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(11) | EP 2 207 996 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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LED-LAMPE MIT DIFFUSOR LED LAMP WITH DIFFUSER LAMPE LED À DIFFUSEUR |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0002] Unter einer Lampe wird ein Produkt verstanden, bei dem eine elektrische Lichtquelle mit weiteren elektrischen, optischen und/oder mechanischen Elementen zu einer untrennbaren Einheit verbunden ist. Eine solche Lampe ist stets nur als Ganzes zur wechselbaren Aufnahme in einer Leuchte bestimmt.
[0003] Die US 5,954,423 zeigt einen Diffusor für die Beleuchtung von Hinweisschildern. Eine Zeile von LED-Elementen beleuchtet ein im Wesentlichen transparentes und bevorzugt texturiertes Diffusorelement, das eine Zeltform aufweist. In einer bevorzugten Ausführung ist das Diffusorelement länglich und wird zusammen mit einer Reihe von LEDs verwendet, die auf einem Träger aufgebracht sind, wobei Pfosten das Diffusorelement im Abstand von dem Träger halten.
[0004] In der KR-B-100762277 ist eine vollständig abgeschlossene LED-Lampe beschrieben. Ein LED-Element ist innerhalb eines Reflektors angeordnet und beleuchtet eine halb- kreisförmige Abdeckung. Auf der Oberfläche der Abdeckung sind Strukturen zur Diffusion des Lichts vorgesehen.
[0005] Die US 5,806,965 offenbart eine verbesserte Signalleuchte mit einer Vielzahl an LEDs. Die Leuchte hat einen Signalanteil, bei dem eine Vielzahl von individuellen LEDs auf miteinander verbundenen Leiterplatten angebracht ist, um zusammen eine omnidirektionale Anordnung von LEDs zu bilden.
[0006] In der US 5,655,830 ist eine langlebige, wartungsarme, energiesparende Beleuchtungsvorrichtung zum Verbinden mit einer Steckdose beschrieben, die in einem Schaltkreis verbundene LEDs umfasst.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lampe vorzuschlagen, die sich gut zur Aufnahme in einem Reflektor, insbesondere einem Spiegelreflektor, eignet. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Kombination einer Lampe mit einem Reflektor vorzuschlagen.
[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lampe nach Anspruch 1 und eine Baugruppe nach Anspruch 20. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
[0009] Die erfindungsgemäße Lampe weist ein oder mehrere LED-Elemente als Lichtquellen auf. Diese sind an dem Lampengehäuse angebracht, wobei sie bevorzugt mit einem Kühlkörper, besonders bevorzugt aus Metall, thermisch verbunden sind. Der Kühlkör- per kann Teil der Lampe sein, ebenso kann aber auch ein externer Kühlkörper verwendet werden.
[0010] Das Gehäuse weist elektrische und mechanische Anschlussmittel auf. Diese können im Prinzip jede beliebige Form haben und dienen zur mechanischen Anbringung am Einsatzort, bspw. in einer Leuchte sowie zum elektrischen Anschluss an eine Strom-Spannungsversorgung bzw. -Steuerung. Weiter weist die Lampe einen Lichtaustrittsbereich auf, der mit einem lichtdurchlässigen Abschlusselement verschlossen ist. Bevorzugt ist das LED-Element selbst im Inneren angeordnet, bevorzugt vollständig abgeschlossen, so dass keine Verschmutzung oder mechanische Beeinträchtigung möglich ist.
[0011] Erfindungsgemäß ist das Abschlusselement ein optisches Diffusorelement. D.h., dass es sich um ein transluzentes, diffus streuendes Element handelt. Ein solches Element kann bspw. auf einem Werkstoff wie Glas oder Kunststoff bestehen, bei dem streuende Partikel innerhalb des Materials vorgesehen sind (Volumenstreuung). Alternativ ist es auch möglich, den Körper des Diffusorelements selbst aus transparentem Material herzustellen und lediglich an dessen innerer oder äußerer Oberfläche eine Streuung vorzusehen, bspw. durch entsprechende Oberflächenbeschichtung, durch Aufkleben einer diffus streuenden Folie oder durch Bildung von lichtbrechenden Oberflächenstrukturen, bspw. Mikrooptiken, die zu einer diffusen Streuung führen. Das Diffusorelement kann für Dekorationszwecke aus farbigem, d.h. nicht weißem Material bestehen. Es ist auch möglich, dass das Diffusorelement innen mit einem Leuchtstoff beschichtet ist, der durch UV- Anregung sichtbar leuchtet.
[0012] Erfindungsgemäß ist das Abschlusselement von einer speziellen Form, die sich im Querschnitt zeigt. Bei dieser Form weist die Wandung des Diffusorelements im Querschnitt zwei gegenüberliegende, gerade, aufeinander zulaufende Abschnitte auf. Die beiden Abschnitte gehen im weiteren Verlauf ineinander über, dabei treffen sie sich in einem Scheitelpunkt, dem Schnittpunkt der beiden Geraden oder in einem gerundeten Übergang. Bevorzugt ist die Wandung im Querschnitt mindestens über die Hälfte ihrer Länge aus den geraden Abschnitten gebildet, besonders bevorzugt zu mehr als 60%. Eine erfindungsgemäße Lampe ist für viele Beleuchtungsanwendungen besonders zweckmäßig:
Die Lampe weist die hervorragenden Eigenschaften einer LED-Beleuchtung hinsichtlich langer Lampenlebensdauer, hoher Lichtausbeute und großer Auswahl an Lichtfarben auf.
[0013] Durch die diffuse Streuung am Diffusorelement werden die relativ hohen Leuchtdichten der LED- Elemente weitgehend gleichmäßig auf eine größere Fläche verteilt und die Leuchtdichten reduziert bzw. die Leuchtdichteverteilung homogenisiert. Insbesondere bei der Verwendung von verschieden farbigen LEDs wird auf diese Weise eine homogene additive Lichtmischung möglich.
[0014] Durch die spezielle Geometrie des Diffusors eignet sich die Lampe zudem hervorragend zur Verwendung in einer Leuchte, bevorzugt mit Spiegelreflektor, insbesondere mit parabolisch geformtem Reflektor.
[0015] Die geraden Wandungsabschnitte des Abschlusselements bilden im Querschnitt zueinander den Diffusor- Elementwinkel β. Wie im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen erläutert wird, steht dieser Winkel bei Verwendung in einem Reflektor in Verbindung mit dem Abschirmwinkel α der Leuchte. Bei optimaler Ausnutzung des für den Lampeneinbau zur Verfügung stehenden Raumes ergänzen sich der doppelte Lampenabschirmwinkel 2 α und der Diffusor-Elementwinkel β dabei zu 180°.
[0016] Der Diffusor-Elementwinkel β kann hierbei einerseits in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Lampenabschirmwinkel gewählt werden. Um bspw. bei einem vorgegebenen Lampenabschirmwinkel von 20° eine optimale Ausnutzung zu erreichen, ist ein Diffusor-Elementwinkel von 140° gut geeignet. Es ist alternativ natürlich möglich, bei gleichem, vorgegebenem Lampenabschirmwinkel von im diskutierten Beispiel 20° einen stumpferen Diffusor-Elementwinkel β zu wählen, bspw. 150° oder 160°. In diesem Fall wäre weiterhin eine Vermeidung von Mehrfachreflexionen gewährleistet, allerdings bei etwas verschlechterter Ausnutzung des maximal möglichen Lampenvolumens. Generell kann also gesagt werden, dass es zur Vermeidung von Mehrfachreflexionen bevorzugt ist, bei einem vorgegebenen Lampenabschirmwinkel α den Diffusor-Elementwinkel β mit einem Wert von mindestens 180°-2 α zu wählen, also bspw. bei einem in der Praxis bevorzugten Lampenabschirmwinkel von 30° einen Diffusor-Elementwinkel von mindestens 120° und bei α = 40° einen Winkel β von mindestens 100° zu wählen. Generell wird daher bevorzugt, den Diffusor-Elementwinkel nicht allzu spitz zu wählen, erfindungsgemaß größer als 80°, bevorzugt größer als 90°.
[0017] Andererseits ist es zur Erzielung eines großen Lampenvolumens guten Ausnutzung bevorzugt, den Diffusor-Elementwinkel β auf nicht mehr als 140° festzulegen, weiter bevorzugt auf nicht mehr als 120°, so dass bei guter Ausnutzung dennoch relativ hohe Werte für den Lampenabschirmwinkel α (mindestens 20°, bevorzugt 30° oder mehr) erzielbar sind.
[0018] In zwei bevorzugten Ausführungsformen ist der Lichtaustrittsbereich in der Aufsicht der Lampe entweder im wesentlichen rund (dies schließt auch geringe Abweichungen von der runden Form, bspw. elliptische Formen ein) oder im wesentlichen länglich (d. h. dass die Längserstreckung größer ist als die Quererstreckung, bevorzugt die Längserstreckung mindestens das 1,5-fache, besonders bevorzugt mehr als das 2-fache der Quererstreckung beträgt). Die erfindungsgemäße Querschnittsgeometrie kann in bei- den Fällen gleich sein.
[0019] Bei der Lampe mit länglichem Lichtaustrittsbereich ist dieser - aus der Hauptausstrahlungsrichtung gesehen - bevorzugt rechteckig. Das Diffusorelement ist in diesem Fall bevorzugt zylindrisch ausgebildet, d. h. dass es über die Längserstreckung der Lampe im Wesentlichen den gleichen Querschnitt aufweist. Für eine homogene Lampenleuchtdichte am Diffusorelement werden bevorzugt mehrere LED-Einzelelemente oder Elementgruppen (Cluster) in Lampenlängsrichtung hintereinander angeordnet.
[0020] Die Lampe mit im wesentlichen runden Lichtaustrittsbereich ist bevorzugt rotationssymmetrisch, wobei die Symmetrieachse in der Hauptausstrahlungsrichtung mittig zum Abschlusselement liegt. Das Abschlusselement hat die Form eines Kegelmantels, d.h. dass seine Wandung mindestens in dem Bereich, in dem sich im Querschnitt die geraden Abschnitte zeigen, der Form eines Kegelmantels folgt. Im weiteren Verlauf kann der Kegel spitz zulaufen, es ist aber bevorzugt, dass die Kegelspitze abgerundet ist.
[0021] Weiter ist für die Lampe mit rundem Lichtaustrittsbereich vorgesehen, dass die LED-Elemente symmetrisch zur Hauptausstrahlungsrichtung angeordnet sind. Im Fall eines einzelnen LED-Elements ist dieses bevorzugt exakt in der Mitte angeordnet. Alternativ können mehrere LED-Elemente so angeordnet sein, dass sie eine im Wesentlichen symmetrische Anordnung bilden, bspw. eine 3x3 Matrix.
[0022] Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer LED-Diffusorlampe;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Diffusorlampe aus Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Lampe aus Fig. 1, 2;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer LED- Diffusorlampe;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Diffusorlampe aus Fig. 4; Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Lampe aus Fig. 4, 5;
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform einer LED- Diffusorlampe;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Diffusorlampe aus Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Lampe aus Fig. 6, 7;
Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform einer LED-Diffusorlampe;
Fig. 11 eine Draufsicht auf die Diffusorlampe aus Fig. 10;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der Lampe aus Fig. 10, 11
Fig. 13, 14, 15 Querschnittsansichten verschiedener Ausführungen von Diffusorelementen;
Fig. 16 eine schematische Querschnittsansicht einer Leuchte mit einer Lampe gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht der Leuchte aus Fig. 16; Fig. 18 eine schematische Querschnittsansicht einer Leuchte mit einer Lampe gemäß der zweiten Ausführungsform; Fig. 19 eine perspektivische Ansicht der Leuchte aus Fig. 18.
[0023] Fig. 1 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine erste Ausführungsform einer Lampe 10, die in Fig.2 und Fig.3 weiter dargestellt ist. Bei dieser ersten Ausführungsform handelt es sich um eine kompakte, rotationssymmetrische LED-Lampe. Als Leuchtmittel ist ein einzelnes LED-Element 12 mit einem LED-Chip oder mehreren LED-Chips auf einer Platine vorgesehen. Derartige LED-Elemente mit für Beleuchtungsanwendungen hinreichender Leistung sind bekannt und werden daher im Folgenden nicht näher erläutert.
[0024] Die Lampe 10 weist ein Sockelsystem 14 mit einem Kühlkörper 16 und Haltewinkeln 18 auf. Kühlkörper 16 und LED-Element 12 sind mit einer runden Grundplatte 22 fest verbunden, die gemeinsam mit einem Diffusorelement 20 einen Lampeninnenraum 24 um- schließ. Die Elemente der Lampe 10, d. h. Sockelsystem 14, LED-Element 12, Grundplatte 22 und Diffusor 20 sind miteinander unlösbar verbunden, z. B. durch Schweißen bzw. Kleben, so dass die Lampe 10 eine Einheit bildet, die stets nur als Ganzes wechselbar ist. Das LED-Element 12 beleuchtet durch den luftdicht abgeschlossenen Innenraum 24 das Diffusorelement 20.
[0025] Das Diffusorelement 20 ist ein schalenförmiges Element mit transluzenten, diffus streuenden optischen Eigenschaften. Dies führt dazu, dass das Diffusorelement 20 bei Beleuchtung durch das LED-Element 12 dessen Licht diffus streut und somit selbst als flächiges, sekundäres lichtlimitierendes Element wirkt. Das heißt, dass sich von Außen nicht die Form des LED-Elements 12 als primäres lichtimitierendes Element abbildet, sondern die äußere Form des Diffusorelements 20 als leuchtend wahrgenommen wird. Bei entsprechend nicht gerichteter Abstrahlung durch das LED-Element 12 ergibt sich eine relativ homogene Leuchtdichteverteilung am Diffusorelement 20.
[0026] Die diffus streuenden Eigenschaften des Diffusorelements 20 werden im gezeigten, bevorzugten Beispiel durch Volumenstreuung an der Wandung erzeugt, d. h., das Material des Diffusorelements 20 weist im Inneren streuende Partikel auf (Fig. 13). Ein derartiges Verhalten wird beispielsweise durch einen Werkstoff wie beispielsweise Glas, Kunststoff oder Keramik erzielt, bei dem innerhalb des Materials streuende Partikel vorgesehen sind.
[0027] Alternativ ist es auch möglich, den Körper des Diffusorelements 20 selbst aus transparentem Material (z. B. Glas, Kunststoff) herzustellen und eine diffuse Streuung durch die Bil- düng von Oberflächenstrukturen zu erzielen, wie beispielhaft in Fig. 14 dargestellt. Weiter ist es möglich, ein transparentes Diffusorelement mit einer innen oder außen angebrachten diffus streuenden Oberflächenbeschichtung zu versehen, beispielsweise einer diffus streuenden Folie, wie in Fig. 15 dargestellt. In allen Fällen ist es möglich, statt weißem Material farbiges Material zu verwenden um auch z.B. mit weißen LEDs Farbeffekte zu erzielen.
[0028] Die Lampe 10 weist einen Lichtaustrittsbereich auf, der im gezeigten Beispiel durch den das Diffusorelement 20 umgebenden Bereich gebildet ist, d. h. die Lampe 10 strahlt Licht weitgehend umgerichtet ab. Dennoch lässt sich eine zentrale optische Achse O als Mittelachse der Lichtabstrahlung definieren, die im gezeigten Beispiel einer rotationssymmetrischen Lampe mit der Symmetrieachse übereinstimmt. Betrachtet von einem Punkt auf dieser Achse erscheint der Lichtaustrittsbereich der Lampe 10 rund (Fig. 2).
[0029] Das Diffusorelement 20 ist von einer speziellen äußeren Form, die sich besonders gut für die Verwendung in einer Reflektorleuchte eignet, wie nachfolgend anhand von Fig.16 dar- gestellt. Wie im Querschnitt von Fig. 1 erkennbar ist das Diffusorelement 20 gebildet aus zwei identischen, symmetrisch angeordneten, im Querschnitt geraden Abschnitten 26 und einem dazwischen liegenden gerundeten Übergangsabschnitt 28. Entscheidend ist hierbei die äußere Kontur, wobei im gezeigten bevorzugten Beispiel das Diffusorelement im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweist, so dass die innere Form der äußeren entspricht.
[0030] Bei der gezeigten rotationssymmetrischen Form entspricht die Außenkontur des Diffusorelements 20 im Bereich der geraden Abschnitte 26 einem Kegelmantelstumpf, und am gerundeten Bereich 28 einer abgerundeten Spitze eines Kegels, wie insbesondere aus Fig.3 ersichtlich.
[0031] Die geraden Abschnitte 26 erstrecken sich im gezeigten Beispiel von der Grundplatte 22 aus, in deren Ebene das LED-Element 12 angeordnet ist. An den geraden Abschnitten 26 verläuft die äußere Kontur des Diffusorelements 20 über eine Strecke L gerade. Die gera- den Bereiche 26 und der gerundete Übergangsbereich 28 sind hierbei so aufeinander abgestimmt, dass die Längen L der geraden Abschnitte 26 bevorzugt den überwiegenden Teil, d. h. über die Hälfte der Konturlinie ausmachen. Der Anteil kann noch erheblich höher sein, beispielsweise über 60 % oder mehr als 80 % wie im dargestellten Beispiel.
[0032] Die geraden Abschnitte 26 verlaufen unter einem Winkel β (Diffusor-Elementwinkel) aufeinander zu, so dass sich eine gewisse Tiefe des Innenraumes 24 ausbildet.
[0033] Fig. 16 zeigt schematisch eine Leuchte 30, in der die oben beschriebene Lampe 10 eingebaut ist. Die Leuchte 30 umfasst in einem zylindrischen Leuchtengehäuse 32 einen rotationssymmetrischen Reflektor 34. Am Abschluss des Reflektors ist eine Lichtaustrittsebene 36 gebildet. Die Lampe 10 ist innerhalb des Gehäuses 32 mechanisch mit Hilfe der Einbauwinkel 18 befestigt und elektrisch an ein Betriebsgerät 38 angeschlossen, das einerseits die zugeführte Netzspannung in für den Betrieb des LED-Chips 12 benötigte Werte für Strom und Spannung umsetzt und andererseits Steuerfunktionen, wie Ein-/Ausschalten und ggf. Dimmen (beispielsweise durch entsprechende Modulation), Farbsteuerung (beispielsweise durch entsprechende selektive Ansteuerung verschiedenfarbiger LEDs mit verschiedenen Leistungen) etc. ausführt.
[0034] In der Querschnittsdarstellung von Fig. 16 lassen sich am Parabolreflektor 34 jeweils zwischen dem oberen Reflektorrand und dem gegenüberliegenden unteren Reflektorrand die eingezeichneten, sich mittig kreuzenden Linien einzeichnen. Sie definieren den Lampenabschirmwinkel a, innerhalb dessen die Lampe 10 mit Ihrer Leuchtdichte von Außen nicht direkt sichtbar und damit ausgeblendet ist. Im Beispiel von Fig. 16 ist die Kontur des Reflektors 34 eine Parabel mit dem Brennpunkt F und dem Scheitel P (bzw. P', gegenüberliegend), d. h. die Parabelachse ist um den Winkel 90° - α zur Senkrechten geneigt. In diesem Fall steht ein durch das gleichschenklige Dreieck F, P, P' bezeichneter kegelförmiger Raum als Lampeneinbauraum zur Verfügung, wobei sämtliche aus diesem Raum abgestrahlten Lichtstrahlen vom Reflektor 34 unter einem Winkel, der größer als α ist, abgestrahlt bzw. reflektiert werden und daher innerhalb des Abblendwinkels α außerhalb der Leuchte 30 ausgeblendet sind. Bei den gezeigten geometrischen Verhältnissen tritt das Lampenlicht nach nur einfacher Reflexion aus der Leuchte aus, Mehrfach-Reflexion wird vermieden. Wie in Fig. 16 dargestellt ist der Diffusor 20 der Lampe 10 so geformt, dass er den zur Verfügung stehenden Lampeneinbauraum gut ausnutzt. Die geraden Abschnitte 26 verlaufen parallel an den kreuzenden Linien, wobei sie im gezeigten Beispiel mit der Grundplatte 22 den Winkel α bilden. So ist sichergestellt, dass einerseits die Lampe 10 nur innerhalb des Lampeneinbauraums (Dreieck F, P, P') angeordnet ist und andererseits der zur Verfügung stehende Raum gut ausgenutzt und dadurch das Licht des LED-Elements 12 auf eine maximale Fläche verteilt wird.
[0035] Bei gegebenem Winkel α ist so die Reflektorhöhe bzw. die Leuchteneinbautiefe h minimiert bei gleichzeitiger Minimierung der Reflektorbreite b bzw. des Leuchtenvolumens. Der Leuchtenwirkungsgrad ist durch die gute Ausnutzung des Lampeneinbauraums und die Bedingung der Einfachreflexion optimiert.
[0036] Im gezeigten Beispiel weist die Lampe 10 aus fertigungstechnischen Gründen den gerundeten Übergangsabschnitt 28 auf. Alternativ kann dieser Abschnitt mit stärkerer Krümmung verlaufen, bis hin zur Ausbildung einer Spitze, so dass dann die Außenkontur des Diffusorelements 20 eine vollständige Kegelmantelform hat.
[0037] Das Diffusorelement 20 kann für verschiedene Einsatzzwecke unterschiedlich geformt sein, nämlich unterschiedliche Diffusor-Elementwinkel β aufweisen. Beispielsweise kann für die Leuchte 30 vorgegeben sein, dass ein Abschirmwinkel α von 30° erzielt werden soll. Wie aus Fig. 16 erkennbar ergänzt sich bei bestmöglicher Ausnutzung des Lampeneinbauraums (gerade Abschnitte 26 verlaufen parallel an den kreuzenden Linien) β+ 2α zu 180°. Das heißt, dass zur Erzielung eines Abschirmwinkels α von 30 ° eine Lampe mit einem Diffusor-Elementwinkel β von 120° optimal wäre. Es ist aber alternativ - bei etwas kleinerer Lampenoberfläche - natürlich auch möglich, bei gegebenen Abschirmwinkel α Lampen mit weniger steiler Form (d. h. heißt größeren Diffusor-Elementwinkel β) einzusetzen. Dann befindet sich zwar die Lampe 10 innerhalb des Lampeneinbauraumes, füllt diesen aber nicht ganz aus, so dass die geraden Abschnitte 26 nicht mehr parallel zu den kreuzenden Linien verlaufen.
[0038] In der Praxis sind für Leuchten Abschirmwinkel α von 30° oder 40° bevorzugt. Hierbei wird eine optimale Ausnutzung durch Diffusor-Elementwinkel β von 120° (bei α = 30°) bzw. 100° (bei α = 40°) erzielt.
[0039] Das vorstehend anhand der Kompaktlampe 10 beschriebene Konzept lässt sich auch auf andere Lampentypen übertragen. So zeigen Fig.4 bis Fig.6 eine zweite Ausführungsform einer rotationssymmetrischen Kompaktlampe 110, die weitgehend mit der ersten Ausführungsform einer Kompaktlampe 10 übereinstimmt. Im Unterschied hierzu ist jedoch nicht ein einzelnes LED-Element, sondern ein LED-Cluster 112 vorgesehen. Der LED-Cluster 112 besteht im gezeigten Beispiel aus 3x3 LED-Element. Der Diffusor 20 dient auch in diesem Fall als sekundäre Lichtquelle, die die Beiträge der einzelnen LED-Lichtquellen möglichst homogen addiert.
[0040] Bei der in Fig.7 bis Fig.9 gezeigten dritten Ausführungsform stimmt zwar die dort gezeigte Lampe 210 im Querschnitt weitgehend mit der Kompaktlampe 10 aus Fig. 1 überein. Anders als dort handelt es sich hier aber nicht um eine rotationssymmetrische Lampe, sondern um einen Linearlampe, die sich in Richtung einer Längsachse A gerade erstreckt. Sie weist eine längliche Lichtquelle auf, die im gezeigten Beispiel durch in Richtung der Längsachse A aneinander gereihte LED-Element 12 gebildet ist.
[0041] Die Lampe 210 weist eine rechteckige Grundplatte 222 und einen in der Draufsicht von einer zentralen optischen Achse (Fig. 8) rechteckigen Lichtaustrittsbereich auf. Die mechanische Befestigung erfolgt bei der Linearlampe 210 endseitig durch Haltewinkel 218.
[0042] Der Diffusor 220 ist von zylindrischer Form, d. h. er hat in Richtung der Längsachse A eine konstante, in Fig.7 gezeigte Querschnittsform (die der Querschnittsform in der rotations- symmetrischen Variante, Fig.1, entspricht). Auch hier sind ausgehend von der Grundplatte 222 gerade Abschnitte 26 und ein gerundeter Übergangsabschnitt 28 vorgesehen. Endseitig ist die Lampe 210 durch eine Abschlussplatte 206 abgeschlossen. Ein Sockelsystem 214 mit Kühlkörper und endseitigen Haltewinkeln 218 ist ebenfalls länglich ausgebildet.
[0043] Die Linearlampe 210 kann verschiedene Baulängen aufweisen. Sie ist bevorzugt in Richtung der Achse A länglich, d. h. dass ihre Längserstreckung größer ist als ihre Quererstreckung. Mögliche Bauformen sind beispielsweise eine Quererstreckung von 2 - 10 cm, bevorzugt 5 - 8 cm und Längsabmessungen von bevorzugt mehr als 10 cm, beispielsweise 30 cm oder mehr.
[0044] Die Linearlampe 210 lässt sich in einer Linear-Reflektorleuchte 130 wie in Fig. 18, 19 gezeigt einsetzen. Bis auf die langgestreckte statt rotationssymmetrische Form entspricht die Linear-Reflektorleuchte 130 der oben im Zusammenhang mit Fig. 16, 17 erläuterten Kompakt-Reflektorleuchte 30, so dass hier dieselben geometrischen Überlegungen zu einem Lampeneinbauraum und dessen Ausnutzung gelten. Die Linear-Reflektorlampe 130 weist einen zylindrischen Linear-Reflektor 134 auf, der im Querschnitt ebenfalls die bereits im Zusammenhang mit Fig. 16 beschriebene Parabelform aufweist. Bei der gezeigten Anordnung ist sichergestellt, dass das Lampenlicht nach maximal nur einmaliger Reflexion am Linear-Reflektor 134 aus der Leuchte 130 austritt. Die Linear-Reflektorleuchte kann wie in Fig. 19 gezeigt über ihre Länge im Abstand Lamellen 140 aufweisen.
[0045] Als weitere Ausführungsform einer Lampe ist in Fig.10 bis Fig.12 eine weitere Linearlampe 310 dargestellt. Diese entspricht weitestgehend der dritten Ausführungsform einer Linearlampe 210 (Fig.7 bis Fig.9) und unterscheidet sich hiervon lediglich dadurch, dass als Lichtquelle nicht eine einzelne Reihe von LED-Elementen, sondern ein im gezeigten Beispiel 3-reihiger Cluster 312 von LED-Elementen vorgesehen ist.
- einem oder mehreren LED-Elementen (12),
- und einem Gehäuse mit elektrischen und mechanischen Anschlussmitteln, wobei das Gehäuse einen Lichtaustrittsbereich mit einem lichtdurchlässigen Abschlusselement (20, 220) aufweist,
- wobei das Abschlusselement ein optisches Diffusorelement (20, 220) ist,
- und das Abschlusselement (20, 220) von einer Form ist, bei der die Wandung des Abschlusselementes (20, 220) im Querschnitt zwei gegenüberliegende, gerade, aufeinander zulaufende Abschnitte (26) aufweist,
- die Abschnitte (26) zueinander einen Winkel (β) von mindestens 80° aufweisen,
- das Gehäuse eine Grundplatte (22, 222) aufweist, die mit dem Diffusorelement (20, 220) einen Innenraum (24) abschließt,
dadurch gekennzeichnet, dass- sich die geraden Abschnitte (26) der Wandung im Querschnitt von der Grundplatte (22, 222) aus in einem Winkel erstrecken.
- die Wandung im Querschnitt mindestens über die Hälfte ihrer Länge aus den geraden Abschnitten (26) gebildet ist.
- die Abschnitte (26) zueinander den Winkel (β) von mindestens 90° aufweisen.
- die Abschnitte (26) zueinander den Winkel (β) von maximal 140°, bevorzugt maximal 120° aufweisen.
- die Wandung des Abschlusselementes (20, 220) im Querschnitt eine zu einer Mittelachse symmetrische Form aufweist.
- die LED-Elemente (12) auf einem Kühlkörper (16) angeordnet sind.
- das Gehäuse abgeschlossen und das Abschlusselement (20, 220) unlösbar daran angebracht ist.
- das Abschlusselement (20, 220) aus einem diffus streuenden Material besteht.
- das Abschlusselement (20, 220) aus einem durchsichtigen Material besteht, das mit einem diffus streuenden Material beschichtet ist.
- die Schicht als Folie aufgeklebt ist.
- die Beschichtung innen auf dem Abschlusselement (20, 220) angebracht ist,
- und das LED-Element (12) ultraviolettes Licht ausstrahlt, das die Beschichtung zum Leuchten im sichtbaren Bereich anregt.
- das Abschlusselement (20, 220) aus einem durchsichtigen Material besteht, das mit einer lichtbrechenden Oberflächenstruktur versehen ist.
- das Abschlusselement (20, 220) aus einem farbigen Material besteht.
- der Lichtaustrittsbereich mindestens im Wesentlichen länglich,
- und das Abschlusselement (20, 220) zylindrisch ausgebildet ist.
- mehrere LED-Elemente (12) oder LED-Elementgruppen in Längsrichtung der Lampe (10, 110, 210, 310) hintereinander angeordnet sind.
- der Lichtaustrittsbereich mindestens im Wesentlichen rund ist,
- und das Abschlusselement (20, 220) mindestens in einem ersten Bereich (26) in Form eines Kegelmantels ausgebildet ist.
- das Abschlusselement (20, 220) in der Hauptausstrahlungsrichtung bezüglich einer zentralen Lichtaustrittsache (O) rotationssymmetrisch ist.
- mehrere LED-Elemente (12) mindestens im Wesentlichen symmetrisch um die Mitte des runden Lichtaustrittsbereichs angeordnet sind.
- wobei der Reflektor (34, 134) so ausgebildet ist, und die Lampe (10, 110, 210, 310) innerhalb des Reflektors (34, 134) so angeordnet ist, dass von der Lampe (10, 110, 210, 310) abgestrahltes Licht nach nur einfacher Reflexion austritt und Mehrfach-Reflexion vermieden wird.
- der Reflektor (34, 134) einen Abschirmwinkel (α) aufweist,
- und die im Querschnitt geraden Abschnitte der Wandung des Diffusorelements (20, 220) der Lampe (10, 110, 210, 310) zueinander einen Diffusor-Elementwinkel (β) bilden,
- wobei β > 180° - 2α.
- one or more LED elements (12),
- and a housing with electrical and mechanical connection means, wherein the housing has a light exit region with a light-transmitting end element (20, 220),
- wherein the end element is an optical diffuser element (20, 220),
- and the end element (20, 220) is of a shape in which the wall of the end element (20, 220) has, in cross-section, two opposite, straight sections (26) which converge towards each other,
- the sections (26) have an angle (β) of at least 80° to each other,
- the housing has a base plate (22, 222) which, together with the diffuser element (20, 220), closes off an interior space (24),
characterized in that- the straight sections (26) of the wall extend in cross-section from the base plate (22, 222) at an angle.
- the wall in cross-section at least over half of its length is formed by the straight sections (26).
- the sections (26) have an angle (β) of at least 90° to each other.
- the sections (26) have an angle (13) of maximum 140°, preferably maximum 120° to each other.
- the wall of the end element (20, 220) has a cross-sectional shape symmetrical to a central axis.
- the LED elements (12) are arranged on a heat sink (16).
- the housing is closed and the closing element (20, 220) is attached to it undetachably.
- the end element (20, 220) consists of a diffusely scattering material.
- the end element (20, 220) consists of a transparent material coated with a diffusely scattering material.
- the layer is glued on as a foil.
- the coating is applied to the inside of the end element (20, 220),
- and the LED element (12) emits ultraviolet light which stimulates the coating to glow in the visible range.
- the end element (20, 220) consists of a transparent material provided with a light-refracting surface structure.
- the end element (20, 220) is made of a colored material.
- the light-emitting area is at least substantially oblong,
- and the end element (20, 220) is cylindrical.
- several LED elements (12) or LED element groups are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the Lamp (10, 110, 210, 310).
- the light emission area is at least essentially round,
- and the end element (20, 220) is formed in the shape of a conical shell at least in a first region (26).
- the end element (20, 220) is rotationally symmetrical in the main direction of radiation with respect to a central light emission axis (O).
- a plurality of LED elements (12) are arranged at least substantially symmetrically around the center of the circular light emission area.
- wherein the reflector (34, 134) is formed, and the lamp (10, 110, 210, 310) is arranged within the reflector (34, 134) such that light emitted by the lamp (10, 110, 210, 310) emerges after only single reflection and multiple reflection is avoided.
- the reflector (34, 134) has a shielding angle (a)
- and the sections of the wall of the diffuser element (20, 220) of the lamp (10, 110, 210, 310) which are straight in cross-section form a diffuser element angle (β) with respect to one another,
- where β > 180° - 2α.
- un ou plusieurs éléments à LED (12),
- et un boîtier avec des moyens de raccordement électriques et mécaniques, dans lequel le boîtier comprend une partie de sortie de lumière avec un élément terminal transparent (20, 220),
- dans lequel l'élément terminal est un élément diffuseur optique (20, 220),
- et l'élément terminal (20, 220) présente une forme dans laquelle la paroi de l'élément terminal (20, 220) présente, en coupe transversale, deux portions droites (26) convergeant l'une vers l'autre
- les portions (26) forment entre elles un angle (β) d'au moins 80°,
- le boîtier comprend une plaque de base (22, 222) qui délimite, avec l'élément diffuseur (20, 220), un espace interne (24),
caractérisé en ce que- les portions droites (26) de la paroi s'étendent, en coupe transversale, à partir de la plaque de base (22, 222) en formant un angle.
- la paroi est constituée, en coupe transversale, sur la moitié de sa longueur, des portions droites (26).
- les portions (26) forment entre elles l'angle (β) d'au moins 90°.
- les portions (26) forment entre elles l'angle (β) de 140° maximum, de préférence de 120° maximum.
- la paroi de l'élément terminal (20, 220) présente, en coupe transversale, une forme symétrique par rapport à un axe central.
- les éléments de LED (12) sont disposés sur un radiateur (16).
- le boîtier est obturé et l'élément terminal (20, 220) est monté de dessus de manière inamovible.
- l'élément terminal (20, 220) est constitué d'un matériau diffusant la lumière.
- l'élément terminal (20, 220) est constitué d'un matériau transparent qui est revêtu d'un matériau diffusant la lumière.
- la couche est collée sous la forme d'un film.
- le revêtement est appliqué à l'intérieur sur l'élément terminal (20, 220),
- et l'élément à LED (12) émet une lumière ultraviolette qui excite le revêtement pour un éclairage dans le domaine visible.
- l'élément terminal (20, 220) est constitué d'un matériau transparent qui est muni d'une structure de surface réfringente.
- l'élément terminal (20, 220) est constitué d'un matériau coloré.
- la partie de sortie de lumière est au moins globalement allongée,
- et l'élément terminal (20, 220) présente une forme cylindrique.
- plusieurs éléments à LED (12) ou groupes d'éléments à LED ont disposés les uns derrière les autres dans la direction longitudinale de la lampe (10, 110, 210, 310).
- la partie de sortie de lumière est au moins globalement ronde,
- et l'élément terminal (20, 220) présente, au moins dans une première partie (26), la forme d'une enveloppe conique.
- l'élément terminal (20, 220) est symétrique en rotation dans la direction d'émission principale par rapport à un axe de sortie de lumière central (O).
- plusieurs éléments à LED (12) sont disposés au moins globalement de manière symétrique autour du centre de la partie de sortie de lumière ronde.
- dans lequel le réflecteur (34, 134) est conçu et les lampe (10, 110, 210, 310) est disposée à l'intérieur du réflecteur (34, 134) de façon à ce que la lumière émise par la lampe (10, 110, 210, 310) sorte seulement après une simple réflexion et à ce qu'une réflexion multiple soit évitée.
- le réflecteur (34, 134) présente un angle anti-éblouissement (α),
- et les portions, droites en coupe transversale, de la paroi de l'élément diffuseur (20, 220) de la lampe (10, 110, 210, 310) forment entre elles un angle d'élément diffuseur (β),
- dans lequel β > 180° - 2α.
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