegenseitige mechanische Kopplung die lichterzeugenden Baugruppe 1 1 ausbilden.
[129] Nach einer Ausführungsform ist die Primärlinsenanordnung 1 14, die die besagte Vielzahl der Einzellinsen 1 141 aufweist, über eine Unterstützung 1 13, von der ein Ausschnitt ebenfalls in der Fig. 1 1 gezeigt ist, an den Träger 1 1 1 gekoppelt. Die Unterstützung 1 13 kann einerseits auf der Vorderseite des Trägers 1 1 1 anliegen, wobei zur Ankopplung an den Träger 1 1 1 beispielsweise eine elektrisch isolierende Schicht 1 137 vorgesehen sein kann, die beispielsweise sicherstellt, dass die Unterstützung 1 13 sowie die darauf angeordnete Primärlinsenanordnung 1 14 von dem Träger 1 1 1 , in dem die besagten Stromleitungen ausgebildet sind, elektrisch isoliert ist.
[130] Weitere Aspekte der Primärlinsenanordnung 1 14 sowie die Unterstützung 1 13 werden nun mit zusätzlichem Verweis auf die Fig. 9 und die Fig. 10 erläutert:
[131] Beispielsweise weist die Unterstützung 1 13 eine Vielzahl gleichgroßer Aussparungen 1 131 auf, in die die einzelnen LEDs 1 12 hineinragen und über denen die Einzellinsen 1 141 der Primärlinsenanordnung ein und 14 platziert sind. Beispielsweise ist die Unterstützung 1 13 mittels der Aussparungen 1 131 siebförmig ausgebildet.
[132] Die Abmessungen einer jeweiligen Aussparung 1 131 sind beispielsweise an die Abmessungen einer LED 1 12 angepasst, wie dies in der Fig. 1 1 schematisch dargestellt ist.
[133] Die Unterstützung 1 13 kann beispielsweise als Frästeil oder als Spritzgussteil gefertigt sein. Nach einer Ausführungsform ist die Unterstützung 1 13 einstückig ausgebildet.
[134] Beispielsweise erlaubt die Unterstützung 1 13 eine wenigstens nahezu verlustfreie Lichtführung; beispielsweise derart, dass das Licht einer jeden LED 1 12 mit einem hohen Wirkungsgrad in die betreffende Einzellinse 1 141 eingekoppelt wird.
[135] Nach einer anderen Ausführungsform, die in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestellt ist, können die Einzellinsen 1 141 jeweils mit eigenen Stützen, beispielsweise in Gestalt kleiner„Füßchen „Beinchen" ausgestattet sein, und mit diesen eigenen Stützen, die am Träger 1 1 1 befestigt werden können, oberhalb der betreffenden LED 1 12 angeordnet sein.
[136] Nach einer Ausführungsform weist die Unterstützung 1 13 für jede der Aussparungen 1 131 auf einer den LEDs 1 12 abgewandten Seite eine jeweilige körperlich ausgebildete Zentrierhilfe 1 132 auf. Eine jeweilige Zentrierhilfe 1 132 kann beispielsweise den Platz für eine Einzellinse 1 141 begrenzen. Dieser Aspekt ist in den Fig. 9-1 1 dargestellt, wonach die Zentrierhilfe beispielsweise in Gestalt kleiner Flachzylinder ausgebildet sein kann, die jeweils ein oberhalb der Aussparung 1 132 liegendes Gebiet begrenzen und eine exakte Positionierung der Einzellinse 1 141 oberhalb der Aussparung ermöglichen. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine jeweilige Zentrierhilfe 1 132 in einer anderen körperlichen Gestalt ausgebildet sein, beispielsweise durch eine Vertiefung, ein stiftförmiges Element und dergleichen.
[137] Zur Fixierung der Einzellinse 1 141 an der Unterstützung 1 13 kann beispielsweise ein Klebstoff 1 135 vorgesehen sein. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Fixierung einer jeweiligen Einzellinse 1 141 zusätzlich oder alternativ dadurch bewerkstelligt werden, dass die Einzellinse 1 141 mittels der Zentrierhilfen in der Unterstützung eingeklemmt wird.
[138] Die Unterstützung 1 13 kann ferner aus einem Material gefertigt sein, das eine Wärmeleitfähigkeit von größer als 5 W/(mK) aufweist. Somit kann mit der Unterstützung 1 13 eine gute Wärmeabfuhr erzielt werden, was für einen sicheren und dauerhaften Betrieb der lichterzeugenden Baugruppe 1 1 zuträglich sein kann.
[139] Beispielsweise ist die Unterstützung 1 13 aus Aluminium, einer Keramik oder aus einem Hochtemperatur-Kunststoff, beispielsweise einem Kunststoff mit Glasfaseranteil, gefertigt.
[140] Mit Blick auf die Fig. 9 und 10 sei noch angemerkt, dass dort nur zur Veranschaulichungszwecken schematisch eine Unterstützung 1 13 für insgesamt sieben LEDs 1 12, also mit sieben Einzellinsen 141 gezeigt ist. Die Anzahl der Aussparungen 1 131 der Unterstützung 1 13 ist nach einer Ausführungsform jedoch identisch (oder im Wesentlichen identisch) zu der Anzahl der LEDs 1 12, die, wie oben ausgeführt ist, beispielsweise größer ist als 20, größer als 50 oder sogar größer als mehrere 100 sein kann. [141] Beispielsweise wird eine Unterstützung 1 13 mit 439 Aussparungen 1 131 vorgeschlagen, die für die LED-Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 verwendet werden kann. Beispielsweise kann diese Unterstützung 1 13 dann von einem Bestückungsautomaten automatisch mit 439 Einzellinsen 1 141 bestückt werden. Derartige Einzellinsen 1 141 können beispielsweise dem Automaten in einem Gurt zugeführt werden, wie dies für elektronische Bauelemente üblich ist.
[142] Beispielsweise kann die Primärlinsenanordnung 1 14 weiter mit einer Entspiegelungsschicht versehen sein, was die Lichteinkopplung verbessern kann. Nach einer Ausführungsform erfolgt zunächst die Bestückung der Unterstützung 1 13 mit den Einzellinsen 1 141 , und sodann die Ankopplung des Konstrukts aus Primärlinsenanordnung 1 14 und Unterstützung 1 13 an den Träger 1 1 1 , auf dem die Vielzahl der LEDs 1 12 angeordnet ist.
[143] Die Primärlinsenanordnung 1 14, die die Vielzahl der Einzellinsen 1 141 aufweist, kann ausgebildet sein, dass von den LEDs 1 12 emittierte Licht zu empfangen und in einem Abstrahlwinkel α (s. Fig. 1 ) im Bereich zwischen 40° und 70° auszugeben. Beispielsweise liegt der Abstrahlwinkel im Bereich zwischen 45° und 65°.
[144] Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele einer lichterzeugenden Baugruppe für einen Scheinwerfer beinhalten die folgenden Erkenntnisse:
[145] Scheinwerfer, die für den Einsatz in einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung vorgesehen sind, sollten in der Regel nicht nur stabil gebaut sein und eine große Lichtstärke und eine hohe Farbwiedergabe besitzen, sondern es kann auch gefordert sein, dass ihre Licht-Abstrahlungscharakteristik in einem weiten Bereich veränderbar ist. Für diese Zwecke können beispielsweise verschiebbare Reflektoren, beispielsweise sog. Freiformreflektoren verwendet werden, und/oder Zoom- und/oder Projektionsoptiken und/oder vor dem Scheinwerfer auf gespannte Schirme oder Scheiben. Reflektoren und Optiken besitzen üblicherweise einen sogenannten Halbstreuwinkel von ca. 5-60°, was für einen Betrieb des Scheinwerfers in einer sogenannten „Spotlight" - Einstellung genutzt werden kann, während Diffusoren im Bereich von ca. 70-120° arbeiten, was einen Betrieb des Scheinwerfers in einer sogenannten „Softlighf- oder „Flood"- Einstellung genutzt werden kann.
[146] Für bestimmte Anwendungen und auch im Zuge der Modularisierung der Fertigung von Scheinwerfern kann es sinnvoll sein, einen Basisscheinwerfer zu konstruieren, der alle oder zumindest fast alle Elemente einer lichterzeugenden Baugruppe enthält und der ausgebildet ist, an eine Auswahl von verschiedenen lichtformenden Elementen, beispielsweise verschiedene Optiken, Diffusoren und ähnliches, je nach Anwendungsfall gekoppelt zu werden.
[147] Wie bereits oben erläutert worden ist, kann die hier beschriebene lichterzeugende Baugruppe nach einer oder mehreren Ausführungsformen derart ausgestaltet sein, dass sie einen solchen Basisscheinwerfer ausbildet.
[148] Allerdings können durch Verwendung einer Vielzahl von lichtformenden Elementen in einem Scheinwerfer Verluste auftreten. Es kann also wünschenswert sein, derartige Verluste gering zu halten. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die lichterzeugende Baugruppe, die beispielsweise den Basisscheinwerfer ausbildet, Licht mit einer genau definierten Abstrahlcharakteristik ausgibt, die so ausgelegt ist, dass sie mit den vorgesehenen nachgelagerten Optiken optimal funktioniert.
[149] Zur Erreichung des letzteren Ziels kann nach einer Ausführungsform die besagte Primärlinsenanordnung 1 14 vorgesehen sein, die entweder einstückig ausgebildet sein kann (beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8, bspw. als SoG- Array) oder die besagte Vielzahl von Einzellinsen 1 141 aufweisen kann, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 9-1 1. Letztere Variante kann den Vorteil haben, dass die Einzellinsen 1 141 individuell auf die LEDs 1 12 angepasst werden, beispielsweise nach einem Tausch der LEDs 1 12 oder sonstigen Änderungen der Eigenschaften der LEDs 1 12.
[150] Weiter kann nach einer oder mehreren Ausführungsformen die Lichtmischung schon durch die LED-Anordnung mit der Vielzahl von LEDs 1 12 erfolgen, beispielsweise dadurch, dass wenigstens drei unterschiedliche LED-Typen, beispielsweise wenigstens drei unterschiedliche LED-Farbtypen, eingesetzt werden und das von ihnen erzeugte Licht durch die Primärlinsenanordnung 1 14 ausgegeben wird.
[151] Eine oder mehrere Ausführungsformen der hier beschriebenen lichterzeugenden Baugruppe 1 1 bilden ein Basisscheinwerfermodul 2 aus, das mittels der Primärlinsenanordnung 1 14 eine vorteilhafte Abstrahlcharakteristik aufweist (beispielsweise für ein modulares Spotlight);
das für verschiedene LED-Bauformen geeignet ist bzw. anpassbar ist;
bei dem die LEDs 1 12 in einem regelmäßigen Raster angeordnet werden können; und
dessen LED-Anordnung eine sehr gute Farbmischung bei einer geringen Baugröße liefert. [152] Dieses Basisscheinwerfermodul 2 kann zur Ausbildung eines Scheinwerfers 1 verwendet werden, beispielsweise zusammen mit einem lichtformenden Optikmodul 2, wie oben insbesondere mit Bezug auf die Fig. 1 ausgeführt worden ist.
[153] Räumlich lokale Begriffe, wie beispielsweise „unter", „unterhalb", „niedrig-,,, „über", „ober-", „vorgelagert", „nachgelagert" und ähnliches, werden zur Beschreibungsvereinfachung verwendet, um die Positionierung der Stelle eines Elements gegenüber einem zweiten Element zu erklären. Diese Begriffe beabsichtigen das Einschließen unterschiedlicher Ausrichtungen der jeweiligen Vorrichtung in Ergänzung zu anderen, als in den Figuren abgebildeten Ausrichtungen. Ferner werden Begriffe, wie beispielsweise „erst-", "zweit-" und ähnliches, auch zur Beschreibung verschiedener Elemente, Regionen, Teilbereiche etc. verwendet und sind ebenso als nicht einschränkend zu verstehen. Ähnliche Begriffe beziehen sich auf ähnliche Elemente die ganze Beschreibung hindurch.
[154] Wie hierin verwendet, sind die Begriffe "habend", "enthaltend", "einschließend", "umfassend", "aufweisend" und ähnliches offene Begriffe, welche das Vorhandensein von angeführten Elementen oder Merkmalen anzeigen, zusätzliche Elemente oder Merkmale jedoch nicht ausschließen. Die Artikel„ein/eine" und„der/die/das" sind dahingehend zu verstehen, dass sie den Plural als auch den Singular umfassen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes anzeigt.
[155] In Anbetracht des obigen Bereichs von Variationen und Anwendungen wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die vorangegangene Beschreibung eingeschränkt wird, und auch nicht durch die begleitenden Zeichnungen eingeschränkt wird. Die vorliegende Erfindung ist vielmehr lediglich durch die folgenden Ansprüche und deren legale Äquivalente eingeschränkt.

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Lichterzeugende Baugruppe (1 1 ) für einen Scheinwerfer (1 ) zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung, mit einer LED- Anordnung, die einen Träger (1 1 1 ) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs (1 12) aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei: die LEDs (1 12) LEDs (1 121 , 1 122, 1 123, 1 124) von N unterschiedlichen LED- Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist;
eine Vielzahl von im Träger (1 1 1 ) verlegten Stromleitungen (1 1 1 1 , 1 1 12, 1 1 13) zur Leistungsversorgung der LEDs (1 12) vorgesehen ist, wobei die Stromleitungen Stromleitungen von N unterschiedlichen Stromleitungs-Typen umfassen, die ausgebildet sind, zur Versorgung der unterschiedlichen LED- Typen zueinander unterschiedliche Ströme zu führen; und
die LEDs (1 12) gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) angeordnet sind, wonach:
auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen (4) vorgesehen ist;
für jede Rasterbahn (4) zur Zuleitung und Ableitung von höchstens N-1 innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungs-Typen an einem Rasterbahneingang (42) Stromeingänge (421 , 422) und an einem Rasterbahnausgang (43) Stromausgänge (431 , 432) vorgesehen sind; jede Rasterbahn (4) eine Vielzahl von Rasterstellplätzen (41 ) umfasst, auf der jeweils eine LED (1 12) positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätze (41 ) einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand (dhor, dH(LED)) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang (42) zum Rasterbahnausgang (43) angeordnet sind; und
in jeder Rasterbahn (4) LEDs (1 12) von höchstens N-1 unterschiedlichen Typen vorgesehen sind.
2. Lichterzeugende Baugruppe (1 1 ) für einen Scheinwerfer (1 ) zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung, mit einer LED- Anordnung, die einen Träger (1 1 1 ) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs (1 12) aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, wobei: die LEDs (1 12) LEDs (1 121 , 1 122, 1 123, 1 124) von N unterschiedlichen LED- Typen umfassen, wobei N größer oder gleich drei ist und von jedem LED-Typ eine Vielzahl vorgesehen ist;
eine Vielzahl von Stromleitungen (1 1 1 1 , 1 1 12, 1 1 13) zur Leistungsversorgung der LEDs (1 12) vorgesehen ist; und
die LEDs (1 12) gemäß einem regelmäßigen Raster auf der Vorderseite des
Trägers (1 1 1 ) angeordnet sind, wonach:
auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) eine Vielzahl von zueinander überlappungsfrei und in einem Querabstand angeordneten Rasterbahnen (4) vorgesehen ist;
jede Rasterbahn (4) eine Vielzahl von Rasterstellplätzen (41 ) umfasst, auf der jeweils eine LED (1 12) positionierbar ist, wobei die Rasterstellplätzen (41 ) einzeln hintereinander und in einem äquidistanten Längsabstand (dhor, dH(LED)) zueinander entlang einer fiktiven Verlaufsbahn vom Rasterbahneingang (42) zum Rasterbahnausgang (43) angeordnet sind;
für jede Rasterbahn (4) zur Zuleitung und Ableitung von innerhalb der jeweiligen Rasterbahn verlegter Stromleitungen an einem Rasterbahneingang (42) Stromeingänge (421 , 422) und an einem Rasterbahnausgang (43) Stromausgänge (431 , 432) vorgesehen sind; und
- jede der Rasterbahnen (4) des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED-Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) ergibt.
3. Baugruppe (1 1 ) nach Anspruch 2, wobei die Optimierungsvorschrift nur dann erfüllt ist, wenn eine betragsmäßige Differenz zwischen dem äquidistanten Längsabstand (dhor, dH(LED)) und einem Abstand (dver) zwischen zwei LEDs zweier benachbarter Rasterbahnen (4) ein Minimum aufweist.
4. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei innerhalb einer jeden Rasterbahn (4) LEDs (1 12) gleichen Typs in Serie zueinander geschaltet sind.
5. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei alle Rasterstellplätze (41 ) sämtlicher Rasterbahnen (4) gleich groß sind.
6. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rasterstellplätze (41 ) innerhalb einer jeweiligen Rasterbahn (4) in einer zur fiktiven Verlaufsbahn senkrechten Richtung nicht zueinander versetzt sind.
7. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rasterbahnen (4) mit ihren Rasterstellplätzen (41 ) auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) eine hexagonale Parkettierung ausbilden.
8. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen in jeder von wenigstens 80% der Rasterbahnen (4) gleich ist.
9. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einem Innenbereich einer jeweiligen Bahn (4), welcher durch wenigstens einen ersten Rasterstellplatz (41 ) und wenigstens einen letzten Rasterstellplatz (41 ) der jeweiligen Bahn (4) begrenzt ist, maximal ncoi_ = zwei unterschiedliche LED-Typen vorgesehen sind.
10. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die unterschiedlichen LED-Typen unterschiedliche LED-Farbtypen sind.
1 1 . Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei alle LEDs (1 12) eine gleiche Grundfläche aufweisen, die kleiner oder gleich der Fläche eines jeweiligen Rasterstellplatzes (41 ) ist.
12. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stromleitungen (1 1 1 1 , 1 1 12, 1 1 13) als Leiterbahnen implementiert sind.
13. Baugruppe (1 1 ) nach Anspruch 1 , wobei jede der Rasterbahnen (4) des regelmäßigen Rasters eine maximale Anzahl von unterschiedlichen LED-Typen umfasst, die sich aus einer Optimierungsvorschrift für eine höchste LED- Packungsdichte auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) ergibt.
14. Baugruppe (1 1 ) nach Anspruch 13, wobei die Optimierungsvorschrift nur dann erfüllt ist, wenn eine betragsmäßige Differenz zwischen dem äquidistanten Längsabstand (dhor, dH(LED)) und einem Abstand (dver) zwischen zwei LEDs zweier benachbarter Rasterbahnen (4) ein Minimum aufweist.
15. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Querabstand zwischen den Rasterbahnen (4) äquidistant ist.
16. Baugruppe (11 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Stromleitungen (1111, 1112) innerhalb der jeweiligen Rasterbahn (4) dadurch in einer einzigen Schicht des Trägers (111) kreuzungsfrei verlegt sind, dass sie horizontal und/oder vertikal zueinander versetzt angeordnet sind
17. Baugruppe (11) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei den LEDs (112) eine Reflektoranordnung (115) nachgelagert ist, die für jede der LEDs (112) einen Einzelreflektor (1151) aufweist.
18. Baugruppe (11) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei den LEDs (112) in einem Abstand von weniger als 1 cm eine Primärlinsenanordnung (114) nachgelagert ist.
19. Baugruppe (11) nach Anspruch 18, wobei die Baugruppe (11) ein Basisscheinwerfermodul (2) ausbildet, das zur weiteren Ausbildung des Scheinwerfers (1) für eine Ankopplung an ein Optikmodul (3) ausgestaltet ist, das das von der Primärlinsenanordnung (114) ausgegeben Licht empfängt und ausgibt, ausgestaltet ist.
20. Baugruppe (11) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Primärlinsenanordnung (114) einteilig ausgebildet ist.
21. Baugruppe (11) nach einem der vorstehenden Ansprüche 18 bis 20, wobei die Primärlinsenanordnung (114) entweder für jede der LEDs (112) wenigstens eine Einzellinse (1141) umfasst oder für alle LEDs (112) nur eine einzige Linse.
22. Lichterzeugende Baugruppe (11) für einen Scheinwerfer (1) zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung, mit einer LED- Anordnung, die einen Träger (111) sowie eine auf einer Vorderseite des Trägers (111) angeordnete Vielzahl von mindestens 20 LEDs (112) aufweist, die ausgebildet sind, von einer Leistungsquelle mit elektrischer Leistung versorgt zu werden, sowie einer der LED-Anordnung nachgelagerter Primärlinsenanordnung (114), wobei: die Primärlinsenanordnung (114) für jede LED (112) eine Einzellinse (1141) aufweist, die in einem Abstand von weniger als 1 cm zur betreffenden LED (112) positioniert ist, wobei die Einzellinsen getrennt voneinander angeordnet sind.
23. Baugruppe (11 ) nach Anspruch 22, wobei die Primärlinsenanordnung (114) über eine Unterstützung (113) an den Träger (111) gekoppelt ist.
24. Baugruppe (1 1 ) nach Anspruch 23, wobei die Unterstützung (1 13) eine Vielzahl von gleichgroßen Aussparungen (1 131 ) aufweist, in die die einzelnen LEDs (1 12) hineinragen und über denen die Einzellinsen (1 141 ) der Primärlinsenanordnung (1 14) platziert sind.
25. Baugruppe (1 1 ) nach Anspruch 23 oder 24, wobei die Unterstützung (1 13) als Frästeil oder als Spritzgussteil gefertigt ist.
26. Baugruppe (1 1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Unterstützung (1 13) für jede der Aussparungen (1 131 ) auf einer den LEDs (1 12) abgewandten Seite eine jeweilige körperlich ausgebildete Zentrierhilfe (1 132) aufweist, wobei eine jeweilige Zentrierhilfe (1 132) den Platz für eine Einzellinse (1 141 ) begrenzt.
27. Baugruppe (1 1 ) nach einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei die Unterstützung (1 13) aus einem Material gefertigt ist, das eine Wärmeleitfähigkeit von größer als 5 W/(mK) aufweist.
28. Baugruppe (1 1 ) nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei die Einzellinsen (1 141 ) jeweils als Einzelglaslinsen oder Einzelkunststofflinsen oder Einzelsilikonlinsen ausgestaltet sind.
29. Baugruppe (1 1 ) nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei die Primärlinsenanordnung (1 14) ausgebildet ist, das von den LEDs (1 12) emittierte Licht zu empfangen und in einem Abstrahlwinkel im Bereich zwischen 40° und 70° auszugeben.
30. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die LEDs (1 12) jeweils ein LED-Gehäuse umfassen.
31. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die LEDs (1 12) jeweils als eines des Folgenden implementiert sind:
- Leuchtdiode, beispielsweise als Chip-Scale-Package LED, als Flip-Chip- LED, oder als Micro Footprint LED;
- Organische Leuchtdiode;
- Resonant-Cavity Leuchtdiode; oder
- Laserdioden.
32. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Träger (1 1 1 ) als einlagige Leiterplatte implementiert ist.
33. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die LEDs (1 12) in einer Dichte von mindestens 8 LEDs/cm2 auf der Vorderseite des Trägers (1 1 1 ) angeordnet sind.
34. Baugruppe (1 1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der maximale Abstand zwischen zwei zueinander benachbarten LEDs (1 12) 3,5 mm beträgt.
35. Scheinwerfer (1 ) zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung, umfassend eine lichterzeugende Baugruppe (1 1 ), die nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
36. Scheinwerfer (1 ) zur Beleuchtung einer Film-, Studio-, Bühnen-, Event- und/oder Theaterumgebung, umfassend eine lichterzeugende Baugruppe (1 1 ), die nach den Ansprüchen 1 oder 2 und nach Anspruch 22 ausgestaltet ist.
37. Scheinwerfer (1 ) nach Anspruch 35 oder 36, weiter umfassend ein lichtformendes Optikmodul (3), das der lichterzeugenden Baugruppe (1 1 ) nachgelagert ist, wobei das Optikmodul (3) wenigstens eines des Folgenden umfasst:
eine Feldlinse;
eine Fresnellinse;
eine Streuscheibe;
ein Diffusor;
Prisma;
ein Reflektor;
ein Bauelement zur Lichtmischung;
ein Bauelement zur Farbmischung.
38. Scheinwerfer nach Anspruch 37, wobei der Scheinwerfer (1 ) modular aufgebaut ist, derart, dass
die lichterzeugenden Baugruppe (1 1 ) mit der Primärlinsenanordnung (1 14) ein Basisscheinwerfermodul (2) ausbildet; und
das lichtformende Optikmodul (3) aus einem Set von verschiedenen Optikmodulen ausgewählt ist, von denen jedes ausgebildet, an das Basisscheinwerfermodul (2) gekoppelt zu werden.
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