[0001] Es wird eine Abdeckung für ein Leuchtmodul angegeben. Ferner wird ein Leuchtmodul
insbesondere mit einer solchen Abdeckung angegeben.
[0002] Die Druckschrift
DE 10 2007 013082 A1 beschreibt eine Abdeckung für ein Leuchtmodul sowie ein Leuchtmodul.
[0003] Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Abdeckung für ein Leuchtmodul anzugeben,
mit der eine Fläche in einem Zielgebiet besonders gleichmäßig und mit besonders großer
Beleuchtungsstärke ausgeleuchtet werden kann. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht
darin, eine Abdeckung anzugeben, bei der die Leuchtdichte von allen Blickrichtungen
an einer Lichtaustrittsseite besonders homogen erscheint. Eine weitere zu lösende
Aufgabe besteht darin, ein Leuchtmodul mit einer solchen Abdeckung anzugeben.
[0004] Es wird eine Abdeckung für ein Leuchtmodul angegeben. Bei der Abdeckung handelt es
sich um einen lichtdurchlässigen Körper, der optische Eigenschaften aufweisen kann.
Das heißt, die Abdeckung kann dazu vorgesehen sein, durchtretendes Licht optisch zu
beeinflussen, beispielsweise zumindest teilweise umzulenken und/oder zu bündeln und/oder
zu streuen. Die Abdeckung ist als Abdeckung für ein Leuchtmodul ausgebildet. Das Leuchtmodul
umfasst beispielsweise zumindest eine Lichtquelle, insbesondere eine Vielzahl von
Lichtquellen, denen die Abdeckung in Abstrahlrichtung der Lichtquellen nachgeordnet
sein kann.
[0005] Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Abdeckung eine Lichteintrittsseite.
Die Lichteintrittsseite ist dabei diejenige Seite der Abdeckung, die zum Lichteintritt
vorgesehen ist. Beispielsweise ist diese Seite der Abdeckung der zumindest einen Lichtquelle
des Leuchtmoduls bei der Verwendung der Abdeckung in einem Leuchtmodul zugewandt.
[0006] Die Abdeckung weist ferner eine Lichtaustrittsseite auf, die an der der Lichteintrittsseite
abgewandten Seite der Abdeckung angeordnet ist. Licht, das an der Lichteintrittsseite
in die Abdeckung eintritt, wird von der Abdeckung beispielsweise optisch beeinflusst
und tritt als optisch beeinflusstes Licht an der Lichtaustrittsseite der Abdeckung
aus dieser aus.
[0007] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung umfasst die Abdeckung eine Vielzahl
von ersten Strukturen an der Lichteintrittsseite. Das heißt, an der Lichteintrittsseite
der Abdeckung ist diese nicht glatt ausgebildet, sondern sie weist eine Strukturierung
auf. Die Strukturierung umfasst eine Vielzahl erster Strukturen, die als Erhebungen
im Material der Abdeckung ausgeführt sein können. Die ersten Strukturen können dabei
geometrisch ähnlich zueinander ausgebildet sein.
[0008] Die ersten Strukturen sind zur optischen Beeinflussung von Licht, dass durch die
ersten Strukturen in die Abdeckung eintritt, vorgesehen. Beispielsweise kann es sich
bei den ersten Strukturen um lichtbrechende und/oder lichtreflektierende Strukturen
handeln. Beispielsweise sind die ersten Strukturen zumindest zum Teil dazu vorgesehen,
in sie eintretendes Licht durch Totalreflexion umzulenken.
[0009] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung umfasst die Abdeckung eine Vielzahl
zweiter Strukturen an der Lichteintrittsseite. Das heißt, die Strukturierung an der
Lichteintrittsseite der Abdeckung umfasst eine zweite Art von Strukturen, die ebenfalls
dazu ausgebildet sind, eintretendes Licht optisch zu beeinflussen, beispielsweise
zu brechen und/oder zu reflektieren. Die zweiten Strukturen können als Erhebungen
im Material der Abdeckung ausgeführt sein und können zumindest zum Teil zueinander
ähnlich ausgebildet sein.
[0010] Die zweiten Strukturen unterscheiden sich von den ersten Strukturen beispielsweise
hinsichtlich des Orts an der Lichteintrittsseite der Abdeckung und/oder einer geometrischen
Ausgestaltung und/oder einer Strukturgröße und/oder einer Kurve, entlang derer sie
sich erstrecken. Die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen nehmen dabei in
der Abdeckung unterschiedliche optische Aufgaben wahr und sind somit auch im Hinblick
auf ihre optische Wirkung voneinander unterschiedlich.
[0011] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung verlaufen die ersten Strukturen
entlang von Parallelkurven. Das heißt, die ersten Strukturen können beispielsweise
entlang von zueinander parallelen Geraden verlaufen. Ferner ist es möglich, dass die
ersten Strukturen entlang gekrümmter Kurven, entlang wellenartiger Kurven oder entlang
von Polygonzügen verlaufen, die relativ zueinander zum Beispiel parallelverschoben
sind. Die ersten Strukturen verlaufen dann wenigstens entlang von zwei Parallelkurven,
die entsprechend ausgebildet sind. Insbesondere ist es möglich, dass die Abdeckung
mehr als zwei erste Strukturen aufweisen, die paarweise entlang von Parallelkurven
verlaufen.
[0012] Für den Fall, dass die Abdeckung beispielsweise linear ausgebildet ist und eine Haupterstreckungsrichtung
aufweist, können die Parallelkurven durch zueinander parallele Geraden gebildet sein.
Für den Fall, dass die Abdeckung beispielsweise ringförmig ausgebildet ist, können
die Parallelkurven, entlang derer sich die ersten Strukturen erstrecken, als konzentrische
Kreise ausgebildet sein.
[0013] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung verlaufen die zweiten Strukturen
quer zu den ersten Strukturen. Das heißt, die zweiten Strukturen verlaufen nicht entlang
der Parallelkurven, entlang derer die ersten Strukturen verlaufen, sondern die zweiten
Strukturen weisen eine Erstreckung entlang einer Kurve, zum Beispiel entlang einer
Geraden, auf, welche die Parallelkurven der ersten Strukturen zumindest in Verlängerung
schneidet. Die zweiten Strukturen können dabei zumindest teilweise ebenfalls entlang
von Parallelkurven angeordnet sein. Das heißt, die zweiten Strukturen können beispielsweise
entlang von zueinander parallelen Geraden angeordnet sein, die dann zum Beispiel quer
oder senkrecht zu den Parallelkurven der ersten Strukturen verlaufen.
[0014] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung sind zumindest zwei der zweiten
Strukturen benachbart und beabstandet zueinander angeordnet, derart, dass Licht einer
Lichtquelle, die in einem offenen Bereich zwischen den benachbarten und beabstandeten
zweiten Strukturen anordenbar ist, zum Teil direkt auf zumindest eine der ersten Strukturen
trifft.
[0015] Zwischen zwei zueinander benachbarten und voneinander beabstandeten zweiten Strukturen
ist also ein offener Bereich ausgebildet. Der offene Bereich ist von seiner Größe,
zum Beispiel im Hinblick auf sein Volumen oder im Hinblick auf die Projektion seiner
Fläche auf die Lichteintrittsseite der Abdeckung, derart groß ausgebildet, dass eine
Lichtquelle im offenen Bereich angeordnet werden kann. Die Lichtquelle kann dabei
beispielsweise zumindest eine Leuchtdiode umfassen oder aus zumindest einer Leuchtdiode
bestehen.
[0016] Im offenen Bereich ist die Abdeckung frei von zweiten Strukturen. Die zweiten Strukturen,
die zueinander benachbart sind und den offenen Bereich an beispielsweise zwei Seiten
begrenzen, sind so weit voneinander beabstandet, dass sie die Lichtquelle insbesondere
nicht berühren und beispielsweise am Rand einer Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle
verlaufen.
[0017] Die zweiten Strukturen können eine Vielzahl von zueinander benachbarten und beabstandeten
Paaren aufweisen, zwischen denen jeweils eine Lichtquelle anordenbar ist. Mit anderen
Worten kann jede zweite Struktur genau einer Lichtquelle zugeordnet sein, wobei jeder
Lichtquelle beispielsweise genau zwei zweite Strukturen zugeordnet sind, nämlich zueinander
benachbarte und beabstandete zweite Strukturen. Die zweiten Strukturen sind dann insbesondere
in einer geraden Anzahl vorhanden und insbesondere paarweise angeordnet. Die zweiten
Strukturen jeder Paaranordnung zweiter Strukturen zwischen denen jeweils eine Lichtquelle
anordenbar ist, können spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sein.
[0018] Ferner ist es möglich, dass die Abdeckung zweite Strukturen aufweist, die zueinander
benachbart, jedoch nicht zueinander beabstandet sind. Zwischen diesen zweiten Strukturen
ist dann kein offener Bereich angeordnet und es ist nicht vorgesehen, eine Lichtquelle
zwischen diesen zweiten Strukturen anzuordnen. Diese zweiten Strukturen können sich
beispielsweise in direktem Kontakt zueinander befinden. Die Abdeckung kann dann beispielsweise
abwechselnd Paare von zweiten Strukturen aufweisen, die zueinander in Kontakt stehen
und Paare von zweiten Strukturen, zwischen denen ein offener Bereich angeordnet ist
und die somit beabstandet zueinander angeordnet sind.
[0019] Ein Unterschied zwischen den ersten und den zweiten Strukturen besteht insbesondere
auch darin, dass jeder zweiten Struktur genau eine Lichtquelle zugeordnet ist, wobei
zum Beispiel vorgesehen sein kann, dass die zweite Struktur ausschließlich Licht aus
der zugeordneten Lichtquelle aufnimmt. Im Unterschied dazu können die ersten Strukturen
von Licht aller Lichtquellen angestrahlt werden. Jeder ersten Struktur sind zumindest
zwei oder mehr Lichtquellen zugeordnet, deren Licht durch die erste Struktur optisch
beeinflusst wird.
[0020] Der offene Bereich zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen
ist bevorzugt derart ausgebildet, dass Licht der Lichtquelle zum Teil direkt auf zumindest
eine der ersten Strukturen trifft. Das heißt, das Licht der Lichtquelle wird durch
die zweiten Strukturen beispielsweise an zwei gegenüberliegenden Rändern einer Lichtaustrittsfläche
der Lichtquelle aufgenommen. Licht, das nicht zu den zweiten Strukturen hin abgestrahlt
wird, kann durch den offenen Bereich auf zumindest eine der ersten Strukturen treffen.
Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass die einzelnen Lichtquellen der
zugeordneten zweiten Strukturen eine gewünschte Lichtstärkeverteilungskurve des aus
der Abdeckung austretenden Lichts insbesondere in einer ersten Ebene beeinflussen
oder einstellen und die ersten Strukturen die Lichtverteilungskurve insbesondere in
einer dazu senkrechten Ebene beeinflussen oder einstellen.
[0021] Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Abdeckung für ein Leuchtmodul angegeben
mit
- einer Lichteintrittsseite,
- einer Vielzahl von ersten Strukturen an der Lichteintrittsseite,
- einer Vielzahl von zweiten Strukturen an der Lichteintrittsseite, wobei
- die ersten Strukturen entlang von Parallelkurven verlaufen,
- die zweiten Strukturen quer zu den ersten Strukturen verlaufen, und
- zumindest zwei der zweiten Strukturen benachbart und beabstandet zueinander angeordnet
sind, derart, dass Licht einer Lichtquelle, die in einem offenen Bereich zwischen
den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen anordenbar ist, zum Teil direkt
auf zumindest eine der ersten Strukturen trifft.
[0022] Der hier beschriebenen Abdeckung liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen
zugrunde: Leuchtmodule mit hoher optischer Effizienz und guten Lichtverteilungskurven,
die beispielsweise durch einen besonders kleinen UGR (Unified Glare Rating)-Wert ausgezeichnet
sind und damit eine besonders kleine Blendung aufweisen, wirken oft nicht homogen
beim Betrachten der Lichtaustrittsseite der Abdeckung. Das heißt, dass zum Beispiel
die Beleuchtungsstärke an einer Lichtaustrittsseite einer Abdeckung des Leuchtmoduls
inhomogen ist.
[0023] Dieses Problem kann beispielsweise durch Strukturen an der Lichteintrittsseite der
Abdeckung gelöst werden, die zur mehrfachen Totalreflexion von eintretendem Licht
vorgesehen sind. Solche Abdeckungen sind jedoch hinsichtlich einer Justage relativ
zu den vorgeordneten Lichtquellen besonders kritisch. Das heißt, kleine Änderungen
der Anordnung der Abdeckung relativ zu den Lichtquellen können zu großen Änderungen
in den Lichtstärkeverteilungskurven, sowie dem optischen Wirkungsgrad führen. Toleranzunsensibler
bedeutet auch, dass Konturabweichungen, die bei der Herstellung der Abdeckung, zum
Beispiel beim Spritzgießen, immer vorkommen, einen geringeren Einfluss auf den optischen
Wirkungsgrad sowie auf die Lichtstärkeverteilungskurven haben.
[0024] Ferner bestünde die Möglichkeit, die Abdeckung an der Lichtaustrittsseite zu strukturieren,
um dort durch beispielsweise Lichtstreuung eine Homogenisierung zu erreichen. Dies
führt jedoch zu einer Abdeckung, die schlecht zu pflegen, beispielsweise schlecht
abwischbar, ist, da sich in der Strukturierung an den Ausseiten leicht Schmutz und
Staub sammeln können.
[0025] Ferner bestünde die Möglichkeit, jeder Lichtquelle eine eigene Optik nachzuordnen,
die beispielsweise als Linse ausgebildet ist. Hierdurch kann die Homogenität beim
Betrachter verbessert werden, indem die Lichtquellen besonders homogen über eine große
Fläche verteilt werden. Dies führt aber dazu, dass der benötigte Platz für die Lichtquellen
besonders groß wird, wodurch beispielsweise eine großflächige Leiterplatte für die
Montage und den elektrischen Anschluss der Lichtquellen benötigt wird, was zu einem
besonders teuren Leuchtmodul führt.
[0026] Bei einer hier beschriebenen Abdeckung erfolgt die optische Beeinflussung des Lichts
nun durch zwei Arten von Strukturen, die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen,
die unterschiedlich voneinander ausgebildet sind. Eine solche Abdeckung kann insbesondere
einstückig und einteilig ausgebildet sein und es ist möglich, dass eine solche Abdeckung
den Lichtquellen direkt nachgeordnet wird, ohne dass ein weiteres optisches Element
zwischen einer Lichtquelle und der Abdeckung erforderlich ist. Die unterschiedlichen
Strukturen können dabei die Lichtstärkeverteilungskurven in unterschiedlichen Ebenen
des Leuchtmoduls einstellen.
[0027] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung erstreckt sich im offenen Bereich
zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen zumindest eine erste
Struktur an der Lichteintrittsseite. Das heißt, in dieser Ausführungsform grenzen
die zueinander benachbarten und voneinander beabstandeten Strukturen im offenen Bereich
nicht an eine glatte, unstrukturierte Fläche der Abdeckung, sondern im offenen Bereich
setzt sich beispielsweise zumindest eine der ersten Strukturen fort. Im offenen Bereich
ist durch das Einbringen der ersten Strukturen erreicht, dass das durchtretende Licht
in die gewünschte Lichtstärkeverteilungskurven bricht oder aufstreut, wodurch sich
die Homogenität an der Lichtaustrittsseite der Abdeckung erhöht. Insbesondere kann
dadurch die Helligkeit direkter Abbildungen der Lichtquellen an der Lichtaustrittsseite
der Abdeckung reduziert sein, sodass sich zu helle Stellen vermeiden lassen.
[0028] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung erstrecken sich die benachbarten
und beabstandeten zweiten Strukturen bis zu einer Deckfläche der Lichtquelle, die
der Lichteintrittsseite zugewandt ist. Die zweiten Strukturen ragen an der Lichteintrittsseite
der Abdeckung in Richtung der Lichtquellen. Die Lichtquellen weisen jeweils eine Deckfläche
auf, bei der es sich beispielsweise um die Lichtaustrittsfläche der Lichtquellen handelt.
[0029] Die zweiten Strukturen sind in Richtung der Deckfläche vorzugsweise nur so lang ausgebildet,
dass sie in einer vertikalen Richtung, die beispielsweise senkrecht zu einer Montageebene
der Lichtquellen steht, nicht mit der Deckfläche und/oder der Lichtquelle überlappen.
Das heißt, die zweiten Strukturen sind beispielsweise genau bis zur Deckfläche ausgebildet,
stehen aber in der vertikalen Richtung nicht über die Deckfläche über.
[0030] Die Lichtquellen werden auf diese Weise durch die zweiten Strukturen in lateralen
Richtungen, senkrecht zur vertikalen Richtung, nicht umschlossen. Dies erleichtert
beispielsweise die Justage der Abdeckung relativ zu den Lichtquellen, da es zu keiner
Berührung zwischen der Abdeckung, also insbesondere den zweiten Strukturen, und den
Lichtquellen kommen kann. Eine Beschädigung der Lichtquellen, zum Beispiel empfindlicher
Leuchtdioden, durch die Abdeckung ist daher ausgeschlossen.
[0031] Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Strukturen in der vertikalen Richtung
so lang ausgeführt sind, dass sie mit den Lichtquellen überlappen und zum Beispiel
bis zu einer der Deckfläche abgewandten Bodenfläche reichen.
[0032] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung können die zweiten Strukturen
dazu ausgebildet sein, auftreffendes Licht zu einer Lichtaustrittsseite zu lenken.
Das heißt, Licht der Lichtquelle, welches in eine zweite Struktur eintritt, wird von
der zweiten Struktur in Richtung der Lichtaustrittsseite der Abdeckung, die der Lichteintrittsseite
gegenüberliegt, gelenkt. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die zweiten Strukturen
beim Einsatz der Abdeckung in einem länglichen Leuchtmodul mit einer Haupterstreckungsrichtung
zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilungskurve in der C90°/C270°-Ebene, also
in Längsrichtung, ausgebildet sind und damit entblendend wirken. Die zweiten Strukturen
erstrecken sich dazu zumindest stellenweise entlang der C0°/C180°-Ebene.
[0033] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung wird ein Lichtstrahlengang des
auftreffenden Lichts an einer Außenfläche einer zweiten Struktur genau einmal reflektiert,
bevor er aus der Abdeckung austritt. In diesem Fall sind die zweiten Strukturen beispielsweise
totalreflektierend ausgebildet. Tritt ein Lichtstrahlengang des von einer zugeordneten
Lichtquelle emittierten Lichts in eine zweite Struktur ein, so wird er an einer Außenfläche
der zweiten Struktur einmal reflektiert und tritt dann an der Lichtaustrittsseite
aus der Abdeckung aus.
[0034] Aufgrund dieser nur einmaligen Reflexion ist die Abdeckung weniger toleranzsensibel
als bei mehrfachen internen Totalreflexionen vor dem Lichtaustritt. Das heißt, die
Abdeckung ist im Hinblick auf eine Justage der Abdeckung relativ zu den Lichtquellen
weniger sensibel als eine Abdeckung, bei der mehrfache interne Totalreflexionen an
Strukturen der Abdeckung auftreten. Die erzeugte Lichtverteilungskurve ist hinsichtlich
Justageschwankungen besonders unempfindlich. Toleranzunsensibler bedeutet auch, dass
Konturabweichungen die bei der Herstellung, zum Beispiel beim Spritzgießen, immer
vorkommen einen geringeren Einfluss auf den optischen Wirkungsgrad sowie auf die Lichtstärkeverteilungskurven
haben werden.
[0035] Darüber hinaus sind Verluste des durchtretenden Lichts aufgrund des kurzen Lichtweges
des Lichtstrahlengangs und damit verringerter Absorption reduziert. Das heißt, jeder
Lichtstrahlengang nimmt einen besonders kurzen Weg durch das Material der Abdeckung,
wodurch weniger Absorption im Material auftritt, was in einem höheren optischen Wirkungsgrad
resultiert. Interne Totalreflexionen funktioniert nur in einem kleinen Winkelbereich,
das heißt die interne Totalreflexionsbedingung ist sehr schwer aufrecht zu erhalten
bei mehreren zueinander ausgerichteten internen Totalreflexionen. Konturabweichungen
des optischen Bauteils, sowie Positionsabweichung der Lichtquelle sowie die thermische
Ausdehnung der Bauteile erschweren das Einhalten der Bedingung. Sobald die Bedingung
ungewünscht gebrochen wird, strahlt das Licht unkontrolliert durch die Abdeckung und
trifft dann beispielswiese auf den Innenraum des Bauteils. Der Innenraum hat keine
vollständige Reflektivität. Typischer weise liegt die Reflektivität eines weißen Innenraums
bei 80-86%.
[0036] Folglich wird dort Licht absorbiert, und nicht absorbiertes Licht wird oft zu Streulicht,
das den UGR-Wert erhöht und nicht zur Beleuchtungsstärke im Zielgebiet beiträgt. Gemäß
zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung sind die zweiten Strukturen ausschließlich
in einem Mittelbereich der Abdeckung angeordnet und jede zweite Struktur ist an zumindest
zwei Seiten von einer Vielzahl erster Strukturen begrenzt, die beabstandet zur zweiten
Struktur angeordnet sind. Beispielsweise ist die Abdeckung hinsichtlich einer Längsmittelachse
oder einer Längsmittelkurve symmetrisch ausgebildet. Die zweiten Strukturen befinden
sich - entlang der Längsmittelachse oder der Längsmittelkurve angeordnet - in der
Mitte der Abdeckung und erstrecken sich nicht über deren gesamte Breite in einer Richtung
senkrecht zur Längsmittelachse oder Längsmittelkurve und parallel zur Montageebene
der Lichtquelle.
[0037] Beidseitig von den zweiten Strukturen, zum Beispiel parallel zur Längsmittelachse
oder zur Längsmittelkurve, sind erste Strukturen angeordnet, die beabstandet zur zweiten
Struktur sind und diese an den beiden Seiten jeweils begrenzen.
[0038] Beispielsweise sind die ersten Strukturen als Längslamellen ausgebildet, die sich
entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Abdeckung vollständig über die Abdeckung
erstrecken. Die zweiten Strukturen sind dann als Querlamellen, die quer oder senkrecht
zu den ersten Strukturen verlaufen, ausgebildet und erstrecken sich nicht über die
gesamte Breite der Abdeckung. Die zweiten Strukturen haben dabei entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung
eine Länge, die beispielsweise höchstens das Dreifache der Länge der Lichtaustrittsfläche
der Lichtquelle in dieser Richtung beträgt. Die zweiten Strukturen haben in dieser
Richtung also eine Ausdehnung, die in der Größenordnung der Ausdehnung der Lichtquelle
in dieser Richtung ist. Alternativ können die zweiten Strukturen auch um die Lichtquelle
greifen.
[0039] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung sind die ersten Strukturen dazu
ausgebildet, auftreffendes Licht zu einer Lichtaustrittsseite zu lenken, wobei ein
Lichtstrahlengang des auftreffenden Lichts insbesondere genau einmal reflektiert wird,
bevor er aus der Abdeckung austritt. Das heißt, auch an den ersten Strukturen finden
vorzugsweise keine Mehrfachreflexionen statt, sondern trifft ein Lichtstrahlengang
einer Lichtquelle auf eine erste Struktur, so wird er beispielsweise durch Totalreflexion
an die Lichtaustrittsseite der Abdeckung geführt, wobei insbesondere genau eine Reflexion
vorgesehen ist. Dadurch sind wiederum Absorptionsverluste reduziert.
[0040] Durch den offenen Bereich zwischen zueinander benachbarten und beabstandeten zweiten
Strukturen kann von einer Lichtquelle emittiertes Licht an die weiter außen liegenden
ersten Strukturen gelangen. Die ersten Strukturen sind dabei derart ausgeformt, dass
dieses Licht reflektiert wird, zum Beispiel durch Totalreflexion. Die ersten Strukturen
tragen daher alle einen Teil dazu bei, die gewünschte Lichtstärkeverteilungskurve
zum Beispiel in der C0°/C180°-Ebene des Leuchtmittels zu erzeugen.
[0041] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung ist die maximale Erstreckung
einer ersten Struktur in einer vertikalen Richtung umso größer, je näher die erste
Struktur an einem Rand der Abdeckung angeordnet ist. Das heißt, zum Beispiel in Querrichtung
senkrecht zur Längsmittelachse oder Längsmittelkurve wird die maximale Erstreckung
der ersten Strukturen von der Mitte zum Rand hin immer größer, sodass eine erste Struktur,
die näher am Rand angeordnet ist, eine größere maximale Erstreckung in vertikaler
Richtung aufweist, als eine erste Struktur, die näher in der Mitte angeordnet ist.
[0042] Dadurch, dass die ersten Strukturen zum Rand hin größer werden, ist es möglich, den
vollen Abstrahlwinkel der Lichtquelle, bei der es sich beispielsweise um einen Lambert'schen
Strahler handeln kann, einzufangen. Durch die Lambert'sche Lichtstärkeverteilung des
von der Lichtquelle im Betrieb abgestrahlten Lichts werden Abbilder der Lichtquelle
an einer Lichtaustrittsseite der Abdeckung zum Rand hin dunkler, dies kann durch eine
Vergrößerung der maximalen Erstreckung der ersten Strukturen in einer vertikalen Richtung
kompensiert werden.
[0043] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung sind die ersten Strukturen im
Hinblick auf eine Ebene, die mittig der Abdeckung parallel zu den ersten Strukturen
verläuft und senkrecht zu einer Deckfläche an der Lichtaustrittsseite der Abdeckung
ist, symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet.
[0044] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung sind unterschiedliche erste Strukturen
dazu ausgebildet, unterschiedliche Abbilder der Lichtquelle an der Lichtaustrittsseite
der Abdeckung zu erzeugen. Die einzelnen ersten Strukturen erzeugen also Abbilder
an der Lichtaustrittsseite der Abdeckung an unterschiedlichen Stellen der Abdeckung.
Durch die Formgebung der ersten Strukturen ist es möglich, einzustellen, unter welchem
Betrachtungswinkel diese Abbilder von außen sichtbar sind.
[0045] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung umfasst die Abdeckung ein Befestigungselement,
das derart angeordnet ist, dass Licht der Lichtquelle, die zwischen den benachbarten
und beabstandeten zweiten Strukturen anordenbar ist, nicht direkt auf das Befestigungselement
trifft. Bei dem Befestigungselement kann es sich beispielsweise um einen Passstift
oder einen Schnapphaken handeln. Das Befestigungselement ist beispielsweise längs
der Querrichtung nicht im Bereich des offenen Bereichs angeordnet, sondern dort wo
zwei benachbarte zweite Strukturen angeordnet sind, die sich in direktem Kontakt zueinander
befinden. Auf diese Weise kann Licht einer Lichtquelle im offenen Bereich, das in
Richtung der ersten Strukturen abgestrahlt wird, nicht auf das Befestigungselement
treffen, wodurch eine optische Störung durch das Befestigungselement minimiert ist.
[0046] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung ist die Abdeckung einstückig
ausgebildet. Das heißt, die Abdeckung ist beispielsweise mit einem strahlungsdurchlässigen
Matrixmaterial gebildet, das klarsichtig transparent sein kann. Bei dem Matrixmaterial
kann es sich zum Beispiel um ein Glas oder um einen Kunststoff wie PMMA handeln. In
das Matrixmaterial können zumindest stellenweise Partikel eines lichtstreuenden und/oder
eines lichtreflektierenden und/oder eines lichtabsorbierenden Materials eingebracht
sein. Die gesamte Abdeckung kann einstückig und einteilig mit diesen Materialien gebildet
sein, sodass insbesondere die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen integral
miteinander ausgebildet sind. Eine entsprechende Abdeckung kann beispielsweise durch
Spritzgießen oder Spritzpressen erzeugt werden.
[0047] Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Abdeckung ist die Abdeckung an ihrer Lichtaustrittsseite
zumindest im Mittelbereich, dort wo an der Lichteintrittsseite die zweiten Strukturen
angeordnet sind, frei von Strukturierungen. Mit anderen Worten, ist die Abdeckung
zumindest dort zum Beispiel glatt und/oder eben ausgebildet. Die Abdeckung weist insbesondere
keinen im Querschnitt V-förmigen Graben auf, der sich in Richtung der Längsmittelachse
oder Längsmittelkurve der Abdeckung erstreckt. Auf diese Weise kann beispielsweise
Staub von der Abdeckung an der Lichtaustrittsseite besonders einfach durch Wischen
entfernt werden.
[0048] Es wird weiter ein Leuchtmodul angegeben. Bei dem Leuchtmodul kann es sich insbesondere
auch um eine Leuchte handeln, die an einem Bestimmungsort montiert werden kann. Das
Leuchtmodul umfasst insbesondere eine hier beschriebene Abdeckung. Das heißt, sämtliche
für das Leuchtmodul offenbarten Merkmale sind auch für die Abdeckung offenbart und
umgekehrt.
[0049] Das Leuchtmodul umfasst gemäß zumindest einer Ausführungsform eine Vielzahl von Lichtquellen,
die dazu ausgebildet sind, Licht zu emittieren. Jede der Lichtquellen umfasst zumindest
eine Leuchtdiode. Dabei ist es möglich, dass jede Lichtquelle auch zwei oder mehr
Leuchtdioden umfasst. Die Leuchtdioden wiederum können jeweils zumindest einen Leuchtdiodenchip
umfassen oder aus einem Leuchtdiodenchip bestehen. Zumindest manche, insbesondere
jede Lichtquelle, ist zwischen zwei der benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen
der Abdeckung angeordnet. Das heißt, das Licht der Lichtquellen kann dadurch, dass
die zweiten Strukturen die Lichtquelle lateral nicht vollständig umschließen, sondern
jeweils ein offener Bereich, in dem die zweiten Strukturen voneinander beabstandet
sind, vorhanden ist, zu den ersten Strukturen der Abdeckung gelangen. Umfasst die
Lichtquelle zwei oder mehr Leuchtdioden, so sind diese zum Beispiel nebeneinander
angeordnet. Die Lichtquellen können jeweils mittig zwischen zwei zweiten Strukturen
angeordnet sind. Die zwei zweiten Strukturen, die die einer Lichtquelle zugeordnet
sind, sind insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Gemäß zumindest
einer Ausführungsform des Leuchtmoduls ist der Bereich zwischen den Lichtquellen und
der Abdeckung frei von weiteren optischen Elementen. Das heißt, es ist kein weiteres
optisches Element, zum Beispiel keine Linse, zwischen der Lichtquelle, zum Beispiel
einer Leuchtdiode, und der Abdeckung vorhanden. Die Lichtquelle kann dabei eine gekrümmte
Lichtaustrittsfläche aufweisen, die beispielsweise durch einen Verguss für den oder
die Leuchtdiodenchips der Leuchtdiode der Lichtquelle gebildet ist. Diese gekrümmte
Lichtaustrittsfläche bildet jedoch keine abbildende Linse, sondern dient lediglich
dazu, die Wahrscheinlichkeit für eine Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der
Lichtaustrittsfläche und dem umgebenden Material, insbesondere Luft, zu verringern.
[0050] Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtmoduls sind die zweiten Strukturen
dazu ausgebildet, das auftreffendes Licht der Lichtquellen zu der Lichtaustrittsseite
der Abdeckung zu lenken und insbesondere, betrachtet in einer C90/270 Ebene des Leuchtmoduls,
die Lichtstärke bei Ausstrahlungswinkeln zwischen +- 40° und +- 90° gegenüber der
Lichtstärke einer Lambert'schen Verteilung deutlich zu reduzieren, insbesondere um
mehr als 25% zu reduzieren. Dadurch wird der UGR-Wert deutlich verbessert, also die
Blendung reduziert.
[0051] Im Folgenden werden die hier beschriebene Abdeckung und das hier beschriebene Leuchtmodul
anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
[0052] Anhand der schematischen Darstellungen der Figuren 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H,
1I sind Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen Abdeckung und eines hier beschriebenen
Leuchtmoduls näher erläutert.
[0053] Anhand der schematischen Darstellungen der Figuren 2A und 2B ist ein Ausführungsbeispiel
eines hier beschriebenen Leuchtmoduls mit einem Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen
Abdeckung näher erläutert.
[0054] Anhand der schematischen Darstellungen der Figuren 3A, 3B, 4, 5 sind weitere Ausführungsbeispiele
von hier beschriebenen Leuchtmodulen mit Ausführungsbeispielen hier beschriebener
Abdeckungen näher erläutert.
[0055] Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen
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 für eine bessere Verständlichkeit
übertrieben groß dargestellt sein.
[0056] Die Figur 1A zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels
einer hier beschriebenen Abdeckung 10. Die Abdeckung 10 ist in einem Blick schräg
auf die Lichteintrittsseite 10a der Abdeckung 10 dargestellt.
[0057] Die Abdeckung 10 umfasst einen Mittelbereich 12, der entlang einer Längsmittelachse
M der länglichen Abdeckung 10 ausgebildet ist. Die Abdeckung 10 könnte dabei, anders
als in der Figur 1A dargestellt, beispielsweise auch ringförmig ausgebildet sein.
Der Mittelbereich 12 würde sich dann entlang einer kreisförmigen oder elliptischen
Längsmittelkurve erstrecken.
[0058] Die Abdeckung 10 umfasst eine Vielzahl von ersten Strukturen 1 und eine Vielzahl
von zweiten Strukturen 2 an der Lichteintrittsseite 10a. Die ersten Strukturen 1 verlaufen
entlang von Parallelkurven, bei denen es sich vorliegend um parallele Geraden handelt,
die parallel zur Längsmittelachse verlaufen. Die ersten Strukturen sind im Querschnitt
beispielsweise als Zacken ausgebildet.
[0059] Die zweiten Strukturen 2 verlaufen quer zu den ersten Strukturen 1. Wie insbesondere
aus der Draufsicht auf die Unterseite der Abdeckung 10 in der schematischen Darstellung
der Figur 1B deutlich wird, sind jeweils zwei der zweiten Strukturen 2 benachbart
und beabstandet zueinander angeordnet, derart dass zwischen ihnen ein offener Bereich
4 ausgebildet ist. Aufgrund des offenen Bereiches 4, in dem sich die zweiten Strukturen,
die benachbart und beabstandet zueinander angeordnet sind, nicht im Kontakt miteinander
befinden, kann Licht einer Lichtquelle 3 - vergleiche dazu insbesondere die Figuren
1D bis 1H - zum Teil direkt auf zumindest eine der ersten Strukturen 1 treffen. Mit
anderen Worten ist die Lichtquelle 3 lateral, zum Beispiel parallel zu einer Montageebene
der Lichtquellen 3, nicht von den zweiten Strukturen 2 umschlossen, sondern es gibt
hin zu den ersten Strukturen 1 die offenen Bereiche 4. Die Lichtquelle 3 grenzt damit
nicht direkt an die ersten Strukturen 1 oder an die zweiten Strukturen 3, sondern
zum Bespiel an Luft.
[0060] Der offene Bereich 4 ist dabei auch in der Ansicht von schräg unten der perspektivischen
Darstellung der Figur 1C sichtbar.
[0061] Anhand der Figuren 1D und 1E ist die Wirkung der zweiten Strukturen 2 näher erläutert.
Eine Lichtquelle 3, die zwischen zwei benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen
angeordnet ist, strahlt ihr Licht 5 teilweise in Richtung der nachgeordneten zweiten
Strukturen 2 ab. Die zweiten Strukturen 2 sind zur Totalreflexion des durchtretenden
Lichts ausgebildet, derart dass jeder Lichtstrahlengang 51 des Lichts vorzugsweise
genau einmal an einer Außenfläche der zweiten Struktur totalreflektiert wird und dann
an der Lichtaustrittsfläche 10b aus der Abdeckung 10 austritt. Bei der Lichtquelle
4 handelt es sich dabei um einen Lambert'schen Strahler oder annähernd um einen Lambert'schen
Strahler. Die Lichtquelle weist eine Deckfläche 3a auf, bei der es sich beispielsweise
um die Lichtaustrittsfläche handelt.
[0062] Die zweiten Strukturen 2 erstrecken sich bis zu der Deckfläche 3a und überlappen
in der vertikalen Richtung V nicht mit der Lichtquelle 3. Auf diese Weise kann es
zu keiner Berührung zwischen der Abdeckung 10 und den Lichtquellen 3 kommen. Die zweiten
Strukturen weisen zum Beispiel eine Länge von höchstens 1,5 cm, insbesondere von höchstens
1,0 cm auf. Die Strukturen können alternativ auch derart lang ausgebildet sind, dass
die Strukturen um die Lichtquellen 3 greifen.
[0063] Die zweiten Strukturen 2 sind beispielsweise an ihrer der Lichtquelle 3 abgewandten
Außenfläche in Form eines optischen Konzentrators ausgebildet. Die Außenfläche kann
beispielsweise durch parabolische, hyperbolische, elliptische oder Kombinationen dieser
Kurven beschrieben werden. Die den Lichtquellen 3 zugewandten Außenflächen der zweiten
Strukturen 2 können alternativ zu den genannten Ausgestaltungen beispielsweise auch
eben und/oder glatt ausgebildet sein.
[0064] Die zweiten Strukturen 2 sind beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1A bis 1H im Mittelbereich
12 der Abdeckung angeordnet und seitlich von beiden Seiten durch eine Vielzahl erster
Strukturen 1 begrenzt.
[0065] Die Figur 1D zeigt dabei im Querschnitt von der Seite die Strahlengänge 51 des durchtretenden
Lichts 5, wie sie sich aus einem Simulationsprogramm ergeben, die Figur 1E zeigt zur
verbesserten Sichtbarkeit repräsentative Lichtstrahlengänge 51 des Lichts 5.
[0066] Die zweiten Strukturen 2 dienen zur Erzeugung einer gewünschten Lichtstärkeverteilungskurve
in der C90°/C270°-Ebene, also in Längsrichtung, und wirken damit zur Entblendung.
Die zweiten Strukturen erstrecken sich dazu zumindest stellenweise entlang der C0°/C180°-Ebene.
Die Lichtstärkeverteilungskurve in der C45°/C315°-Ebene wird maßgeblich durch die
Kontur der zweiten Strukturen 2 bestimmt und ist dadurch einstellbar.
[0067] In Verbindung mit den Figuren 1F bis 1H ist die Wirkung und der Aufbau der ersten
Strukturen 1 näher erläutert. Die ersten Strukturen 1 weisen maximale Erstreckungen
E in vertikaler Richtung V senkrecht zur lateralen Richtung L auf, die umso größer
sind, je näher eine erste Struktur an einem Rand 13 der Abdeckung angeordnet ist.
Auf diese Weise kann möglichst das gesamte Licht der Lichtquelle 3 eingefangen werden.
[0068] Die Figur 1G zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung repräsentative Lichtstrahlengänge
51 des Lichts 5, welches auf die ersten Strukturen 1 trifft, die Figur 1H zeigt entsprechende
Simulationsergebnisse. Die einzelnen ersten Strukturen 1 sind dabei so ausgeformt,
dass sie auftreffendes Licht beispielsweise durch Totalreflexion zur Lichtaustrittsseite
10b der Abdeckung 10 lenken und damit alle einen Teil der gewünschten Lichtstärkeverteilungskurve
in der C0°/C180°-Ebene erzeugen. Die einzelnen ersten Strukturen 1 erzeugen dabei
Abbilder der Lichtquellen 3 an unterschiedlichen Stellen der Abdeckung. Zu den Rändern
13 hin kann eine prismatische Struktur oder eine VDI-Struktur vorgesehen sein, wodurch
einzelne Abbilder der Lichtquellen 3 verwischt werden können, um die Homogenität der
Leuchtstärkeverteilung an der Lichtaustrittsseite 10b der Abdeckung 10 zu erhöhen.
Dies kann auch durch gezieltes Einbringen von beispielsweise lichtstreuenden Partikeln
in ein Matrixmaterial der Abdeckung 10 erreicht werden.
[0069] Die Lichtstärkeverteilungskurve in der Querrichtung, also in der C0°/C180°-Ebene,
ist für insbesondere längliche Leuchtmodule deutlich wichtiger als die Lichtverteilungskurve
in der Längsrichtung, der C90°/C270°-Ebene. Durch den großen Abstand der Lichtquellen
3 zu den ersten Strukturen 1 der Abdeckung ist das Leuchtmodul in der Querrichtung
deutlich unsensibler hinsichtlich Toleranzschwankungen bei der Justage der Abdeckung
relativ zu den Leuchtmitteln 3.
[0070] Die Figur 1I zeigt resultierende Lichtstärkeverteilungskurven 52 in der C0°/C180°-Ebene
und 53 in der C90°/C270°-Ebene.
[0071] Die schematische Schnittdarstellung der Figur 2A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
hier beschriebenen Leuchtmoduls, das im Unterschied zum Leuchtmodul der Figuren 1A
bis 1H zwei Leuchtdioden 31, 32 pro Lichtquelle 3 umfasst. Diese Anordnung von mehreren
Leuchtdioden nebeneinander ist aufgrund der Tatsache, dass die zweiten Strukturen
in der vertikalen Richtung V nicht mit der Lichtquelle 3 überlappen, ohne Kollision
zwischen Abdeckung 10 und Lichtquelle 3 möglich.
[0072] Bei dem Leuchtmodul der Figur 2A entstehen die in der Figur 2B dargestellten Lichtstärkeverteilungskurven
52, 53, die sogar stärker gebündelt sein können als die Lichtverteilungskurven für
Lichtquellen 3 mit nur einer Leuchtdiode, vergleiche dazu die Figur 1I. Diese enger
gebündelten Lichtstärkeverteilungskurven 52, 53 sind bei höheren Lichtströmen vorteilhaft,
da die Leuchtmodule im Anwendungsfall höher aufgehängt werden und somit mehr Licht
direkt ins Zielgebiet bringen. Insgesamt ist es mit einer hier beschriebenen Abdeckung
besonders einfach möglich, ein Leuchtmodul anzugeben, das eine ovale Lichtstärkeverteilungskurve
aufweist, bei der eine Ebene deutlich stärker gebündelt ist als die darauf senkrecht
stehende Ebene. Das heißt, durch die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen
ist ein ovaler Lichtstärkeverteilungskörper für ein Leuchtmodul mit der Abdeckung
realisierbar.
[0073] Die schematischen Darstellungen der Figuren 3A und 3B zeigen Ausführungsbeispiele
von hier beschriebenen Abdeckungen, bei der Befestigungsmittel 6 am Rand 13 vorhanden
sind. Bei den Befestigungsmitteln 6 handelt es sich beispielsweise um Schnapphaken.
Die Befestigungsmittel 6 sind dabei derart angeordnet, dass Licht der Lichtquelle,
die zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen 2 angeordnet ist,
nicht direkt auf das Befestigungsmittel 6 trifft. Vielmehr sind die Befestigungsmittel
6 dort angeordnet, wo sich zwei benachbarte zweite Strukturen 2 in direktem Kontakt
miteinander befinden.
[0074] Im Ausführungsbeispiel der Figur 3B weist die Abdeckung zum Rand 13 hin eine Krümmung
auf, derart, dass die Abdeckung 10 an der Lichtaustrittsseite 10b U-grabenförmig im
Randbereich strukturiert ist. Durch diese Strukturierung an der Außenfläche ist es
möglich, die maximale Erstreckung E der ersten Strukturen 1, die zum Rand 13 hin größer
wird, derart zu kompensieren, dass die Randstärkeunterschiede über die Abdeckung verringert
werden. Das heißt, obwohl die ersten Strukturen 1 zum Rand hin eine größere Erstreckung
E aufweisen, bleibt die Randstärke der Abdeckung insgesamt relativ konstant. Dadurch
ist eine Materialreduktion ermöglicht, was zu Kosteneinsparungen beitragen kann. Die
Abdeckung ist durch geringere Wandstärkenunterschiede einfacher herstellbar, zum Beispiel
besser spritzbar. Die Zykluszeit zum Erstellen einer solchen Abdeckung ist geringer,
wodurch folgt das die Kosten der Abdeckung reduziert werden. Die Konturabweichungen
der Optik sind auch reduziert bei geringeren Wandstärkeunterschieden.
[0075] Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 eines hier beschriebenen Leuchtmoduls sind die
ersten Strukturen 1 im Querschnitt als Zacken ausgebildet, die eine größere Fläche
aufweisen als beispielsweise die ersten Strukturen im Ausführungsbeispiel der Figuren
1A bis 1H. Dadurch werden weniger Abbilder der Lichtquelle 3 an der Lichtaustrittsfläche
10b erzeugt, diese sind jedoch heller als die Abbilder, die beispielsweise in den
vorangegangenen Ausführungsbeispielen erzeugt werden.
[0076] Im Mittelbereich 12 sind die ersten Strukturen dabei wellenartig ausgebildet. Sie
dienen dazu, das Licht 5 in die gewünschte Lichtstärkeverteilung zu brechen beziehungsweise
aufzustreuen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 sind die ersten Strukturen 1 im Mittelbereich
12 ebenfalls als Zacken im Querschnitt ausgebildet, die durch Totalreflexion Abbilder
der Lichtquelle 3 an der Lichtaustrittsfläche 10b erzeugen können.
[0077] Insgesamt ist eine hier beschriebene Abdeckung aufgrund der nur geringen Strukturierung
der Außenfläche an der Lichtaustrittsseite 10b besonders gut pflegbar, da sie beispielsweise
besonders gut abwischbar ist. Lichtstrahlengänge 51 werden möglichst nur einmal reflektiert,
wodurch die Abdeckung besonders toleranzunsensibel ist, was sich positiv auf die erzeugte
Lichtverteilungskurve sowie auf den optischen Wirkungsgrad auswirkt und jeder Lichtstrahlengang
51 den kürzesten Weg durch das Material der Abdeckung 10 nimmt, wodurch Absorptionen
im Material der Abdeckung 10 minimiert sind. Das Leuchtmodul weist daher einen besonders
hohen optischen Wirkungsgrad auf, im Vergleich zu einem Leuchtmodul mit vielen zueinander
angepassten Reflexionen. Ein Leuchtmodul mit vielen zueinander angepassten Reflexionen
ist toleranzsensibel. Konturabweichungen und Abweichungen in der Positionierung führen
dann zu unerwünschtem Streulicht.
[0078] Ferner ist es möglich, das Leuchtmodul mit unterschiedlicher Anzahl von Leuchtdioden
31, 32 zu bestücken, ohne dabei die Lichtstärkeverteilungskurven negativ zu beeinflussen.
Beim Betrachten des Leuchtmoduls an seiner Lichtaustrittsseite 10b ergibt sich ein
besonders homogener Eindruck. Ferner ist es durch den offenen Bereich zwischen benachbarten
und beabstandeten zweiten Strukturen möglich, dass das Licht jeder Lichtquelle bis
zum Rand 13 der Abdeckung dringt. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, die gesamte
Fläche unterhalb der Abdeckung mit Leuchtdioden 31, 32 zu belegen, sondern die Leuchtdioden
können entlang eines schmalen Bandes ausschließlich im Mittelbereich 12 angeordnet
werden. Auf diese Weise ist die benötigte Leiterplattenfläche reduziert, was ebenfalls
zur Kostenreduktion beiträgt.
[0079] 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.
[0080] Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung
102017125236.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugszeichenliste
[0081]
- 1
- erste Strukturen
- 2
- zweite Strukturen
- 3
- Lichtquelle
- 3a
- Deckfläche der Lichtquelle
- 31, 32
- Leuchtdiode
- 4
- offener Bereich
- 5
- Licht
- 51
- Lichtstrahlengang
- 52, 53
- Lichtstärkeverteilungskurven
- 6
- Befestigungselement
- 10
- Abdeckung
- 10a
- Lichteintrittsseite
- 10b
- Lichtaustrittsseite
- 11
- Einbuchtung
- 12
- Mittelbereich
- 13
- Rand
- V
- vertikale Richtung
- L
- laterale Richtungen
- E
- maximale Erstreckung
1. Abdeckung (10) für ein Leuchtmodul mit
- einer Lichteintrittsseite (10a),
- einer Vielzahl von ersten Strukturen (1) an der Lichteintrittsseite (10a),
- einer Vielzahl von zweiten Strukturen (2) an der Lichteintrittsseite (10a), wobei
- die ersten Strukturen (1) entlang von Parallelkurven verlaufen,
- die zweiten Strukturen (2) quer zu den ersten Strukturen (1) verlaufen, und
- zumindest zwei der zweiten Strukturen (2) benachbart und beabstandet zueinander
angeordnet sind, derart, dass Licht (5) einer Lichtquelle (3), die in einem offenen
Bereich (4) zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen (2) anordenbar
ist, zum Teil direkt auf zumindest eine der ersten Strukturen (1) trifft.
2. Abdeckung (10) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der sich im offenen Bereich (4) zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten
Strukturen (2) zumindest eine erste Struktur (1) an der Lichteintrittsseite (10a)
erstreckt.
3. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen (2) sich bis zu einer
Deckfläche (3a) der Lichtquelle (3) erstrecken, die der Lichteintrittsseite (10a)
zugewandt ist.
4. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen (2) mit der Lichtquelle
(3) in einer vertikalen Richtung (V) nicht überlappen.
5. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die zweiten Strukturen (2) dazu ausgebildet sind, auftreffendes Licht (5)
zu einer Lichtaustrittsseite (10b) zu lenken.
6. Abdeckung (10) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der ein Lichtstrahlengang (51) des auftreffenden Lichts (5) genau einmal reflektiert
wird, bevor er aus der Abdeckung (10) austritt.
7. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die zweiten Strukturen
(2) in einer geraden Anzahl vorhanden sind und insbesondere paarweise angeordnet sind.
8. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die zweiten Strukturen
(2) paarweise angeordnet sind und in jeder Paaranordnung spiegelsymmetrisch zueinander
ausgebildet sind.
9. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die zweiten Strukturen (2) ausschließlich in einem Mittelbereich (12) der
Abdeckung (10) angeordnet sind und jede zweite Struktur an zumindest zwei Seiten von
einer Vielzahl erster Strukturen (1) begrenzt ist, die beabstandet zur zweiten Struktur
(2) angeordnet sind.
10. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die ersten Strukturen (1) dazu ausgebildet sind, auftreffendes Licht (5) zu
einer Lichtaustrittsseite (10b) zu lenken.
11. Abdeckung (10) nach dem vorherigen Anspruch,
bei der ein Lichtstrahlengang (51) des auftreffenden Lichts (5) genau einmal reflektiert
wird, bevor er aus der Abdeckung (10) austritt.
12. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die maximale Erstreckung (E) einer ersten Struktur (1) in einer vertikalen
Richtung (V) umso größer ist, je näher die erste Struktur (1) an einem Rand (13) der
Abdeckung (10) angeordnet ist.
13. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der unterschiedliche erste Strukturen (1) dazu ausgebildet sind, unterschiedliche
Abbilder der Lichtquelle (3) an der Lichtaustrittsseite (10b) der Abdeckung (10) zu
erzeugen.
14. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem Befestigungselement (6),
wobei das Befestigungselement (6) derart angeordnet ist, dass das Licht (5) der Lichtquelle
(3), die zwischen den benachbarten und beabstandeten zweiten Strukturen (2) anordenbar
ist, nicht direkt auf das Befestigungselement (6) trifft.
15. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
die einstückig ausgebildet ist.
16. Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
die an ihrer Lichtaustrittsseite (10b) zumindest im Mittelbereich (12) frei von Strukturierungen
ist.
17. Leuchtmodul mit
- einer Vielzahl von Lichtquellen, die dazu ausgebildet sind, Licht zu emittieren,
- einer Abdeckung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, die den Lichtquellen (3)
nachgeordnet ist, wobei
- zumindest manche, insbesondere jede Lichtquelle (3) zwischen zwei benachbarten und
beabstandeten zweiten Strukturen (2) angeordnet ist, und
- jede Lichtquelle (3) zumindest eine Leuchtdiode (31, 32) umfasst.
18. Leuchtmodul nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, das zwischen den Lichtquellen
und der Abdeckung (10) frei von optischen Elementen ist.
19. Leuchtmodul nach einem der drei vorherigen Ansprüche, bei dem die zweiten Strukturen
(2) dazu ausgebildet sind, das auftreffendes Licht (5) der Lichtquellen (3) zu einer
Lichtaustrittsseite (10b) der Abdeckung (10) zu lenken und insbesondere, betrachtet
in einer C90/270 Ebene des Leuchtmoduls, die Lichtstärke bei Ausstrahlungswinkeln
zwischen +- 40° und +- 90° gegenüber der Lichtstärke einer Lambert'schen Verteilung
deutlich zu reduzieren, insbesondere um mehr als 25% zu reduzieren.
20. Leuchtmodul nach dem vorherigen Anspruch, bei dem durch die ersten Strukturen (1)
und die zweiten Strukturen (2) ein ovaler Lichtstärkeverteilungskörper realisiert
ist.