LEUCHTMITTEL MIT VORGEBBARER ABSTRAHLCHARAKTERISTIK UND HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR EINEN OPTIKKÖRPER

Beschreibung

[0001] Die Druckschriften US 2011/0242846 A1, US 2012/0044675 A1, JP 2009-070817 A, US 2012/0275150 A1, EP 1621918 B1, WO 2011/086104 A1, US 2011/0305024 A1, US 2011/0038144 A1 und US 2012/0155072 A1 beschreiben jeweils Leuchtmittel.

[0002] Die Druckschrift JPH 11232912 offenbart ein Leuchtmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein einfach herzustellendes und kompaktes Leuchtmittel anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Optikkörpers, der in einem einfach herzustellenden und kompakten Leuchtmittel enthalten ist, anzugeben.

[0003] Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtmittel gemäß Patentanspruch 1 beziehungsweise durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 19 gelöst.

[0004] Das Leuchtmittel kann insbesondere zur Flächenbeleuchtung vorgesehen sein. Bei dem Leuchtmittel kann es sich beispielsweise um eine Bildschirm-Hintergrundbeleuchtung handeln. Ferner kann das Leuchtmittel für die Allgemeinbeleuchtung vorgesehen sein. Das Leuchtmittel ist dann zum Beispiel als Raumbeleuchtung, eine Deckenleuchte, eine Beleuchtung für Großraumbüros, eine Hintergrundbeleuchtung eines Lichtkastens für Außenwerbung, eine Gangbeleuchtung, eine Beleuchtung für Flugzeugkabinen oder eine Straßenlaterne vorgesehen.

[0005] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst dieses einen einzigen Optikkörper mit einer Strahlungseintrittsfläche und einer Strahlungsaustrittsfläche. Die Strahlungseintrittsfläche und die Strahlungsaustrittsfläche sind durch Bereiche der Außenfläche des Optikkörpers gebildet, wobei diese Bereiche auch stellenweise überlappen können.

[0006] Bei dem Optikkörper kann es sich beispielsweise um einen insbesondere zylinderförmigen oder halbzylinderförmigen Stab handeln. Der Optikkörper kann beispielsweise aus einem Material bestehen, welches strahlungsdurchlässig ausgebildet ist und einen höheren Brechungsindex als Luft aufweist. Beispielsweise kann der Optikkörper Glas oder einen optischen Kunststoff enthalten oder aus diesem gebildet sein. Bei dem optischen Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polymethylmethacrylat (umgangssprachlich: Plexiglas), Polystyrol, Cyclo-Olefin-Copolymere oder Polycarbonat handeln. Der Brechungsindex des Materials des Optikkörpers kann beispielsweise in einem Bereich von mindestens 1,4 bis maximal 2,7 liegen. Der Optikkörper ist insbesondere als Vollkörper ausgebildet und ist im Rahmen der Herstellungstoleranz frei von Hohlräumen und Gaseinschlüssen. Beispielsweise kann der Optikkörper vollständig aus demselben Material gebildet sein.

[0007] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels weist der Optikkörper eine Haupterstreckungsrichtung auf. Mit anderen Worten, die räumliche Ausdehnung des Optikkörpers in einer räumlichen Dimension ist erheblich größer als die räumliche Ausdehnung des Optikkörpers in den anderen zwei räumlichen Dimensionen. Beispielsweise weist der Optikkörper entlang der Haupterstreckungsrichtung eine Länge und in einer ersten Ebene, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers verläuft, eine maximale radiale Erstreckung auf, wobei die maximale radiale Erstreckung deutlich kleiner als die Länge ist. Bei der Haupterstreckungsrichtung kann es sich beispielsweise um die Längsachse eines Zylinders, Halbzylinders oder Quaders handeln.

[0008] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst dieses zumindest zwei Leuchtdioden, welche jeweils zumindest einen Leuchtdiodenchip und eine Strahlungsdurchtrittsfläche umfassen. Hierbei sind die Strahlungsdurchtrittsflächen der Leuchtdioden der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers zugewandt, wodurch das von den Leuchtdioden emittierte Licht direkt in den Optikkörper eingekoppelt wird. Die Leuchtdiodenchips emittieren zum Beispiel farbiges Licht, etwa Licht im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Ferner können die Leuchtdioden einen Leuchtstoff zur Wellenlängenkonversion umfassen. Dementsprechend ist es möglich, mit dem Leuchtmittel weißes Licht einer vorgebbaren Farbtemperatur zu erzeugen.

[0009] Die Strahlungsdurchtrittsflächen der zumindest zwei Leuchtdioden erstrecken sich entlang einer Haupterstreckungsebene. Die Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers kann beispielsweise parallel der Haupterstreckungsebenen der Leuchtdiodenchips verlaufen.

[0010] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels sind die zumindest zwei Leuchtdioden entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers angeordnet. Bevorzugt sind die Leuchtdioden im Rahmen der Herstellungstoleranzen zentriert zu dem Optikkörper angeordnet.

[0011] Ferner können die Leuchtdioden auf einem starren oder flexiblen Träger, wie eine Platine mit Anschlussstellen, oder einem anderen Träger mit Leiterzügen montiert sein. Der Träger kann ein Material umfassen, welches das von der Leuchtdiode emittierte Licht reflektiert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Leuchtdioden nicht auf einem Träger angeordnet sind, sondern beispielsweise an der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers montiert sind. Der Optikkörper bildet dann den Träger für die Leuchtdiodenchips.

[0012] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels verläuft die Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers flach oder ist konvex gekrümmt. Konvex gekrümmt bedeutet hier und im Folgenden, dass die Krümmung nach außen, also vom Zentrum des Optikkörpers abgewandt, verläuft. Eine konkav gekrümmte Strahlungseintrittsfläche wäre dann also nach innen gekrümmt. Beispielsweise kann die Strahlungseintrittsfläche in einem Querschnitt des Optikkörpers der ersten Ebene einen Halbkreis bilden oder im Rahmen der Herstellungstoleranz keine Krümmung aufweisen.

[0013] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst die Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers zumindest eine Vertiefung im Optikkörper. Bei der Vertiefung kann es sich beispielsweise um eine Ausnehmung oder Einkerbung handeln. Die Vertiefung ist somit nach innen gerichtet. Beispielsweise kann die Vertiefung über Materialabtrag oder über Eindrücken hergestellt werden.

[0014] Die zumindest eine Vertiefung ist dafür vorgesehen, in dem Optikkörper propagierendes Licht in gewünschter Weise aus dem Optikkörper auszukoppeln. Mitunter kann durch die Vertiefungen eine homogene Ausleuchtung erzielt werden. Mit anderen Worten, die Vertiefungen führen dazu, dass die Lichtverteilungskurve des von den Leuchtdioden emittierten Lichts homogenisiert wird. Insbesondere kann die Vertiefung so ausgebildet sein, dass die Wahrscheinlichkeit für eine Totalreflexion und/oder Rückreflexion des propagierenden Lichts an der Grenzfläche, die durch eine die Vertiefung begrenzende Seiten- beziehungsweise Außenfläche des Optikkörpers ausgekoppelt wird, in gewünschter Weise entweder reduziert oder vergrößert wird. Mit anderen Worten, die Vertiefung ist so geformt, dass das in dem Optikkörper propagierende Licht entweder bevorzugt durch die die Vertiefungen begrenzenden Seitenbeziehungsweise Außenflächen ausgekoppelt wird oder bevorzugt kein Licht durch die Seiten beziehungsweise Außenflächen tritt. Dementsprechend kann mit der Vertiefung die Auskoppeleffizienz eines in den Optikkörper eingekoppelten und dort über Lichtwellenleitung propagierenden Lichts erhöht werden und/oder eine gewünschte Abstrahlcharakteristik, das heißt eine gewünschte Intensitätsverteilung, für das von dem Leuchtmittel emittierte Licht generiert werden.

[0015] Es ist ferner möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers gekrümmt verläuft. Beispielsweise sind wenigstens 80 %, bevorzugt wenigstens 90 %, der Strahlungsaustrittsfläche konvex gekrümmt. Insbesondere ist es möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers vollständig, mit Ausnahme der Vertiefungen konvex gekrümmt ist.

[0016] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst dieses einen einzigen Optikkörper, der eine Haupterstreckungsrichtung, eine Strahlungseintrittsfläche und eine Strahlungsaustrittsfläche aufweist, und zumindest zwei Leuchtdioden, die jeweils zumindest einen Leuchtdiodenchip und eine Strahlungsdurchtrittsfläche, die sich entlang einer Haupterstreckungsebene erstreckt, umfassen, wobei die zumindest zwei Leuchtdioden entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers angeordnet sind, die Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers den Strahlungsdurchtrittsflächen der Leuchtdioden zugewandt ist, der Optikkörper als Vollkörper ausgebildet ist, die Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers flach verläuft oder konvex gekrümmt ist und die Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers zumindest eine Vertiefung im Optikkörper umfasst.

[0017] Bei dem hier beschriebenen Leuchtmittel wird insbesondere die Idee verfolgt, eine gewünschte Abstrahlcharakteristik, insbesondere eine klare Vorwärts-Abstrahlcharakteristik, und eine hohe Lichteffizienz durch an der Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers angebrachte Vertiefungen zu erhalten. Der in dem Leuchtmittel enthaltene Optikkörper ist zudem einfach und kostengünstig herstellbar, wodurch eine hohe Flexibilität in Hinblick auf die Einsatzmöglichkeiten des Leuchtmittels erreicht werden kann.

[0018] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels erstreckt sich die zumindest eine Vertiefung über nahezu die vollständige Länge, das heißt wenigstens über 90 % der gesamten Länge, oder über die gesamte Länge des Optikkörpers entlang der Haupterstreckungsrichtung. Die Vertiefung kann beispielsweise bei einer Draufsicht auf den Optikkörper entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers verlaufen, wobei die Vertiefung achsensymmetrisch zu einer Linie verlaufen kann, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung verläuft. Bei der zumindest einen Vertiefung kann es sich um die einzige Vertiefung in dem Optikkörper handeln. Insbesondere ist es möglich, dass das Leuchtmittel lediglich eine einzige Vertiefung umfasst, die sich über nahezu die vollständige Länge erstreckt. Insbesondere kann eine gedachte Linie durch einen Punkt der einzigen Vertiefung und einen Punkt auf einer Strahlungsdurchtrittsfläche einer Leuchtdiode eine Symmetrieachse für den Optikkörper bilden.

[0019] Insbesondere bei dieser Ausführungsform des Leuchtmittels befindet sich zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen der zumindest zwei Leuchtdioden und der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers ein Material, das einen niedrigeren Brechungsindex als das Material des Optikkörpers und das Material der zumindest zwei Leuchtdioden aufweist. Bei dem Material kann es sich insbesondere auch um ein Gas, wie beispielsweise Luft, handeln. In letzterem Fall befindet sich also ein gasgefüllter Spalt zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen der Leuchtdioden und der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers. Die durch diese Anordnung hervorgerufene Lichtbrechung an den zwei Grenzflächen am Übergang von den Strahlungsdurchtrittsflächen der Leuchtdioden in den Optikkörper führt insbesondere dazu, dass das Strahlungsprofil des in den Optikkörper eintretenden Lichts in der Ebene parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers und senkrecht zur ersten Ebene verbreitert und in der zweiten Ebene verschmälert wird. Insbesondere kann so ein im Wesentlichen Lambert'sches Strahlungsprofil der Leuchtdiodenchips beim Eintritt der Strahlung in den Optikkörper verändert werden.

[0020] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst dieses zumindest zwei Vertiefungen, wobei die zumindest zwei Vertiefungen entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers angeordnet sind und sich die zumindest zwei Vertiefungen im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zur ersten Ebene erstrecken. In einer Draufsicht auf den Optikkörper von oben verlaufen die Vertiefungen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils parallel zu einer Querlinie, die quer oder senkrecht zur Längsachse des Optikkörpers verläuft. Die zumindest zwei Vertiefungen können sich beispielsweise über die gesamte Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers erstrecken, es ist jedoch auch möglich, dass sich die zumindest zwei Vertiefungen nur über einen Teil der Strahlungsaustrittsfläche des Optikkörpers erstrecken.

[0021] Insbesondere bei dieser Ausführungsform des Leuchtmittels befindet sich zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen der zumindest zwei Leuchtdioden und der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers ein Material, das einen höheren oder gleichen Brechungsindex als das Material des Optikkörpers und einen niedrigeren Brechungsindex als das Material der zumindest zwei Leuchtdioden aufweist. Bei dem Material kann es sich beispielsweise um eine verbindende Silikonschicht und/oder eine andere klebende Schicht handeln. Das Material kann insbesondere in direktem Kontakt mit den Strahlungsdurchtrittsflächen und der Strahlungseintrittsfläche stehen. Insbesondere ist es möglich, dass das Material aus demselben Material wie der Optikkörper gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise eine Brechungsindexanpassung zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen der zumindest zwei Leuchtdioden und dem der Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers angestrebt werden. Insbesondere ist es möglich, dass das Licht nur einen einzigen Brechungsindexsprung beim Übergang von den Strahlungsdurchtrittsflächen der Leuchtdioden in den Optikkörper erfährt.

[0022] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels wird die zumindest eine Vertiefung durch eine Außenfläche begrenzt, die einen Teil der Außenfläche des Optikkörpers bildet und die Außenfläche weist in einem Querschnitt der zumindest einen Vertiefung im Rahmen der Herstellungstoleranzen die Form eines Kreissegments auf. Die Form der Vertiefung beziehungsweise der Außenfläche der Vertiefung kann dementsprechend zu einem Kreis vervollständigt werden. Der Querschnitt kann beispielsweise parallel zur ersten Ebene erfolgen, also senkrecht zur Haupterstreckungsachse des Optikkörpers.

[0023] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels werden die zumindest zwei Vertiefungen jeweils durch zwei Seitenflächen begrenzt, die einen Teil der Außenfläche des Optikkörpers bilden. Die zwei Seitenflächen sind so zueinander angeordnet, dass sie im Rahmen der Herstellungstoleranz in einem Querschnitt der zumindest einen Vertiefung die Spitze eines insbesondere gleichschenkligen Dreiecks begrenzen. Die Begrenzungslinien der zwei Seitenflächen bilden also zusammen mit einer die beiden Begrenzungslinien verbindenden Linie ein Dreieck. Der Querschnitt erfolgt beispielsweise parallel zu einer zweiten Ebene, die durch eine Parallele zur Haupterstreckungsebene und eine Achse, die senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Leuchtdioden verläuft, aufgespannt wird. Ein Querschnitt parallel zur zweiten Ebene entspricht dann beispielsweise einem Schnitt entlang der Haupterstreckungsebene des Optikkörpers.

[0024] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels schließen die zwei Seitenflächen an der Spitze des Dreiecks einen Winkel von wenigstens 80° und höchstens 110° ein. Die Begrenzungslinien der zwei Seitenflächen schließen also mit einer die Begrenzungslinien verbindenden Linie einen Winkel von wenigstens 35° und höchstens 50° ein. Die Abstrahlcharakteristik des von dem Leuchtmittel emittierten Lichts hängt hierbei stark von der Größe des Winkels zwischen den beiden Seitenflächen ab. Beispielsweise sind die Winkel an den Brechungsindex des Materials des Optikkörpers angepasst. So wird bei einem größeren Brechungsindex beispielsweise ein größerer Winkel benötigt, um eine gleiche oder ähnliche Abstrahlcharakteristik wie bei einem kleineren Brechungsindex zu erhalten.

[0025] Bevorzugt weist die erste Vertiefung der zumindest zwei Vertiefungen dieselbe Form beziehungsweise denselben Querschnitt wie die zweite Vertiefung des Leuchtmittels auf. Im Fall von einer Vielzahl von Vertiefungen können diese beispielsweise periodisch entlang der Haupterstreckungsrichtung der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtmittels angeordnet sein. Mit anderen Worten, die Vertiefungen sind regelmäßig voneinander beabstandet entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers angeordnet.

[0026] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels ist der Optikkörper das einzige optische Element des Leuchtmittels. Dies bedeutet insbesondere, dass kein weiteres optisches Element wie beispielsweise eine Linse, ein Vergusskörper mit streuenden Partikeln oder dergleichen in dem Leuchtmittel vorhanden sind. Die gewünschte Abstrahlcharakteristik des emittierten Lichts wird also ausschließlich durch den einen Optikkörper erzielt.

[0027] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels beträgt die räumliche Ausdehnung der zumindest einen Vertiefung entlang zumindest zweier zueinander senkrecht stehender Achsen maximal 10 %, bevorzugt maximal 6 %, der räumlichen Ausdehnung des Optikkörpers entlang derselben Achsen. Die räumliche Ausdehnung entlang der zwei zueinander senkrecht stehenden Achsen kann ferner wenigstens 2 %, bevorzugt wenigstens 4 %, der räumlichen Ausdehnung des Optikkörpers entlang derselben Achsen betragen. Insbesondere können mit den zwei Achsen die beiden Achsen, die auf der Erstreckungsrichtung der Vertiefung senkrecht stehen, gemeint sein. Beispielsweise entspricht die maximale Erstreckung der zumindest einen Vertiefung maximal 10 %, bevorzugt maximal 6 %, der maximalen radialen Erstreckung des Optikkörpers.

[0028] Beispielsweise weist die Vertiefung eine typische Größe im Bereich von mindestens 20 µm und höchstens 500 µm auf. Die typische Größe kann hierbei der räumlichen Ausdehnung der zumindest einen Vertiefung entlang der zumindest zwei zueinander senkrecht stehenden Achsen sein. Im Vergleich hierzu liegt die Größe des Optikkörpers entlang der Achsen senkrecht zur Haupterstreckungsebene in einem Bereich von 2 mm bis 8 mm, und entlang der Haupterstreckungsachse bei über 10 mm.

[0029] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels weist der Optikkörper die Form eines geraden Zylinders oder eines Halbzylinders auf. Die Strahlungseintrittsfläche des Optikkörpers entspricht dann entweder der einen Hälfte der gekrümmten Mantelfläche eines Zylinders oder der nicht gekrümmten Mantelfläche eines Halbzylinders. Die Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers verläuft dann also parallel zur Längsachse des Zylinders. Im Fall einer Ausbildung des Optikkörpers als Halbzylinder verläuft die gerade Seite des Halbzylinders im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zur Haupterstreckungsebene der Leuchtdioden. Der Durchmesser des Zylinders beziehungsweise der Radius des Halbzylinders liegt zum Beispiel in einem Bereich von 2 mm bis 8 mm.

[0030] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels weist die Intensitätsverteilung im Fernfeld des von dem Leuchtmittel emittierten Lichts als Funktion eines Polarwinkels zur Oberflächennormalen, die in der Haupterstreckungsebene der Leuchtdioden verläuft und senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers steht, zwei lokale Maxima auf, die durch ein einziges lokales Minimum voneinander getrennt sind. Die Messung der Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels erfolgt beispielsweise entlang einer Kreislinie, die senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers und parallel zur Haupterstreckungsebene der Leuchtdioden verläuft.

[0031] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels ist die Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels im Rahmen der Messgenauigkeit achsensymmetrisch. Dies bedeutet, dass die beiden lokalen Maxima im Rahmen der Messgenauigkeit dieselbe Intensität aufweisen. Die Symmetrieachse kann durch das Minimum der Intensitätsverteilung verlaufen.

[0032] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels beträgt das Minimum der Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels höchstens 60 % der Intensität der Maxima. Dies bedeutet, dass das Minimum die beiden Maxima klar voneinander trennt. Insbesondere ist das Minimum im Rahmen der Messgenauigkeit von Null verschieden. Dies bedeutet, dass das Minimum klar von dem Grundrauschen der Messapparatur unterschieden werden kann. Eine solche Intensitätsverteilung gemessen als Funktion eines Polarwinkels entspricht dann in einer Dimension einer so genannten Batwing-Intensitätsverteilung.

[0033] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels weist die Intensitätsverteilung im Fernfeld des von dem Leuchtmittel emittierten Lichts als Funktion eines Azimutwinkels zur Oberflächennormalen, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers verläuft, ein Plateau auf, innerhalb dessen die Intensität um höchstens 5 % um einen im Rahmen der Messgenauigkeit von Null verschiedenen Mittelwert nach oben oder unten schwankt. Die Intensitätsverteilung als Funktion des Azimutwinkels kann beispielsweise entlang einer Kreislinie, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers verläuft, gemessen werden. Die Intensitätsverteilung kann also beispielsweise entlang der (Halb-)Zylinderlängsachse gemessen werden.

[0034] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels entspricht die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung gemessen als Funktion des Azimutwinkels wenigstens 70 %, bevorzugt wenigstens 80 %, der Breite des Plateaus. Mit anderen Worten, die Intensitätsverteilung fällt zu den Seiten des Plateaus hin steil ab. Die Halbwertsbreite ist hier und im Folgenden als volle Halbwertsbreite definiert, das heißt, dass die Halbwertsbreite durch die Differenz zwischen den beiden Winkeln, an welchen die Intensitätsverteilung jeweils auf die Hälfte der mittleren maximalen Intensität abgefallen ist, gegeben ist. Die Breite des Plateaus ist beispielsweise durch die Differenz der beiden Winkel, an denen die Höhe der Intensität weniger als 5 % ihres Mittelwerts beträgt, gegeben.

[0035] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels ist die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung als Funktion des Azimutwinkels wenigstens ein Faktor 1,7, bevorzugt wenigstens ein Faktor 2,4, größer als die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels. Mit anderen Worten, die Lichtverteilung, die von dem Leuchtmittel ausgesendet wird, ist nicht radialsymmetrisch sondern entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers breiter als senkrecht hierzu. Die Intensitätsverteilung spiegelt also die Form des Optikkörpers wider. Insbesondere kann das quer zur Haupterstreckungsrichtung emittierte Licht kollimiert werden und das entlang der Haupterstreckungsrichtung emittierte Licht aufgeweitet werden.

[0036] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels ist die Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels im Wesentlichen translationsinvariant. Mit anderen Worten, die Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels ändert sich entlang der Haupterstreckungsebene des Leuchtmittels nicht. Beispielsweise kann die Messung der Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels und des Polarwinkels mit einer sogenannten Ulbricht-Kugel durchgeführt werden. Die Ulbricht-Kugel kann dann für die Messung der Intensitätsverteilung als Funktion des Polarwinkels an einem beliebigen Punkt entlang der Haupterstreckungsrichtung des Optikkörpers angebracht werden, wobei stets dasselbe Ergebnis erzielt wird.

[0037] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmittels umfasst der Optikkörper Leuchtstoffpartikel zur Wellenlängenkonversion der von den Leuchtdioden emittierten elektromagnetischen Strahlung. Beispielsweise emittieren die Leuchtdioden blaues Licht, das durch die Leuchtstoffpartikel in grünes, weißes, rotes Licht und/oder rot-gelbes Licht konvertiert wird. Beispielsweise können die Leuchtstoffpartikel in dem Optikkörper gleichmäßig verteilt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Leuchtstoffpartikel nur an einer Außenfläche des Optikkörpers angebracht sind. Es ist ferner möglich, dass die Leuchtstoffpartikel in einer Schicht, welche auf einer Außenfläche des Optikkörpers angebracht ist, enthalten sind. Weiterhin kann der Optikkörper auch andere, nicht konvertierende Streupartikel enthalten. Die Streupartikel können beispielsweise ein Metalloxid, wie zum Beispiel Titandioxid (TiO₂) enthalten.

[0038] Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Optikkörpers, welcher in einem hier beschriebenen Leuchtmittel enthalten ist, angegeben. Das heißt, sämtliche für das Leuchtmittel beziehungsweise für den Optikkörper offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das noch weiche Material des Optikkörpers kontinuierlich durch eine formgebende Öffnung aus der Schmelze gezogen. Mit anderen Worten, die Herstellung des Optikkörpers erfolgt mittels Extrusion, Formziehen oder Strangzug. Ein solches Verfahren ermöglicht insbesondere die Herstellung von Optikkörpern mit variabler Länge ohne große Veränderungen des Prozesses.

[0039] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zumindest eine Vertiefung in den noch nicht ganz erstarrten Optikkörper eingebracht. Die Vertiefung kann beispielsweise mit einer oberflächenstrukturierten Walze oder einem Formrad eingebracht werden. In diesem Fall erfolgt kein Materialabtrag aus dem Optikkörper, sondern Material wird im Optikkörper zur Bildung der Vertiefung verschoben.

[0040] Es ist jedoch auch möglich, dass die Vertiefungen aus dem Optikkörper ausgenommen werden, das heißt, dass ein Teil des Optikkörpers aus diesem entfernt wird.

[0041] Im Folgenden wird das hier beschriebene Leuchtmittel anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Die Figur 1 und die Figur 2 zeigen Ausführungsbeispiele des hier beschriebenen Leuchtmittels.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen Intensitätsverteilung im Nah- und Fernfeld der durch Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Leuchtmittels emittierten elektromagnetischen Strahlung.

[0042] Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

[0043] Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1. Die Figur 1A zeigt das Leuchtmittel 1 anhand einer schematischen Schnittdarstellung parallel zur ersten Ebene XY, die durch die beiden senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung Z des Optikkörpers stehenden Achsen X, Y aufgespannt wird. Die Figur 1B zeigt das Leuchtmittel 1 anhand einer Seitenansicht.

[0044] Wie in Figur 1A gezeigt, umfasst das Leuchtmittel 1 einen Optikkörper 3 mit einer Strahlungseintrittsfläche 3a und einer Strahlungsaustrittsfläche 3b, und zumindest eine Leuchtdiode 2, umfassend zumindest einen Leuchtdiodenchip 21 und eine Strahlungsdurchtrittsfläche 2a, die sich im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene XZ der Leuchtdioden 2 erstreckt. Die Leuchtdiodenchips sind beispielsweise als sogenannte Flächenstrahler ausgebildet, das heißt, dass die Leuchtdiodenchips im Wesentlichen ein Lambert'sches Strahlungsprofil aufweisen. Die Abmessungen entlang der Haupterstreckungsebene XZ einer Strahlungsdurchtrittsfläche 2a einer Leuchtdiode 2 liegen in einem Bereich von mindestens 0,5 mm² bis höchstens 1 mm². Die Strahlungsdurchtrittsfläche 2a der Leuchtdiode 2 kann beispielsweise quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein. Die Wahl der Abmessungen des Optikkörpers 3 ist abhängig von der Wahl der Abmessungen der Strahlungsdurchtrittsfläche 2a.

[0045] Der Querschnitt des Optikkörpers 3 entlang der ersten Ebene XY bildet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Kreis. Der Optikkörper 3 ist also zylinderförmig ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Optikkörper 3 halbzylinderförmig ausgebildet ist. Die Leuchtdiode 2 kann beispielsweise in direktem Kontakt mit dem Optikkörper 3 stehen, es ist jedoch auch möglich - anders als in Figur 1A gezeigt - dass ein verbindendes Material zwischen den Leuchtdioden 2 und dem Optikkörper 3 angeordnet ist.

[0046] Wie der schematischen Seitenansicht der Figur 1B zu entnehmen ist, sind die Leuchtdioden entlang der Haupterstreckungsrichtung Z des Leuchtmittels 1 angeordnet. Beispielsweise beträgt der Abstand entlang der Haupterstreckungsrichtung Z zwischen zwei benachbarten Leuchtdioden 10 mm. Der gewählte Abstand ist abhängig von der gewünschten Intensitäts- und Homogenitätsverteilung des von dem Leuchtmittel 1 emittierten Lichts und kann somit variieren.

[0047] An der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3 sind mehrere Vertiefungen 4 angeordnet, die sich im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zur ersten Ebene XY erstrecken. Die Vertiefungen 4 werden durch zwei Seitenflächen 4c begrenzt. Die Seitenflächen 4c bilden einen Teil der Außenfläche 3a, 3b des Optikkörpers 3. Die zwei Seitenflächen 4c bilden zusammen die Spitze 42 eines gleichschenkligen Dreiecks. Die zwei Seitenflächen 4c schließen einen Winkel von wenigstens 80° und höchstens 110° miteinander ein.

[0048] In dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 kann der Abstand der Spitze 42 des gebildeten Dreiecks zur Strahlungsaustrittsfläche 3b beispielsweise in einem Bereich von mindestens 50 µm und höchstens 500 µm liegen. Beispielsweise kann der Abstand zur Strahlungsaustrittsfläche 200 µm betragen. Der Abstand benachbarter Vertiefungen kann beispielsweise maximal 100 µm betragen. Hierbei ist die Breite des Bereichs auf der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3, der sich zwischen den Vertiefungen 4 befindet, angegeben. Die Abstände und Abmessungen können von den eben genannten Werten beispielsweise um 20 % nach oben oder unten abweichen. Die Abstände und Abmessungen der gebildeten Dreiecke sind abhängig von den Abmessungen des Optikkörpers.

[0049] Gemäß der schematischen Schnittdarstellungen der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 näher beschrieben. Die Figur 2A zeigt eine Schnittdarstellung parallel zur ersten Ebene XY und die Figur 2B zeigt eine Seitenansicht. Der Querschnitt des Optikkörpers 3 entlang der ersten Ebene XY bildet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Halbkreis. Der Optikkörper 2 weist also die Form eines Halbzylinders auf. Ferner erstreckt sich die Vertiefung 4 entlang der Haupterstreckungsrichtung Z des Optikkörpers 3. Es ist nur eine einzige Vertiefung 4 im Optikkörper 3 vorhanden.

[0050] Die Leuchtdioden 2 sind auf einem Träger 5 angeordnet, es ist jedoch auch möglich, dass Außenflächen der Leuchtdioden 2 mit dem Optikkörper 3 zumindest stellenweise in direktem Kontakt stehen und somit kein Träger 5 benötigt wird. Der Träger 5 kann beispielsweise eine reflektierende Schicht auf der der Leuchtdiode 2 zugewandten Deckfläche umfassen, die beispielsweise über 90 % des von den Leuchtdioden 2 emittierte Lichts reflektiert. Zwischen den Leuchtdioden 2 und dem Optikkörper 3 befindet sich ein Luftspalt 6. Der Luftspalt 6 weist einen geringeren Brechungsindex als das Material des Optikkörpers 3 und das Material der Leuchtdiode 2 auf.

[0051] Die zumindest eine Vertiefung wird durch eine Außenfläche 4d begrenzt, die einen Teil der Außenfläche 3a, 3b des Optikkörpers 3 bildet. Die Außenfläche 4d der Vertiefung 4 bildet im Rahmen der Herstellungstoleranzen im Querschnitt parallel zur ersten Ebene XY die Form eines Kreissegments. Der Abstand des tiefsten Punkt des Kreissegments zum höchsten Punkt der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3 kann beispielsweise 200 µm und die Breite der Vertiefung beispielsweise 0,5 mm betragen. Die Abmessungen der Vertiefung können von diesen eben genannten Werten um bis zu 20 % nach oben oder unten abweichen.

[0052] Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen simulierte normierte Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c des von Ausführungsbeispielen eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 emittierten Lichts als Funktion des Azimutwinkels θ beziehungsweise des Polarwinkels ϕ. Die Figuren 3A, 4A und 5A zeigen hierbei jeweils die Intensitätsverteilungen 61a, 62a im Nahfeld des Lichts in einem Abstand von 1 mm über der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3. Die Figuren 3B, 4B und 5B zeigen jeweils die Intensitätsverteilungen 61b, 62b im Zwischenfeld des Lichts in einem Abstand von 10 mm über der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3. Die Figuren 3C, 4C und 5C zeigen jeweils die Intensitätsverteilungen 61b, 62b im Fernfeld des Lichts. Die Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c sind auf ihr jeweiliges Maximum normiert.

[0053] Die Figuren 3A, 3B und 3C zeigen Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c des von einem in Verbindung mit der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 emittierten Lichts, wobei die Vertiefungen 4 an der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3 des Ausführungsbeispiels vernachlässigbar klein sind. Mit anderen Worten, die Vertiefungen 4 können nicht von einer typischen Oberflächenrauigkeit des Materials des Optikkörpers 3 unterschieden werden. Insbesondere die Intensitätsverteilungen im Nahfeld 61a, 62a weisen starke Fluktuationen der Intensität auf, welche bei den Intensitätsverteilungen im Fernfeld 61c, 62c reduziert ist. Insbesondere die Intensitätsverteilung im Fernfeld 61c als Funktion des Polarwinkels ϕ ist relativ schmal ausgebildet. Die Intensitätsverteilung im Fernfeld 62c als Funktion des Polarwinkels ϕ eines Leuchtmittels 1 mit einem Optikkörper 3, der im Rahmen der Herstellungstoleranzen keine Vertiefungen 4 umfasst, ist jedoch nicht translationsinvariant entlang der Haupterstreckungsebene Z des Optikkörpers 3 (nicht in den Figuren dargestellt) .

[0054] Die Figuren 4A, 4B und 4C zeigen Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c des von einem in Verbindung mit der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 emittierten Lichts, wobei die dreiecksförmigen Vertiefungen 4 an der Strahlungsaustrittsfläche 3b des Optikkörpers 3 nun nicht mehr vernachlässigbar klein sind. Aufgrund der Vertiefungen 4 werden die Fluktuationen der Intensitätsverteilungen im Nahfeld 61a, 62a und im Zwischenfeld 61b, 62b im Vergleich zu den Verteilungen der Figuren 3A und 3B deutlich reduziert. Die Intensitätsverteilungen im Nahfeld 61a, 62a und im Zwischenfeld 61b, 62b sind somit homogener als die der Figuren 3A und 3B. Ein Optikkörper 3 mit nachweisbaren Vertiefungen 4 kann also mitunter zu einer schnelleren Homogenisierung des durch ihn propagierenden Lichts führen. Die Intensitätsverteilungen im Fernfeld 61c, 62c weisen einen ähnlichen Verlauf auf als die der Figur 3C, jedoch wird in dem in der Figur 4C dargestellten Fall der nachweisbaren Vertiefungen 4 mehr des in dem Optikkörper 3 propagierenden Lichts aus dem Optikkörper 3 ausgekoppelt. Zusätzlich ist die Intensitätsverteilung im Fernfeld 62c als Funktion des Polarwinkels ϕ translationsinvariant entlang der Haupterstreckungsebene Z des Optikkörpers 3 (nicht in den Figuren dargestellt).

[0055] Ferner weist die Intensitätsverteilung im Fernfeld 61c als Funktion des Azimutwinkels θ ein Plateau auf, innerhalb dessen die gemessene Intensität um höchstens 5 % um einen im Rahmen der Messgenauigkeit von Null verschiedenen Mittelwert schwankt. Die Breite des Plateaus beträgt etwa 70°±5°. Im Vergleich hierzu beträgt die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung 61c etwa 100°±5°. Die Breite des Plateaus der Intensitätsverteilung 61c beträgt also maximal 70 % der Halbwertsbreite.

[0056] Die Figuren 5A, 5B und 5C zeigen Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c des von einem in Verbindung mit der Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmittels 1 emittierten Lichts. Im Nahfeld sind erneut Intensitäts-Fluktuationen auszumachen, wobei insbesondere die Fluktuationen der Intensitätsverteilungen im Nahfeld 62a und Zwischenfeld 62b als Funktion des Polarwinkels ϕ weiterhin auch im Fernfeld 62c noch deutlich auszumachen sind.

[0057] Insbesondere weisen die Intensitätsverteilungen 62a, 62b, 62c als Funktion des Polarwinkels ϕ jeweils zwei Maxima auf, welche durch ein Minimum getrennt sind. Die Intensitätsverteilungen 62a, 62b, 62c sind im Rahmen der Mess- und Herstellungstoleranzen jeweils achsensymmetrisch zu einer Achse, die durch das Minimum verläuft, ausgebildet. Das Minimum weist höchstens 60 % der Intensität des jeweiligen Maximums auf, wobei das Minimum von Null verschieden ist. Eine solche Intensitätsverteilung eignet sich insbesondere zur Ausleuchtung von Gängen oder Straßen.

[0058] Die in der Figur 5C dargestellte Intensitätsverteilung im Fernfeld 61c als Funktion des Azimutwinkels θ weist ebenfalls ein Plateau auf. Die Breite des Plateaus beträgt etwa 140°±5°. Im Vergleich hierzu beträgt die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung 61c etwa 150°±5°. Die Breite des Plateaus der Intensitätsverteilung 61c beträgt also maximal 80 % der Halbwertsbreite.

[0059] Die in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Intensitätsverteilungen 61a, 62b, 61c als Funktion des Azimutwinkels θ sind stets breiter als die Intensitätsverteilungen 62a, 62b, 62c als Funktion des Polarwinkels ϕ. Dies liegt darin begründet, dass der Optikkörper 3 eine Haupterstreckungsrichtung Z aufweist. Mit anderen Worten, die Intensitätsverteilungen 61a, 61b, 61c, 62a, 62b, 62c des Leuchtmittels 1 bilden die Form des Optikkörpers 3 ab.

[0060] Das hier beschriebene Leuchtmittel 1 ist aufgrund des nur einen benötigten Optikkörpers 3, der einfach herstellbar ist, sehr flexibel anwendbar und kostengünstig. Durch die an der Strahlungsaustrittsfläche 3b angebrachten Vertiefungen 4 kann eine erhöhte optische Effizienz erzielt werden und die Abstrahlcharakteristik des Leuchtmittels 1 eingestellt werden. Der Abstand und die Abmessungen beziehungsweise die Geometrie der Vertiefung 4 werden hierbei an die Abmessungen des Optikkörpers 3 angepasst, um eine gewünschte Abstrahlcharakteristik zu erhalten.

[0061] Hierbei gibt die optische Effizienz den Prozentsatz der von dem Leuchtmittel emittierten Lichtintensität zu der in den Optikkörper eingekoppelten Lichtintensität an. Beispielsweise beträgt die optische Effizienz eines Optikkörpers mit Vertiefungen 96,7 % und die optische Effizienz eines Optikkörpers ohne Vertiefungen 81,5 %. Insbesondere kann die optische Effizienz eines Optikkörpers mit Vertiefungen 98 % betragen.

[0062] Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Ansprüche

1. Leuchtmittel (1) umfassend

- einen Optikkörper (3), aufweisend

- eine Haupterstreckungsrichtung (Z),

- eine Strahlungseintrittsfläche (3a) und

- eine Strahlungsaustrittsfläche (3b), und

- zumindest zwei Leuchtdioden (2), jeweils umfassend

- zumindest einen Leuchtdiodenchip (21) und

- eine Strahlungsdurchtrittsfläche (2a), die sich entlang einer Haupterstreckungsebene (XZ) erstreckt,

wobei

- die zumindest zwei Leuchtdioden (2) entlang der Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers (3) angeordnet sind,

- die Strahlungseintrittsfläche (3a) des Optikkörpers (3) den Strahlungsdurchtrittsflächen (2a) der zumindest zwei Leuchtdioden (2) zugewandt ist,

- der Optikkörper (3) als Vollkörper ausgebildet ist,

- die Strahlungseintrittsfläche (3a) des Optikkörpers (3) flach verläuft oder konvex gekrümmt ist,

- die Strahlungsaustrittsfläche (3b) des Optikkörpers (3) zumindest eine Vertiefung (4) im Optikkörper (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Intensitätsverteilung (62) im Fernfeld des von dem Leuchtmittel (1) emittierten Lichts als Funktion eines Polarwinkels (ϕ) zur Oberflächennormalen, die in der Haupterstreckungsebene (XZ) verläuft und senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers steht, zwei lokale Maxima aufweist, die durch ein einziges lokales Minimum voneinander getrennt sind, wobei

- das Minimum höchstens 60 % der Intensität der beiden Maxima aufweist.

2. Leuchtmittel (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem

- sich die zumindest eine Vertiefung (4) über die vollständige Länge des Optikkörpers (3) entlang der Haupterstreckungsrichtung (Z) erstreckt,

- die zumindest eine Vertiefung (4) durch eine Außenfläche(4d) begrenzt wird, die einen Teil der Außenfläche des Optikkörpers (3) bildet,

- die Außenfläche (4d) in einem Querschnitt der zumindest einen Vertiefung (4) im Rahmen der Herstellungstoleranzen die Form eines Kreissegments aufweist und

- die räumliche Ausdehnung der zumindest einen Vertiefung (4) entlang zumindest zweier zueinander senkrecht stehender Achsen maximal 10 % der räumlichen Ausdehnung des Optikkörpers (3) entlang derselben Achsen beträgt.

3. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei der Optikkörper (3) zumindest zwei Vertiefungen (4) umfasst, wobei die zumindest zwei Vertiefungen (4) entlang der Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers (3) angeordnet sind und sich die zumindest zwei Vertiefungen (4) im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zu einer ersten Ebene (XY), die durch die beiden senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers stehenden Achsen (X, Y) aufgespannt wird, erstrecken und

- der Optikkörper (3) die Form eines geraden Zylinders oder eines Halbzylinders, wobei die Strahlungseintrittsfläche (3a) im Fall des Halbzylinders die nicht gekrümmte Mantelfläche des Halbzylinders ist, aufweist.

4. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 1,
bei dem sich die zumindest eine Vertiefung (4) über die vollständige Länge des Optikkörpers (3) entlang der Haupterstreckungsrichtung (Z) erstreckt.

5. Leuchtmittel (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem eine einzige Vertiefung (4) vorhanden ist.

6. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 1,
umfassend zumindest zwei Vertiefungen (4), bei dem

- die zumindest zwei Vertiefungen (4) entlang der Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers (3) angeordnet sind und

- sich die zumindest zwei Vertiefungen (4) im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zu einer ersten Ebene (XY), die durch die beiden senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers stehenden Achsen (X, Y) aufgespannt wird, erstrecken.

7. Leuchtmittel (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem

- zumindest eine der zumindest zwei Vertiefungen (4) durch zwei Seitenflächen (4c) begrenzt wird, die einen Teil der Außenfläche des Optikkörpers (3) bilden,

- die zwei Seitenflächen (4c) derart zueinander angeordnet sind, dass sie im Rahmen der Herstellungstoleranz in einem Querschnitt der zumindest einen Vertiefung (4) die Spitze (42) eines insbesondere gleichschenkligen Dreiecks begrenzen und

- die zwei Seitenflächen (4c) an der Spitze (42) des Dreiecks einen Winkel von wenigstens 80° und höchstens 100° einschließen.

8. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 2,
bei dem

- die zumindest eine Vertiefung (4) durch eine Außenfläche(4d) begrenzt wird, die einen Teil der Außenfläche des Optikkörpers (3) bildet und

- die Außenfläche (4d) in einem Querschnitt der zumindest einen Vertiefung (4) im Rahmen der Herstellungstoleranzen die Form eines Kreissegments aufweist.

9. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 2,
bei dem sich zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen (2a) der zumindest zwei Leuchtdioden (2) und der Strahlungseintrittsfläche (3a) des Optikkörpers (3) ein Material befindet, das einen niedrigeren Brechungsindex als das Material des Optikkörpers und das Material der zumindest zwei Leuchtdioden (2) aufweist.

10. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 3,
bei dem sich zwischen den Strahlungsdurchtrittsflächen (2a) der zumindest zwei Leuchtdioden (2) und der Strahlungseintrittsfläche (3a) des Optikkörpers (3) ein Material befindet, das einen höheren oder gleichen Brechungsindex als das Material des Optikkörpers (3) und einen niedrigeren Brechungsindex als das Material der zumindest zwei Leuchtdioden (2) aufweist.

11. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Optikkörper (3) das einzige optische Element des Leuchtmittels (1) ist.

12. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem

- die räumliche Ausdehnung der zumindest einen Vertiefung (4) entlang zumindest zweier zueinander senkrecht stehender Achsen maximal 10 % der räumlichen Ausdehnung des Optikkörpers (3) entlang derselben Achsen beträgt.

13. Leuchtmittel (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem

- die räumliche Ausdehnung der zumindest einen Vertiefung (4) entlang zumindest zweier zueinander senkrecht stehender Achsen wenigstens 2 % der räumlichen Ausdehnung des Optikkörpers (3) entlang derselben Achsen beträgt.

14. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Optikkörper (3) die Form eines geraden Zylinders oder eines Halbzylinders aufweist.

15. Leuchtmittel (1) nach Anspruch 2,

- bei dem die Intensitätsverteilung (62) im Rahmen der Messgenauigkeit achsensymmetrisch ist.

16. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Intensitätsverteilung (61) im Fernfeld des von dem Leuchtmittel (1) emittierten Lichts als Funktion eines Azimutwinkels (θ) zur Oberflächennormalen, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung (Z) des Optikkörpers (3) verläuft, ein Plateau aufweist, innerhalb dessen die Intensität um höchstens 5 % um einen im Rahmen der Messgenauigkeit von Null verschiedenen Mittelwert schwankt, wobei

- die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung (61) wenigstens 70 % der Breite des Plateaus entspricht und

- die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung (61) als Funktion des Azimutwinkels (θ) wenigstens einen Faktor 1,7, bevorzugt wenigstens einen Faktor 2,4, größer als die Halbwertsbreite der Intensitätsverteilung (62) als Funktion des Polarwinkels (ϕ) ist.

17. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Intensitätsverteilung (61) im Fernfeld des von dem Leuchtmittel (1) emittierten Lichts als Funktion des Polarwinkels (ϕ) translationsinvariant entlang der Haupterstreckungsebene (Z) ist.

18. Leuchtmittel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Optikkörper (3) Leuchtstoffpartikel zur Wellenlängenkonversion der von den Leuchtdioden (2) emittierten elektromagnetischen Strahlung enthält.

19. Verfahren zur Herstellung eines Optikkörpers (3) für ein Leuchtmittel (1) nach Anspruch 1,
mit den folgenden Schritten

- Formziehen des Optikkörpers (3) aus der Schmelze und

- Einbringen der zumindest einen Vertiefung (4) in den noch nicht ausgekühlten Optikkörper (3).

Claims

1. Illuminating means (1) comprising

- an optical body (3), comprising

- a main extension direction (Z),

- a radiation entrance surface (3a) and

- a radiation exit surface (3b), and

- at least two light-emitting diodes (2), each comprising

- at least one light-emitting diode chip (21) and

- a radiation passage surface (2a) which extends along a main extension plane (XZ),

wherein

- the at least two light-emitting diodes (2) are arranged along the main extension direction (Z) of the optical body (3),

- the radiation entrance surface (3a) of the optical body (3) faces the radiation passage surfaces (2a) of the at least two light-emitting diodes (2),

- the optical body (3) is formed as a solid body,

- the radiation entrance surface (3a) of the optical body (3) runs flat or is convexly curved,

- the radiation exit surface (3b) of the optical body (3) comprises at least one recess (4) in the optical body (3), characterized in that

- an intensity distribution (62) in the far field of the light emitted by the illuminating means (1) as a function of a polar angle (ϕ) to the surface normal, which runs in the main extension plane (XZ) and is perpendicular to the main extension direction (Z) of the optical body, said intensity distribution (62) has two local maxima, which are separated from one another by a single local minimum, wherein

- the minimum has at most 60% of the intensity of the two maxima.

2. Illuminating means (1) according to the preceding claim, in which

- the at least one recess (4) extends over the full length of the optical body (3) along the main extension direction (Z),

- the at least one recess (4) is confined by an outer surface (4d), which forms a part of the outer surface of the optical body (3),

- the outer surface (4d) has the shape of a circle segment in a cross section of the at least one recess (4) within the scope of the production tolerances, and

- the spatial extent of the at least one recess (4) along at least two mutually perpendicular axes is at most 10% of the spatial extent of the optical body (3) along the same axes.

3. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
wherein the optical body (3) comprises at least two recesses (4), wherein the at least two recesses (4) are arranged along the main extension direction (Z) of the optical body (3), and the at least two recesses (4) extend within the scope of the production tolerances parallel to a first plane (XY), which is spanned with the two axis (X,Y), which are perpendicular to the main extension direction (Z) of the optical body, and

- the optical body (3) has the shape of a straight cylinder or of a half-cylinder, wherein the radiation entrance surface (3a) in the case of the half-cylinder is the non-curved lateral surface of the half-cylinder.

4. Illuminating means (1) according to claim 1,
in which the at least one recess (4) extends over the entire length of the optical body (3) along the main extension direction (Z).

5. Illuminating means (1) according to the preceding claim, in which a single recess (4) is present.

6. Illuminating means (1) according to claim 1,
comprising at least two recesses (4), in which

- the at least two recesses (4) are arranged along the main extension direction (Z) of the optical body (3), and

- the at least two recesses (4) extend within the scope of the production tolerances parallel to a first plane (XY), which is spanned with the two axis (X,Y), which are perpendicular to the main extension direction (Z) of the optical body.

7. Illuminating means (1) according to the preceding claim,

- at least one of the at least two recesses (4) is confined by two side surfaces (4c), which forms a part of the outer surface of the optical body (3),

- the two side surfaces (4c) are arranged relative to one another in such a way that within the scope of the production tolerance they confine the tip (42) of an in particular isosceles triangle in a cross section of the at least one recess (4), and

- the two side surfaces (4c) enclose an angle of at least 80° and at most 100° at the tip (42) of the triangle.

8. Illuminating means (1) according to claim 2,

- the at least one recess (4) is confined by an outer surface (4d), which forms a part of the outer surface of the optical body (3), and

- the outer surface (4d) has the shape of a circle segment in a cross section of the at least one recess (4) within the scope of the production tolerances.

9. Illuminating means (1) according to claim 2,
in which between the radiation passage surfaces (2a) of the at least two light-emitting diodes (2) and the radiation entrance surface (3a) of the optical body (3) is a material, which has a lower refractive index than the material of the optical body and the material of the at least two light-emitting diodes (2).

10. Illuminating means (1) according to claim 3,
in which between the radiation passage surfaces (2a) of the at least two light-emitting diodes (2) and the radiation entrance surface (3a) of the optical body (3) is a material, which has a higher or equal refractive index than the material of the optical body (3) and a lower refractive index than the material of the at least two light emitting diodes (2) .

11. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
in which the optical body (3) is the single optical element of the illuminating means (1).

12. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,

- the spatial extent of the at least one recess (4) along at least two mutually perpendicular axes is at most 10% of the spatial extent of the optical body (3) along the same axes.

13. Illuminating means (1) according to the preceding claim, in which

- the spatial extent of the at least one recess (4) along at least two mutually perpendicular axes is at least 2% of the spatial extent of the optical body (3) along the same axes.

14. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
in which the optical body (3) has the shape of a straight cylinder or a half-cylinder.

15. Illuminating means (1) according to claim 2,

- in which the intensity distribution (62) is axis-symmetrical within the scope of the measurement accuracy.

16. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
in which the intensity distribution (61) in the far field of the light emitted by the illuminating means (1) as a function of an azimuth angle (θ) to the surface normal, which runs parallel to the main extension direction (Z) of the optical body (3), has a plateau, within which the intensity varies by no more than 5% by a mean value different from zero within the scope of the measuring accuracy, wherein

- the full width half maximum of the intensity distribution (61) corresponds to at least 70% of the width of the plateau, and

- the full width half maximum of the intensity distribution (61) as a function of the azimuth angle (θ) is at least a factor of 1.7, preferably at least a factor of 2.4, greater than the full width half maximum of the intensity distribution (62) as a function of the polar angle (ϕ).

17. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
in which the intensity distribution (61) in the far field of the light emitted by the illuminating means (1) as a function of the polar angle (ϕ) is translationally invariant along the main extension plane (Z).

18. Illuminating means (1) according to one of the preceding claims,
in which the optical body (3) comprises phosphor particles for wavelength conversion of electromagnetic radiation emitted by the light-emitting diodes (2).

19. Method for producing an optical body (3) for a illuminating means (1) according to claim 1
with the following steps

- forming the optical body (3) from the melt, and

- introducing the at least one recess (4) into the not yet cooled optical body (3).

Revendications

1. Moyen lumineux (1), comprenant

- un corps optique (3) présentant

- une direction d'extension principale (Z),

- une face d'entrée de rayonnement (3a) et

- une face de sortie de rayonnement (3b) et

- au moins deux diodes luminescentes (2), chacune comportant

- au moins une puce de diode luminescente (21) et

- une face de passage de rayonnement (2a) qui s'étend le long d'un plan d'extension principal (XZ),

caractérisé en ce que

- lesdites au moins deux diodes luminescentes (2) sont disposées le long de la direction d'extension principale (Z) du corps optique (3),

- la face d'entrée de rayonnement (3a) du corps optique (3) est orientée vers les faces de passage de rayonnement (2a) desdites aux moins deux diodes luminescentes (2),

- le corps optique (3) est configuré sous la forme d'un corps solide,

- la face d'entrée de rayonnement (3a) du corps optique (3) est plane ou présente une courbure convexe,

- la face de sortie de rayonnement (3b) du corps optique (3) comprend au moins un évidement (4) ménagé dans le corps optique (3), caractérisé en ce que

- une distribution d'intensité (62) dans le champ distant de la lumière émise par le moyen lumineux (1) présente, en fonction d'un angle polaire (ϕ) par rapport à la normale de la surface s'étendant dans le plan d'extension principale (XZ) et étant perpendiculaire à la direction d'extension principale (Z) du corps optique, deux maxima locaux séparés par un seul minimum local,

- le minimum présentant au plus 60 % de l'intensité des deux maxima.

2. Moyen lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel

- ledit au moins un évidement (4) s'étend sur toute la longueur du corps optique (3) le long de la direction d'extension principale (Z),

- ledit au moins un évidement (4) est limité par une face extérieure (4d) formant une partie de la face extérieure du corps optique (3),

- la face extérieure (4d) présente, dans le cadre des tolérances de fabrication, la forme d'un segment de cercle dans uns section dudit au moins un évidement (4), et

- l'extension spatiale dudit au moins un évidement (4) le long d'au moins deux axes mutuellement perpendiculaires se monte au maximum à 10 % de l'extension spatiale du corps optique (3) le long des mêmes axes.

3. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps optique (3) comporte au moins deux évidements (4), lesdits au moins deux évidements (4) étant disposés le long de la direction d'extension principale (Z) du corps optique (3) et lesdits au moins deux évidements (4) s'étendent, dans le cadre des tolérances de fabrication, de façon parallèle à un premier plan (XY) défini par les deux axes (X,Y) perpendiculaires à la direction d'extension principale (Z) du corps optique, et

- le corps optique (3) a la forme d'un cylindre droit ou d'un demi-cylindre, la face d'entrée de rayonnement (3a) étant, dans le cas du demi-cylindre, la face enveloppante non courbée du demi-cylindre.

4. Moyen lumineux (1) selon la revendication 1,
dans lequel ledit au moins un évidement (4) s'étend sur toute la longueur du corps optique (3) le long de la direction d'extension principale (Z).

5. Moyen lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel un seul évidement (4) est présent.

6. Moyen lumineux (1) selon la revendication 1,
comportant au moins deux évidements (4), caractérisé en ce que

- lesdits au moins deux évidements (4) sont disposées le long de la direction d'extension principale (Z) du corps optique (3) et

- lesdits au moins deux évidements (4) s'étendent, dans le cadre des tolérances de fabrication, de façon parallèle à un premier plan (XY) défini par les deux axes (X,Y) perpendiculaires à la direction d'extension principale (Z) du corps optique.

7. Moyen lumineux (1) selon la revendication précédente,
dans lequel

- au moins un desdits deux évidements (4) est limité par deux faces latérales (4c) formant une partie de la face extérieure du corps optique (3),

- les deux faces latérales (4c) sont disposés l'une par rapport à l'autre de manière à ce qu'elles limitent, dans le cadre de la tolérance de fabrication, dans une section dudit au moins un évidement (4), la pointe (42) d'un triangle, en particulier isocèle,
et

- les deux faces latérales (4c) forment entre elles, à la pointe (42) du triangle, un angle d'au moins 80° et d'au plus 100°.

8. Moyen lumineux (1) selon la revendication 2,

- dans lequel ledit au moins un évidement (4) est limité par une face extérieure (4d) formant une partie de la face extérieure du corps optique (3), et

- la face extérieure (4d) présente, dans le cadre des tolérances de fabrication, la forme d'un segment de cercle dans une section dudit au moins un évidement (4).

9. Moyen lumineux (1) selon la revendication 2,
dans lequel un matériau avec un indice de réfraction inférieur à celui du matériau du corps optique et du matériau desdites au moins deux diodes luminescentes (2) est disposé entre les faces de passage de rayonnement (2a) desdites au moins deux diodes luminescentes (2) et de ladite face d'entrée de rayonnement (3a) du corps optique (3).

10. Moyen lumineux (1) selon la revendication 3,
dans lequel un matériau avec un indice de réfraction égal ou supérieur à celui du matériau du corps optique (3) et avec un indice de réfraction inférieur à celui du matériau desdites au moins deux diodes luminescentes (2) est disposé entre les faces de passage de rayonnement (2a) desdites au moins deux diodes luminescentes (2) et de ladite face d'entrée de rayonnement (3a) du corps optique (3).

11. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel le corps optique (3) est le seul élément optique du moyen lumineux (1).

12. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,

- dans lequel l'extension spatiale dudit au moins un évidement (4) le long d'au moins deux axes mutuellement perpendiculaires se monte au maximum à 10 % de l'extension spatiale du corps optique (3) le long des mêmes axes.

13. Moyen lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel

- l'extension spatiale dudit au moins un évidement (4) le long d'au moins deux axes mutuellement perpendiculaires est d'au moins 2 % de l'extension spatiale du corps optique (3) le long des mêmes axes.

14. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps optique (3) présente la forme d'un cylindre droit ou d'un demi-cylindre.

15. Moyen lumineux (1) selon la revendication 2,

- dans lequel la distribution d'intensité (62) est, dans le cadre de la précision de mesure, symétrique à l'égard de l'axe.

16. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distribution d'intensité (61) dans le champ distant de la lumière émise par le moyen lumineux (1) présente, en fonction d'un angle azimutal (θ) par rapport à la normale de la surface s'étendant parallèlement à la direction d'extension principale (Z) du corps optique (3), un plateau à l'intérieur duquel l'intensité varie, dans le cadre de la précision de mesure, d'au plus 5 % autour d'une valeur moyenne autre que zéro,

- la largeur à mi-hauteur de la distribution d'intensité (61) correspondant au moins à 70 % de la largeur du plateau et

- la largeur à mi-hauteur de la distribution d'intensité (61) en fonction de l'angle azimutal (θ) étant supérieur d'au moins un facteur de 1,7, de préférence d'au moins un facteur de 2,4, à la largeur à mi-hauteur de la distribution d'intensité (62) en fonction de l'angle polaire (ϕ).

17. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distribution d'intensité (61) dans le champ distant de la lumière émise par le moyen lumineux (1) en fonction de l'angle polaire (ϕ) est invariant sous les translations le long du plan d'extension principal (Z).

18. Moyen lumineux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps optique (3) contient des particules de substance luminescente pour la conversion de longueurs d'ondes du rayonnement électromagnétique émis par les diodes luminescentes (2).

19. Procédé pour la fabrication d'un corps optique (3) pour un moyen lumineux (1) selon la revendication 1,
comportant les étapes suivantes :

- emboutissage de forme complexe du corps optique (3) à partir du matériau fondu et

- mise en place dudit au moins un évidement (4) dans le corps optique (3) qui n'a pas encore refroidi.

Zeichnung