[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper einer Leuchte, insbesondere
einer Straßenleuchte, umfassend
- mindestens eine Reflektoreinheit mit einem ersten Reflektorsegment, das eine Mehrzahl
reflektiver Flächen umfasst, und mit einem zweiten Reflektorsegment, das eine Mehrzahl
reflektiver Flächen umfasst, wobei die beiden Reflektorsegmente so ausgebildet und
angeordnet sind, dass sie zumindest abschnittsweise unmittelbar entlang einer gemeinsamen
Stoßkante, aneinander angrenzen,
- zumindest ein erstes LED-Leuchtmittel oder eine erste Gruppe von LED-Leuchtmitteln,
das/die innerhalb des ersten Reflektorsegments angeordnet ist,
- zumindest ein zweites LED-Leuchtmittel oder eine zweite Gruppe von LED-Leuchtmitteln,
das/die innerhalb des zweiten Reflektorsegments angeordnet ist,
- ein erstes Facettenreflektormittel mit einer Anzahl übereinander angeordneter Reihen
nebeneinander angeordneter Reflexionsfacetten, das an einem der Stoßkante gegenüberliegenden
Ende des ersten Reflektorsegments angebracht ist, sowie
- ein zweites Facettenreflektormittel mit einer Anzahl übereinander angeordneter Reihen
nebeneinander angeordneter Reflexionsfacetten, das an einem der Stoßkante gegenüberliegenden
Ende des zweiten Reflektorsegments angebracht ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende
Erfindung eine Leuchte, insbesondere Straßenleuchte, mit einem Gehäuse, innerhalb
dessen mindestens ein Beleuchtungskörper untergebracht ist, wobei die Reflexionsfacetten
der Facettenreflektoren so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie einen Teil des
von dem ersten und zweiten LED-Leuchtmittel oder der ersten Gruppe und zweiten Gruppe
von LED-Leuchtmitteln während des Betriebs emittierten Lichts derart reflektieren
können, dass sie in unterschiedliche, sich nur teilweise geometrisch überlappende
Zielflächen gelenkt werden, und wobei die Reflexionsfacetten zu dem LED-Leuchtmittel
oder der Gruppe von LED-Leuchtmitteln des jeweiligen Reftektorsegments geneigt angeordnet
sind, wobei die Neigungswinkel der Reflexionsfacetten in der Reihe, in der die Reflexionsfacetten
nebeneinander angeordnet sind, identisch oder zumindest nahezu identisch sind.
[0002] Konventionelle Leuchtmittel, wie zum Beispiel Halogenlampen oder Glühlampen, die
bislang für eine Vielzahl von Beleuchtungszwecken eingesetzt wurden, werden in den
vergangenen Jahren mehr und mehr durch Leuchtdioden (LEDs) substituiert. Die Verwendung
von Leuchtdioden als Leuchtmittel bietet zahlreiche Vorteile. Leuchtdioden zeichnen
sich insbesondere durch eine lange Lebensdauer bei geringem Stromverbrauch und gleichzeitig
hoher Leistung aus.
[0003] Die technologischen Entwicklungen für die Verwendung von Leuchtdioden als besonders
langlebige und sparsame Leuchtmittel in Beleuchtungskörpern, die insbesondere in Straßenleuchten
eingesetzt werden können, wurde in den vergangenen Jahren ebenfalls vorangetrieben.
Bei den vorbekannten Lösungen werden häufig Leuchtdioden eingesetzt, denen jeweils
eine Linse als optisches Mittel zugeordnet ist, um das von den Leuchtdioden emittierte
Licht auf geeignete Weise zu bündeln. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dabei die Blendwirkung
relativ hoch ist, so dass die Verwendung derartiger Beleuchtungskörper in Straßenleuchten,
mittels derer zum Beispiel im Außenbereich Straßen oder Wege beleuchtet werden können,
mit den entsprechenden Nachteilen verbunden ist.
[0004] Um diesen Problemen abzuhelfen, wird in der
EP 2 177 818 A1 ein linsenfrei ausgebildeter Beleuchtungskörper vorgeschlagen, der insbesondere für
den Einbau in eine Straßenleuchte vorgesehen ist. Der Beleuchtungskörper weist mindestens
ein LED-Leuchtmittel und mindestens einen dem mindestens einen LED-Leuchtmittel zugeordneten
Reflektor auf. Der Reflektor ist dazu in der Lage, während des Betriebs der Leuchteinheit
zumindest einen Teil des von dem mindestens einen LED-Leuchtmittel emittierten Lichts
an den Reflektorflächen zu reflektieren und aus dem Beleuchtungskörper abzustrahlen.
Dabei ist der Reflektor derart gestaltet, dass während des Betriebs der Leuchteinheit
eine flächenartige, im Wesentlichen homogene Ausleuchtung der Umgebung der Leuchteinheit
erhalten werden kann. Als LED-Leuchtmittel kommen bei diesem Beleuchtungskörper vorzugsweise
LED-Leuchtmittel zum Einsatz, die mehrere Leuchtdioden aufweisen und vorzugsweise
als Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel ausgebildet sind.
[0005] Ein Beleuchtungskörper der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der
EP 2 360 427 A2 bekannt. Dieser Beleuchtungskörper weist einen röhrenförmigen Reflektor auf und dient
dem Zweck, eine sich längs erstreckende Fläche, wie zum Beispiel einen Straßenabschnitt,
mit einem hohen Wirkungsgrad gleichmäßig auszuleuchten.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Beleuchtungskörper
einer Leuchte, insbesondere einer Straßenleuchte, zu schaffen, der kompakt ausgeführt
ist und dabei eine hohe Lichtausbeute, insbesondere eine breite Lichtverteilung mit
hohem Wirkungsgrad, aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Leuchte, insbesondere eine Straßenleuchte, der eingangs genannten Art
zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Lichtausbeute, insbesondere eine breite Lichtverteilung
mit hohem Wirkungsgrad, aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Beleuchtungskörper
der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs
1.
[0007] Hinsichtlich der Leuchte wird diese Aufgabe durch eine Leuchte der eingangs genannten
Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 8 gelöst. Die Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
[0008] Ein erfindungsgemäßer Beleuchtungskörper weist ebenfalls die aus dem Stand der Technik
bekannten Merkmale auf, dass die Reflexionsfacetten der Facettenreflektoren so ausgebildet
und angeordnet sind, dass sie einen Teil des von dem ersten und zweiten LED-Leuchtmittel
oder der ersten Gruppe und zweiten Gruppe von LED-Leuchtmitteln während des Betriebs
emittierten Lichts derart reflektieren können, dass sie in unterschiedliche, sich
nur teilweise geometrisch überlappende Zielflächen gelenkt werden. Dadurch wird die
Möglichkeit geschaffen, in der zu beleuchtenden Fläche eine relativ breite Lichtverteilung
zu erhalten, indem das von den Facettenreflektoren reflektierte Licht nicht nur in
eine einzige geometrisch vergleichsweise kleine und damit die Leuchtweite verringernde
Zielfläche, sondern in unterschiedliche, sich nur teilweise überlappende Zielflächen
gelenkt wird. Der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper, der insbesondere für eine Verwendung
in einer Straßenleuchte geeignet ist, ermöglicht somit eine sehr hohe Leuchtreichweite.
Die Verwendung der Facettenreflektormittel ermöglicht in vorteilhafter Weise einen
kompakten Aufbau des Beleuchtungskörpers. Der Anteil des von den Facettenreflektormitteln
desjenigen Reflektorsegments, innerhalb dessen das mindestens eine LED-Leuchtmittel
und das diesem unmittelbar zugeordnete Facettenreflektormittel angeordnet sind, reflektierten
Lichts beträgt vorzugsweise 30% bis 40%, insbesondere etwa 35%, des von den LED-Leuchtmitteln
emittierten Primärlichts. Der Anteil des direkt (also ohne Reflexionen) aus den Reflektorsegmenten
austretenden Lichts beträgt vorzugsweise 50% bis 60%, insbesondere etwa 55%, des gesamten
von den LED-Leuchtmitteln Primärlichts. Vorzugsweise können mehrere Reflektoreinheiten
in einem Gehäuse einer Leuchte entlang der Gehäuselängsrichtung nebeneinander angeordnet
sein und einen Reflektor bilden.
[0009] Der Beleuchtungskörper weist darüber hinaus auch die aus dem Stand der Technik bekannten
Merkmale auf, dass die Reflexionsfacetten zu dem LED-Leuchtmittel oder der Gruppe
von LED-Leuchtmitteln des jeweiligen Reflektorsegments geneigt angeordnet sind, wobei
die Neigungswinkel der Reflexionsfacetten in der Reihe, in der die Reflexionsfacetten
nebeneinander angeordnet sind, identisch oder zumindest nahezu identisch sind. Vorzugsweise
sind die Reflexionsflächen benachbarter Reflexionsfacetten planar (als ebene Flächen
des Grades 1) ausgebildet und zueinander abgewinkelt. Dadurch können Blendungseffekte
in vorteilhafter Weise verringert werden.
[0010] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Reflexionsfacetten benachbarter Reihen eines
jeden Facettenreflektormittels sich von innen nach außen vergrößernde Neigungswinkel
aufweisen. Die Reflexionsfacetten der innersten Reihe weisen somit de,n kleinsten
und die Reflexionsfacetten der äußersten Reihe den größten Neigungswinkel (bezogen
auf die Emissionsfläche(n) des LED-Leuchtmittels oder der Gruppe von LED-Leuchtmitteln)
auf. Dadurch kann der Bereich der beleuchteten, sich nur teilweise geometrisch überlappenden
Zielflächen in dem zu beleuchtenden Umgebungsbereich signifikant erhöht werden.
[0011] Um den Reflexionswirkungsgrad der Facettenreflektormittel zu erhöhen, wird in einer
besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Reflexionsfacetten der
Facettenreflektormittel eine Hochglanzoberfläche aufweisen.
[0012] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste
Reflektorsegment und das zweite Reflektorsegment im Bereich der Stoßkante einen Winkel
α zwischen 130° und 150°, insbesondere einen Winkel α von etwa 140°, miteinander einschließen.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine gegenseitige Blendungsbegrenzung für die
einander gegenüberliegenden und aneinander angrenzenden Reflektorsegmente geschaffen
werden. Dabei wird ein sehr geringer Anteil (vorzugsweise < 5 %, idealerweise noch
geringer) des von den LED-Leuchtmitteln der Reflektorsegmente emittierten Primärlichts
im Bereich der Stoßkante einer Reflexionsbasisfläche des betreffenden Reflektorsegments
relativ breit reflektiert und tritt als reflektiertes Licht aus dem Beleuchtungskörper
heraus. Sich in Richtung der Reflexionsbasisfläche ausbreitende Primärstrahlen mit
noch größeren Abstrahlwinkeln (bezogen auf eine Flächennormale der jeweiligen LED-Leuchtmittel)
können nicht ohne Reflexion an einer der reflektiven Flächen aus dem Beleuchtungskörper
heraustreten und tragen somit nicht zu einer signifikanten Blendung bei. Dadurch,
dass die Reflektorsegmente der Reflektoreinheit im Bereich der Stoßkante einen Winkel
α zwischen 130° und 150° insbesondere einen Winkel von etwa 140° miteinander einschließen,
wird in vorteilhafter Weise eine wirksame Blendungsbegrenzung zur Verfügung gestellt.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Reflektorsegmente
des Reflektors im Wesentlichen schaufelartig geformt sind.
[0014] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass alle reflektiven
Flächen der Reflektorsegmente planar (also als Flächen des Grades 1) ausgebildet sind.
Nach umfangreichen Versuchen mit unterschiedlich gestalteten Freiformflächen hat sich
die Verwendung planarer reflektiver Flächen als ausgesprochen vorteilhaft für die
Vermeidung von Blendungseffekten erwiesen. Demgegenüber sind parabolische oder konkave
Flächen in der Regel immer mit einer Fokusbildung und im ungünstigsten Fall mit einer
sehr starken Erhöhung der beobachtbaren Leuchtdichte des Beleuchtungskörpers unter
bestimmten Betrachtungswinkeln verbunden. Das Abbilden der großen "Wendelbilder" der
LED-Leuchtmittel mit divergenten oder planaren reflektierenden Flächen eliminiert
diesen Effekt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass konvex geformte reflektierende
Flächen eine ausreichende Bündelung des Lichts für die insbesondere bei Straßenleuchten
notwendigen Reichweiten verhindern. Aus diesen Gründen sind die Reflexionsflächen
der Reflektorfacetten ebenfalls planar ausgeführt und weisen keine Krümmungen oder
dergleichen auf.
[0015] In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass zumindest
einige, vorzugsweise sämtliche, Reflexionsflächen der Reflektorsegmente mattiert ausgebildet
sind. Es hat sich gezeigt, dass eine vorzugsweise vollständige Mattierung der Reflexionsflächen
der Reflektorsegmente zu vergleichsweise weichen Übergängen in der Lichtverteilung
der an diesen Flächen reflektierten Lichtstrahlen führt.
[0016] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die LED-Leuchtmittel als Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel
ausgebildet sein. Die Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel besitzen im Gegensatz zur
Single-Chip-LED-Technologie mehrere Emitterchips, die sich eine gemeinsame Phosphorkonversionsbeschichtung
teilen. Da ein großer Teil der Hitzeentwicklung während der Konversion im Phosphor
geschieht, lässt sich hier über eine vergrößerte Fläche die entstehende Wärme viel
besser ableiten als bei bei der Single-Chip-LED-Technologie. Während bei einer Single-Chip-LED
der Emitter zumeist eine Größe von ca. 1 mm
2 - 2 mm
2 aufweist, können die Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel durchaus einen Quadratzentimeter
an emittierender Phosphoroberfläche aufweisen. Die größeren Emissionsflächen erlauben
zwar keine kleinen optischen Abbildungen und eignen sich daher nicht für Anwendungen,
die eine sehr hohe Lichtfokussierung verlangen. Dies ist bei Straßenbeleuchtungen,
in denen der hier vorgestellte Beleuchtungskörper bevorzugt verwendet werden kann,
auch nicht erforderlich. Im Gegensatz zur Single-Chip-Technologie bieten Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
entscheidende Vorteile für den Einsatz in der Straßenbeleuchtung. Zu nennen sind in
diesem Zusammenhang insbesondere folgende Vorteile, die mit der Single-Chip-Technologie
nicht zu erreichen sind:
- eine geringere Leuchtdichte kann die für den Betrieb einer Straßenleuchte, in der
der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper verwendet wird, notwendige Blendungsbegrenzung
zusätzlich unterstützen (die geringere Leuchtdichte infolge der großen Phosphorfläche
stellt bereits eine intrinsische Blendungsbegrenzung zur Verfügung),
- es kann eine gleichmäßige (homogene) Lichtverteilung in der Umgebung erhalten werden,
- eine großflächige Wärmeableitung ist möglich, so dass die Lebensdauer der Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
erhöht werden kann,
- die Montage ist sehr einfach,
- eine interne Reihen- und Parallelschaltung vieler LED-Chips ist möglich, so dass bei
einem Ausfall einzelner LED-Chips das Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel weiter
leuchtet. Ein weiterer Vorteil eines derartigen Beleuchtungskörpers besteht darin,
dass die Wärmeableitung der Multi-Chip-on-Board-LED-Chips unmittelbar über die Reflektorsegmente
beziehungsweise das Gehäuse der Leuchte erfolgen kann, so dass keine zusätzlichen,
insbesondere die Masse des Beleuchtungskörpers vergrößernden Kühlkörper erforderlich
sind.
[0017] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Beleuchtungskörper
ein Nachrüstbausatz oder eine Austauscheinheit für eine Leuchte oder ein Teil eines
derartigen Nachrüstbausatzes oder einer Austauscheinheit für eine Leuchte, insbesondere
für eine Straßenleuchte, ist. Es hat sich gezeigt, dass sich die mit dem hier vorgestellten
Beleuchtungskörper erreichbaren lichttechnischen Eigenschaften insbesondere in Straßenleuchten
vorteilhaft auswirken.
[0018] Eine erfindungsgemäße Leuchte zeichnet sich nach Anspruch 8 dadurch aus, dass der
Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße
Leuchte zeichnet sich durch eine hohe Lichtausbeute, insbesondere eine breite Lichtverteilung
mit hohem Wirkungsgrad, sowie durch eine kompakte Bauform aus.
[0019] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Beleuchtungskörpers einer Leuchte, insbesondere
einer Straßenleuchte, der gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ausgeführt ist,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf einen Reflektor des Beleuchtungskörpers gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Reflektors gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Schnitt entlang einer Linie A-A gemäß Fig. 3,
- Fig. 5
- eine Simulation der Strahlengänge einer Vielzahl von Primärstrahlen, die an einem
Facettenreflektormittel eines Reflektorsegments reflektiert werden,
- Fig. 6
- eine Simulation der Strahlengänge einer Vielzahl von Primärstrahlen, die in dem Reflektorsegment
des Beleuchtungskörpers Mehrfachreflexionen erfahren,
- Fig. 7
- eine Simulation der Strahlengänge einer Vielzahl von Primärstrahlen, die im Bereich
einer gemeinsamen Stoßkante zweier Reflektorsegmente reflektiert werden.
[0020] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 soll zunächst der grundlegende Aufbau eines Beleuchtungskörpers
1, der insbesondere für den Einbau in eine Straßenleuchte geeignet ist, näher erläutert
werden.
[0021] Der Beleuchtungskörper 1 weist einen Reflektor 2 auf, der bei der Montage in ein
erstes Gehäuseteil 3 eines Gehäuses einer Leuchte, insbesondere einer Straßenleuchte,
eingesetzt werden kann und mit Hilfe geeigneter Befestigungsmittel an dem ersten Gehäuseteil
3 befestigt werden kann. Das Gehäuse der Leuchte weist überdies ein transparentes
zweites Gehäuseteil auf, das an dem ersten Gehäuseteil 3 angebracht ist, jedoch hier
aus Vereinfachungsgründen nicht explizit dargestellt ist. Der Reflektor 2 weist eine
Mehrzahl von Reflektoreinheiten 20-27 auf, die in einer ersten Richtung, welche der
Längsrichtung des Beleuchtungskörpers 1 entspricht, nebeneinander angeordnet sind.
[0022] Jede der - in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt acht - Reflektoreinheiten 20-27
ist zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes Reflektorsegment 200 und ein, zum
ersten Reflektorsegment 200 spiegelsymmetrisches zweites Reflektorsegment 201 auf,
die einstückig und mehrfach gekantet ausgebildet sind und im Wesentlichen schaufelartig
geformt sind. Auf diese schaufelartige Form der Reflektorsegmente 200, 201 wird weiter
unten noch näher eingegangen. Die Reflektorsegmente 200, 201 sind mit Hilfe geeigneter
Befestigungsmittel miteinander verbunden. Die Reflektorsegmente 200, 201 sind vorzugsweise
aus Aluminium, insbesondere durch Blechbiegen, hergestellt. Es besteht alternativ
auch die Möglichkeit, dass zwei einander gegenüberliegende Reflektorsegmente 200,
201 eine einstückige Einheit bilden.
[0023] Wie insbesondere in Fig. 4 zu erkennen, schließen die beiden Reflektorsegmente 200,
201 einer jeden Reflektoreinheit 20-27 im Bereich einer sich im Einbauzustand in Längsrichtung
des Beleuchtungskörpers 1 erstreckenden Stoßkante 202 einen Winkel α von etwa 140°
miteinander ein. Allgemein wird der Winkel α vorzugsweise so gewählt, dass er zwischen
130° und 150° liegt.
[0024] Ausgehend von der Stoßkante 202, an der sich die beiden Reflektorsegmente 200, 201
treffen und aneinander stoßen, weist jedes der Reflektorsegmente 200, 201 eine schräg
verlaufende ebene Reflexionsbasisfläche 203, 204 auf, die in einen in entgegengesetzter
Richtung schräg verlaufenden und damit gegenüber der zugeordneten Reflexionsbasisfläche
203, 204 abgewinkelten Haltebereich 205, 206 münden. Ausgehend von der Stoßkante 202
verjüngen sich die ebenen Reflexionsbasisflächen 203, 204 in Richtung der entsprechenden
Haltebereiche 205, 206. Jeder Haltebereich 205, 206 weist eine nicht mit Bezugszeichen
versehene Ausnehmung auf, in der in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 übereinander angeordnet sind. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, jedes
Reflektorsegment 200, 201 mit lediglich einem Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 oder mit mehr als zwei Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln 40, 41 auszustatten.
Die beiden Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 40, die innerhalb des ersten Reflektorsegments
200 angeordnet sind, bilden vorliegend eine erste Gruppe von Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln
40 und die beiden Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 41, die innerhalb des zweiten
Reflektorsegments 201 angeordnet sind, bilden demzufolge eine zweite Gruppe von Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln
41. Die ebene Reflexionsbasisfläche 203, 204 und die Haltebereiche 205, 206 des entsprechenden
Reflektorsegments 200, 201 schließen miteinander einen Winkel > 90°, vorzugsweise
einen Winkel zwischen 110° und 120°, ein.
[0025] Dadurch, dass bei dem hier vorgestellten Beleuchtungskörper 1 Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
(kurz: MCOB-LED- Leuchtmittel) als Leuchtmittel verwendet werden, kann ein besonders
hoher Betriebswirkungsgrad erreicht werden. Die Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 besitzen im Gegensatz zur Single-Chip-LED-Technologie mehrere Emitterchips,
die sich eine gemeinsame Phosphorkonversionsschicht teilen. Da ein großer Teil der
Hitzeentwicklung während der Konversion im Phosphor geschieht, lässt sich hier über
eine vergrößerte Fläche die entstehende Wärme viel besser ableiten als bei bei der
Single-Chip-LED-Technologie. Während bei einer Single-Chip-LED der Emitter zumeist
eine Größe von ca. 1 mm
2 - 2 mm
2 aufweist, können die Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel 40, 41 durchaus einen Quadratzentimeter
an emittierender Phosphoroberfläche aufweisen. Die größeren Emissionsflächen erlauben
zwar keine kleinen optischen Abbildungen und eignen sich daher nicht für Anwendungen,
die eine sehr hohe Lichtfokussierung verlangen. Dies ist bei Straßenbeleuchtungen,
in denen der hier vorgestellte Beleuchtungskörper 1 bevorzugt verwendet werden kann,
auch nicht erforderlich. Im Gegensatz zur Single-Chip-Technologie bieten Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 entscheidende Vorteile für den Einsatz in der Straßenbeleuchtung. Zu nennen
sind in diesem Zusammenhang insbesondere folgende Vorteile, die mit der Single-Chip-Technologie
nicht zu erreichen sind:
- eine geringere Leuchtdichte kann die für den Betrieb einer Straßenleuchte, in der
der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper 1 verwendet wird, notwendige Blendungsbegrenzung
zusätzlich unterstützen (die geringere Leuchtdichte infolge der großen Phosphorfläche
stellt eine intrinsische Blendungsbegrenzung zur Verfügung),
- es kann eine gleichmäßige (homogene) Lichtverteilung in der Umgebung erhalten werden,
- eine großflächige Wärmeableitung ist möglich, so dass die Lebensdauer der Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 erhöht werden kann,
- die Montage ist sehr einfach,
- eine interne Reihen- und Parallelschaltung vieler LED-Chips ist möglich, so dass bei
einem Ausfall einzelner LED-Chips das Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel 40, 41
weiter leuchtet.
[0026] Eine wirksame Wärmeableitung der während des Betriebs der Multi-Chip-On-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41 generierten Wärme kann vorteilhaft über die aus Aluminium hergestellten Reflektorsegmente
200, 201 erfolgen.
[0027] Seitlich ist jedes der Reflektorsegmente 200, 201 durch eine erste Reflektorseitenwand
mit zwei Reflexionsflächen 209, 210 und eine gegenüberliegende zweite Reflektorseitenwand
mit ebenfalls zwei Reflexionsflächen 211, 212 begrenzt. Die Reflexionsflächen 209,
210, 211, 212 der Reflektorseitenwände schließen mit der Reflexionsbasisfläche 203,
204 des betreffenden Leuchtsegments 200, 201 jeweils einen Winkel > 90° ein. Eine
der Reflexionsflächen 210, 212 einer jede Reflektorseitenwand ist gegenüber der anderen
Reflexionsfläche 209, 211 nach innen abgekantet und mündet in den Haltebereich 205,
206 des betreffenden Reflektorsegments 200, 201. Die Reflexionsbasisflächen 203, 204,
die vorliegend jeweils aus zwei Reflexionsflächen 209, 210, 211, 212 bestehenden Reflektorseitenwände
sowie die Haltebereiche 205, 206 definieren die eingangs bereits erwähnte Schaufelform
der Reflektorsegmente 200, 201.
[0028] Die Reflexionsbasisflächen 203, 204 und Reflexionsflächen 209, 210, 211, 212 der
Reflektorseitenwände der Reflektorsegmente 200, 201 sind in diesem Ausführungsbeispiel
mattiert ausgeführt. Auf Grund eher diffus reflektierender Lichtanteile werden relativ
weiche Übergänge in der Lichtverteilung des an den Reflexionsbasisflächen 203, 204
und Reflexionsflächen 209, 210, 211, 212 der Reflektorseitenwände reflektierten Lichts
erreicht.
[0029] Im Bereich eines äußeren Endes der Haltebereiche 205, 206 jedes Reflektorsegments
200, 201 ist jeweils ein Facettenreflektormittel 50, 51 angeordnet. Jedes der Facettenreflektormittel
50, 51 weist eine Mehrzahl übereinander angeordneter Reihen nebeneinander angeordneter,
vorzugsweise prismenartig geformter Reflexionsfacetten 500, 510 mit ebenen Reflexionsoberflächen
auf. Die ebenen Reflexionsoberflächen der Reflexionsfacetten 500, 510 sind hochreflektierend
(hochglänzend) ausgeführt, um den Reflexionsgrad und die Leuchtreichweite des Beleuchtungskörpers
1 zu vergrößern. Die Facettenreflektormittel 50, 51 erstrecken sich somit abschnittsweise
über die Lichtkegel des von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln 40, 41 emittierten
Primärlichts 400 hinweg.
[0030] Die Reflexionsoberflächen der Facettenreflektormittel 50, 51 in jeder der Reihen
sind plan ausgeführt und zueinander angewinkelt und dabei so ausgebildet und angeordnet,
dass die Reflexionsfacetten 500, 510 zumindest einen Teil des von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln
40, 41 direkt emittierten Primärlichts 400 reflektieren können, so dass das Licht
ohne weitere Reflexionen als indirektes Licht 400' aus dem Beleuchtungskörper 1 in
die Umgebung heraustreten kann. Diese Situation ist in Fig. 5 dargestellt anhand des
Reflektorsegments 200 dargestellt.
[0031] Um eine möglichst breite Strahlverteilung in einem zu beleuchtenden Bereich zu erhalten,
weisen benachbarte Reihen von Reflexionsfacetten 500, 510 - wie in Fig. 5 zu erkennen
- unterschiedliche Neigungswinkel (bezogen auf die Emissionsfläche(n) der Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel
40, 41) auf. Vom Inneren des jeweiligen Reflektorsegments 200, 201 nach außen betrachtet,
weisen die Reflexionsfacetten 500, 510 der unteren Reihe den flachsten Neigungswinkel
auf. Die darüber angeordneten Reihen von Reflexionsfacetten 500, 510 drehen demgegenüber
mehr und mehr ein und weisen somit einen von innen nach außen immer steiler werdenden
Neigungswinkel auf. Auf Grund dieser Gestaltung der Reflexionsfacetten 500, 510 der
Facettenreflektormittel 50, 51 wird erreicht, dass das von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln
40, 41 emittierte und von den Facettenreflektormitteln 50, 51 reflektierte Licht 400'
nicht in dieselbe Zielfläche des auszuleuchtenden Umgebungsbereichs gelenkt wird.
Vielmehr wird dadurch eine graduelle, teilweise Überlappung unterschiedlicher Zielflächen,
in die das von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln 40, 41 emittierte Primärlicht
400 reflektiert wird, erreicht. Diese Maßnahme sorgt für eine Erhöhung der Leuchtreichweite
und eine breite Lichtverteilung.
[0032] Der Anteil des von den Facettenreflektormitteln 50, 51 desjenigen Reflektorsegments
200, 201, innerhalb dessen die Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 40, 41 und das
ihnen unmittelbar zugeordnete Facettenreflektormittel 50, 51 angeordnet sind, reflektierten
Lichts 400' beträgt typischerweise 30% bis 40%, insbesondere etwa 35%, des von den
Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 40, 41 emittierten Primärlichts 400. Der Anteil
des direkt (also ohne Reflexionen) aus den Reflektorsegmenten 200, 201 austretenden
Lichts beträgt typischerweise 50% bis 60%, insbesondere etwa 55%, des emittierten
Primärlichts 400.
[0033] Fig. 6 zeigt eine Simulation der Reflexionen einer Vielzahl von Primärstrahlen 400,
die von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln 40 emittiert werden und dabei so
auf das Facettenreflektormittel 51 des gegenüberliegenden Reflektorsegments 201 treffen,
dass sie von diesem reflektiert werden. Die in dieser Weise reflektierten Teilstrahlen
400", deren Anteil typischerweise kleiner als 10% des gesamten Primärlichts 400 ist,
werden teilweise mehrfach an den Reflexionsbasisflächen 203, 204 und/oder Reflexionsflächen
209, 210, 211, 212 der Reflektorseitenwände beider Reflektorsegmente 200, 201 und/oder
an dem Facettenreflektormittel 50 des Reflektorsegments 200, innerhalb dessen die
das Primärlicht 400 emittierenden Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 40 angeordnet
sind, reflektiert. Dieser mehrfach reflektierte Lichtanteil 400" wird somit nicht
gezielt in die auszuleuchtende Zielfläche in der Umgebung gelenkt. Auf Grund der besonderen
Ausgestaltung der Reflektoreinheiten 20-27 ist dieser Anteil jedoch relativ gering.
[0034] Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird deutlich, dass ein sehr geringer Anteil (vorzugsweise
< 5 %, idealerweise noch geringer) des von den Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmitteln
40 des ersten Reflektorsegments 200 emittierten Primärlichts 400 im Bereich der Stoßkante
202 der Reflexionsbasisfläche 203 des betreffenden Reflektorsegments 200 relativ breit
reflektiert wird und als reflektierter Anteil 400"' aus dem Beleuchtungskörper 1 heraustritt.
Sich in Richtung der Reflexionsbasisfläche 203 ausbreitende Primärstrahlen 400 mit
noch größeren Abstrahlwinkeln (bezogen auf die Flächennormale der Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel
40 können somit nicht ohne Reflexion an der Reflexionsbasisfläche 203 aus dem Beleuchtungskörper
1 heraustreten und tragen somit nicht zu einer Blendung bei. Dadurch, dass die Reflektorsegmente
200, 201 einer jeden Reflektoreinheit 20-27 im Bereich der Stoßkante 202 einen Winkel
α zwischen 130° und 150° insbesondere einen Winkel von etwa 140° miteinander einschließen,
wird in vorteilhafter Weise eine wirksame Blendungsbegrenzung zur Verfügung gestellt.
[0035] Die Reflexionsbasisflächen 203, 204 und Reflexionsflächen 209, 210, 211, 212 der
Reflektorseitenwände beider Reflektorsegmente 200, 201 sind vorliegend als planare
Flächen (ebene Flächen) ausgebildet. Ebenso sind die Reflexionsfacetten 500, 510 der
Facettenreflektormittel 50, 51 planar ausgeführt. Nach umfangreichen Versuchen mit
unterschiedlich gestalteten Freiformflächen hat sich die Verwendung planarer reflektiver
Flächen als ausgesprochen vorteilhaft für die Vermeidung von Blendungseffekten erwiesen.
Demgegenüber sind parabolische oder konkave Flächen in der Regel immer mit einer Fokusbildung
und im ungünstigsten Fall mit einer sehr starken Erhöhung der beobachtbaren Leuchtdichte
des Beleuchtungskörpers 1 unter bestimmten Betrachtungswinkeln verbunden. Das Abbilden
der großen "Wendelbilder" der Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel 40, 41 mit divergenten
oder planaren reflektierenden Flächen eliminiert diesen Effekt. Es hat es sich ferner
gezeigt, dass konvex geformte reflektierende Flächen eine ausreichende Bündelung des
Lichts für die insbesondere bei Straßenleuchten notwendigen Reichweiten verhindern.
1. Beleuchtungskörper (1) einer Leuchte, insbesondere einer Straßenleuchte, umfassend
- mindestens eine Reflektoreinheit (20-27) mit einem ersten Reflektorsegment (200),
das eine Mehrzahl reflektiver Flächen umfasst, und mit einem zweiten Reflektorsegment
(201), das eine Mehrzahl reflektiver Flächen umfasst, wobei die beiden Reflektorsegmente
(200, 201) so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie zumindest abschnittsweise
unmittelbar entlang einer gemeinsamen Stoßkante (202), aneinander angrenzen,
- zumindest ein erstes LED-Leuchtmittel oder eine erste Gruppe von LED-Leuchtmitteln,
das/die innerhalb des ersten Reflektorsegments (200) angeordnet ist,
- zumindest ein zweites LED-Leuchtmittel oder eine zweite. Gruppe von LED-Leuchtmitteln,
das/die innerhalb des zweiten Reflektorsegments (201) angeordnet ist,
- ein erstes Facettenreflektormittel (50) mit einer Anzahl übereinander angeordneter
Reihen nebeneinander angeordneter Reflexionsfacetten (500), das an einem der Stoßkante
(202) gegenüberliegenden Ende des ersten Reflektorsegments (200) angebracht ist, sowie
- ein zweites Facettenreflektormittel (51) mit einer Anzahl übereinander angeordneter
Reihen nebeneinander angeordneter Reflexionsfacetten (510), das an einem der Stoßkante
(202) gegenüberliegenden Ende des zweiten Reflektorsegments (201) angebracht ist,
wobei die Reflexionsfacetten (500, 510) der Facettenreflektoren (50, 51) so ausgebildet
und angeordnet sind, dass sie einen Teil des von dem ersten und zweiten LED-Leuchtmittel
oder der ersten Gruppe und zweiten Gruppe von LED-Leuchtmitteln während des Betriebs
emittierten Lichts derart reflektieren können, dass sie in unterschiedliche, sich
nur teilweise geometrisch überlappende Zielflächen gelenkt werden, und wobei die Reflexionsfacetten
(500, 510) zu dem LED-Leuchtmittel oder der Gruppe von LED-Leuchtmitteln des jeweiligen
Reflektorsegments (200, 201) geneigt angeordnet sind, wobei die Neigungswinkel der
Reflexionsfacetten (500, 510) in der Reihe, in der die Reflexionsfacetten (500, 510)
nebeneinander angeordnet sind, identisch oder zumindest nahezu identisch sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfacetten (500, 510) benachbarter Reihen eines jeden Facettenreflektormittels
(50, 51) sich von innen nach außen vergrößernde Neigungswinkel aufweisen.
2. Beleuchtungskörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfacetten (500, 510) der Facettenreflektormittel (50, 51) eine Hochglanzoberfläche
aufweisen.
3. Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reflektorsegment (200) und das zweite Reflektorsegment (201) im Bereich
der Stoßkante (202) einen Winkel α zwischen 130° und 150°, insbesondere einen Winkel
α von etwa 140°, miteinander einschließen.
4. Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektorsegmente (200, 201) das Reflektors (2) im Wesentlichen schaufelartig
geformt sind.
5. Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle reflektiven Flächen der Reflektorsegmente (200, 201) plan ausgebildet sind.
6. Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige, vorzugsweise sämtliche, Reflexionsflächen der Reflektorsegmente
(200, 201) mattiert ausgebildet sind.
7. Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Leuchtmittel als Multi-Chip-on-Board-LED-Leuchtmittel (40, 41) ausgebildet
sind.
8. Leuchte, insbesondere Straßenleuchte, mit einem Gehäuse, innerhalb dessen mindestens
ein Beleuchtungskörper (1) untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungskörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist.
1. Light fixture (1) of a luminaire, in particular a streetlamp, comprising
- at least one reflector unit (20-27) having a first reflector segment (200) which
comprises a multiplicity of reflective areas, and having a second reflector segment
(201) which comprises a multiplicity of reflective areas, the two reflector segments
(200, 201) being formed and arranged in such a way that, at least in some sections,
they adjoin one another directly along a common abutting edge (202),
- at least one first LED lighting means or a first group of LED lighting means, which
is/are arranged within the first reflector segment (200),
- at least one second LED lighting means or a second group of LED lighting means,
which is/are arranged within the second reflector segment (201),
- a first facetted reflector means (50) having a number of rows arranged one above
another of reflective facets (500) arranged beside one another, which is fitted to
an end of the first reflector segment (200) that is opposite the abutting edge (202),
and
- a second facetted reflector means (51) having a number of rows arranged one above
another of reflective facets (510) arranged beside one another, which is fitted to
an end of the second reflector segment (201) that is opposite the abutting edge (202),
the reflective facets (500, 510) of the facetted reflectors (50, 51) being formed
and arranged in such a way that they are able to reflect part of the light emitted,
during operation, from the first and second LED lighting means or the first group
and second group of LED lighting means in such a way that these parts are deflected
into different target areas which overlap only partly geometrically, and
the reflective facets (500, 510) being arranged at an angle to the LED lighting means
or the group of LED lighting means of the respective reflector segment (200, 201),
the angles of inclination of the reflective facets (500, 510) in the row in which
the reflective facets (500, 510) are arranged beside one another being identical or
at least virtually identical,
characterized in that the reflective facets (500, 510) of adjacent rows of each facetted reflector means
(50, 51) have angles of inclination which increase from inside to outside.
2. Light fixture (1) according to Claim 1,
characterized in that the reflective facets (500, 510) of the facetted reflector means (50, 51) have a
highly glossy surface.
3. Light fixture (1) according to either of Claims 1 and 2, characterized in that, in the area of the abutting edge (202), the first reflector segment (200) and the
second reflector segment (201) enclose an angle α between 130° and 150°, in particular
an angle α of about 140°, with each other.
4. Light fixture (1) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the reflector segments (200, 201) of the reflector (2) are shaped substantially in
the manner of a shovel.
5. Light fixture (1) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that all the reflective areas of the reflector segments (200, 201) are planar.
6. Light fixture (1) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that at least some, preferably all, of the reflective areas of the reflector segments
(200, 201) are made matt.
7. Light fixture (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the LED lighting means are formed as multi-chip-on-board LED lighting means (40,
41).
8. Luminaire, in particular streetlamp, having a housing within which at least one light
fixture (1) is accommodated, characterized in that the light fixture (1) is implemented in accordance with one of Claims 1 to 7.
1. Luminaire (1) d'une lampe, notamment d'un lampadaire, comprenant :
- au moins une unité de réflecteurs (20 à 27), avec un premier segment de réflecteurs
(200) qui comprend une pluralité de surfaces réfléchissantes et avec un deuxième segment
de réflecteurs (201), qui comprend une pluralité de surfaces réfléchissantes, les
deux segments de réflecteurs (200, 201) étant conçus et placés de sorte à être au
moins directement adjacents, au moins par parties le long d'une lisière (202) commune,
- au moins une première ampoule à LED ou un premier groupe d'ampoules à LED qui est/sont
placé (e) (s) à l'intérieur du premier segment de réflecteurs (200),
- au moins une deuxième ampoule à LED ou un deuxième groupes d'ampoules à LED qui
est/sont placé(e)(s) à l'intérieur du deuxième segment de réflecteurs (201),
- un premier moyen réfléchissant (50) à facettes, avec un nombre de rangées superposées
de facettes réfléchissantes (500) placées côte à côte, qui est monté sur une extrémité
du premier segment de réflecteurs (200) qui est opposée à la lisière (202), ainsi
- qu'un deuxième moyen réfléchissant (51) à facettes, avec un nombre de rangées superposées
de facettes réfléchissantes (510) placées côte à côte, qui est monté sur une extrémité
du deuxième segment de réflecteurs (201) qui est opposée à la lisière (202),
les facettes réfléchissantes (500, 510) des réflecteurs (50, 51) à facettes étant
conçues et placées de sorte à pouvoir réfléchir une partie de la lumière émise en
service par la première et la deuxième ampoules à LED ou par le premier et le deuxième
groupes d'ampoules à LED, de sorte à être dirigée dans différentes surfaces cibles
ne se chevauchant géométriquement qu'en partie et les facettes réfléchissantes (500,
510) étant placées en étant inclinées vers les ampoules à LED ou les groupes d'ampoules
à LED du segment de réflecteurs (200, 201) concerné, dans la rangée, dans laquelle
les facettes réfléchissantes (500, 510) sont placées côte à côte, les angles d'inclinaison
des facettes réfléchissantes (500, 510) étant identiques ou au moins pratiquement
identiques,
caractérisé en ce que les facettes réfléchissantes (500, 510) de rangées voisines de chacun des moyens
réfléchissants (50, 51) à facettes présentent des angles d'inclinaison croissants
de l'intérieur vers l'extérieur.
2. Luminaire (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les facettes réfléchissantes (500, 510) des moyens réfléchissants (50, 51) à facettes
comportent une surface à haute brillance.
3. Luminaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la région de la lisière (202), le premier segment de réflecteurs (200) et le
deuxième segment de réflecteurs (201) forment ensemble un angle α compris entre 130°
et 150°, notamment un angle α d'environ 140°.
4. Luminaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les segments de réflecteurs (200, 201) du réflecteur (2) sont façonnés sensiblement
en forme de pales.
5. Luminaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que toutes les surfaces réfléchissantes des segments de réflecteurs (200, 201) sont conçues
en étant planes.
6. Luminaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins certaines, de préférence toutes les surfaces réfléchissantes des segments
de réflecteurs (200, 201) sont conçues en étant amaties.
7. Luminaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ampoules à LED sont conçues en tant qu'ampoules à LED (40, 41), en version Multi-Chip-on-Board.
8. Lampe, notamment lampadaire, avec un boîtier à l'intérieur duquel est logé au moins
un luminaire (1), caractérisé en ce que le luminaire (1) est réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.