AT514917A4 - LED-Leuchte - Google Patents

Abstract

Die LED-Leuchte (1) umfasst eine Mehrzahl von LEDs (2) als Lichtquelle, eine als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe (3), mindestens ein Abdeckteil (4) für die LEDs (2), wobei der von den LEDs (2) abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe (3) auftreffende Lichtstrom zu mehr als 90% indirekt von den LEDs (2) auf die Lichtaustrittsscheibe (3) gelangt, und eine Hauptreflektorfläche (5), auf welche zumindest ein Teil des von den LEDs (2) abgegebenen Lichtstroms direkt gelangt und von welcher auftreffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird. Die Hauptreflektorfläche (5) ist derart ausgebildet, dass von ihr reflektiertes Licht, welches eine im sichtbaren Bereich liegende Wellenläge aufweist, zumindest überwiegend diffus reflektiert wird. Die LED-Leuchte (1) weist mindestens eine Hilfsreflektorfläche (6) au( auf welche zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe (3) in Richtung zum mindestens einen Abdeckteil (4) reflektierten Lichts direkt gelangt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte umfassend eine Mehrzahl vonLEDs als Lichtquelle, eine als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe, mindestens einAbdeckteil für die LEDs, wobei der von den LEDs abgegebene und auf dieLichtaustrittsscheibe auftreffende Lichtstrom zu mehr als 90% indirekt von den LEDsauf die Lichtaustrittsscheibe gelangt, und eine Hauptreflektorfläche, auf welchezumindest ein Teil des von den LEDs abgegebenen Lichtstroms direkt gelangt undvon welcher auftreffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf dieLichtaustrittsscheibe reflektiert wird.

Bei in LED-Leuchten verwendeten LEDs (light-emitting-diode) handelt es sich umrelativ kleine Lichtquellen, welche beim Betrachter den Eindruck eines Punktstrahlershinterlassen. Um dennoch einen möglichst angenehmen und gleichmäßigenHelligkeitseindruck der LED-Leuchten zu erreichen, werden in der Praxis Diffusorenverwendet. Diese ermöglichen eine relativ homogene Leuchtdichte über diegesamte Ausdehnung der Lichtaustrittsscheibe. Ein Beispiel für eine solche LED-Leuchte ist in der WO 2012/069312 gezeigt, wobei die LEDs an einer normal zurLichtaustrittsscheibe stehenden Seitenwand angebracht sind. DieLichtaustrittsscheibe ist mit einem Streumedium versetzt, welches zu einer diffusenTransmission von Licht durch die Lichtaustrittsscheibe führt.

Die DE 10 2007 030 186 A1 zeigt eine LED-Leuchte der eingangs genannten Art, beider die von außen nicht direkt einsehbaren LEDs in unmittelbarer Nähe zurLichtaustrittsscheibe angeordnet sind, wobei der Lichtstrom der LEDs zuerst an derhochreflektierend ausgebildeten Hauptreflektorfläche reflektiert wird und dann dieLED-Leuchte durch eine als Diffusor ausgebildete Lichtaustrittsscheibe verlässt.

Trotz des Einsatzes eines Diffusors kommt es bei herkömmlichen LED-Leuchtenaufgrund des hohen von den LEDs ausgehenden Lichtstromes zu einemungleichmäßigen Lichteindruck an der Lichtaustrittsscheibe der LED-Leuchte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorteilhafte LED-Leuchte der eingangs genanntenArt mit einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte über die Ausdehnungder Lichtaustrittsscheibe bereitzustellen.

Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine LED-Leuchte mit den Merkmalen desAnspruchs 1.

Bei einer LED-Leuchte gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass dieHauptreflektorfläche derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welcheseine im sichtbaren Bereich liegende Wellenläge aufweist, zumindest überwiegenddiffus reflektiert wird, wobei dies für beliebige Einfallswinkel des Lichts zutrifft. DieLED-Leuchte weist im Weiteren mindestens eine Hilfsreflektorfläche auf, auf welchezumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe in Richtung zum mindestenseinen Abdeckteil reflektierten Lichts direkt gelangt und von welcher auftreffendesLicht zumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe reflektiert wird. Dersichtbare Wellenlängenbereich wird hierbei von 380nm bis 780nm angesetzt.

Durch die diffuse Reflexion der auf die Hauptreflektorfläche auftreffendenLichtstrahlen kommt es im Inneren der LED-Leuchte zu ersten Streuungen des vonden LEDs emittierten Lichts, welche zu einer ersten Homogenisierung derLeuchtdichte an der Lichtaustrittsscheibe beitragen. Vorteilhafterweise ist dieHauptreflektorfläche derart ausgebildet, dass bei einem Einfall von Licht derNormlichtart D65 das von ihr reflektierte Licht zu mindestens 80%, vorzugsweise zumindestens 90%, besonders bevorzugt zu mindestens 95%, diffus reflektiert wird (fürbeliebige Einfallswinkel). Insbesondere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge imsichtbaren Bereich (also von 380nm bis 780nm) der Fall.

Der gesamte Reflexionsgrad der Hauptreflektorfläche, welcher die diffuse undgerichtete Reflexion beinhaltet, beträgt vorzugsweise mehr als 90%, besondersbevorzugt mehr als 95%, wiederum bezogen auf Licht der Normlichtart D65.

Alle in dieser Schrift angegebenen Zahlenwerte zu Reflexionsgraden undTransmissionsgraden beziehen sich, soweit nicht explizit anders angegeben, aufeinen rechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65. Dabei handelt es sichum eine spektrale Strahlungsverteilungskurve von Licht, welche einen gängigen undcharakteristischen Normwert darstellt. Für zumindest einen Teil des von den LEDs abgegebenen Lichtstroms gelangt dasLicht von den LEDs direkt, d.h. ohne dazwischenliegende Reflexion, auf dieHauptreflektorfläche. Vorzugsweise ist dies für mehr als 50%, besonders bevorzugtfür mehr als 70% des gesamten von den LEDs abgegebenen Lichtstroms der Fall.

Das auf die Hauptreflektorfläche auftreffende Licht wird zumindest zum Teil direkt,d.h. ohne dazwischenliegende Reflexion, auf die Lichtaustrittsscheibe reflektiert.Vorzugsweise ist dies für zumindest 30% des gesamten von der Hauptreflektorflächereflektierten Lichtstroms der Fall. Andererseits gelangt vom gesamten von derHauptreflektorfläche reflektierten Lichtstrom bevorzugt ein Anteil von mindestens15% erst nach mindestens einer weiteren Reflexion an einem Teil der Leuchte,hauptsächlich an einem anderen Abschnitt der Hauptreflektorfläche, auf dieLichtaustrittsscheibe.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Lichtaustrittsscheibe bezogen auf einenrechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65 einen Reflexionsgrad vonmindestens 10% aufweist. Bei schrägem Einfall ist der reflektierte Anteil natürlichentsprechend größer. Ein nicht unerheblicher Teil des auf die Lichtaustrittsscheibeauftreffenden Lichtes wird dann zurück in den Innenraum der Leuchte reflektiert,wodurch sich die Mehrfachreflexionen verstärken.

Die LED-Leuchte weist zusätzlich zur Hauptreflektorfläche eine Hilfsreflektorflächeauf, wobei vorteilhafterweise zumindest 30% des gesamten von derHilfsreflektorfläche reflektierten Lichtstroms direkt auf die Lichtaustrittsscheibereflektiert wird. Vorzugsweise gelangt vom gesamten von der Hilfsreflektorflächereflektierten Lichtstrom mindestens 15% erst nach mindestens einerweiterenReflexion an einem Teil der Leuchte auf die Lichtaustrittsscheibe.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass dieHilfsreflektorfläche derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertes Licht, welches einim sichtbaren Bereich liegende Wellenlänge aufweist, zum überwiegenden Teildiffus reflektiert wird. Günstigerweise ist vorgesehen, dass die Hilfsreflektorflächederart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65, das vonihr reflektierte Licht für beliebige Einfallswinkel zu mindestens 80%, vorzugsweise zumindestens 90%, besonders bevorzugt zu mindestens 95%, diffus reflektiert wird.Insbesondere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge im sichtbaren Bereich der Fall.

Aus der Lichtaustrittsscheibe tritt von der LED-Leuchte emittiertes Licht aus,vorzugsweise mehr als 80% des von der LED-Leuchte emittierten Lichts, besondersbevorzugt das gesamte von der LED-Leuchte emittierte Licht.

Dass die Lichtaustrittscheibe als Diffusor wirkt, bedeutet, dass von dieser bei einemEinfall von Licht, insbesondere Licht der Normlichtart D65, das transmittierte Lichtfür beliebige Einfallswinkel des Lichts zumindest zum überwiegenden Teil diffustransmittiert wird. Insbesondere ist dies für Licht beliebiger Wellenlänge imsichtbaren Bereich der Fall. Besonders bevorzugt wird eine Lichtaustrittsscheibeeingesetzt, von welcher bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65 dastransmittierte Licht zu mindestens 80% diffus transmittiert wird (unabhängig vomEinfallswinkel). Günstig ist es, wenn in einem durch eine der LEDs verlaufenden Querschnitt durchdie LED-Leuchte gesehen, in einem von der LED weiter entfernt liegenden Abschnittder Hauptreflektorfläche an jedem beliebigen Punkt in diesem Abschnitt der Winkel zwischen einer an die Hauptreflektorfläche angelegten Tangente und einem aufdiesen Punkt von der LED direkt einfallenden Lichtstrahl größer ist als der Winkel,den an jedem beliebigen Punkt in einem näher bei der LED liegenden Abschnitt derHauptreflektorfläche eine an die Hauptreflektorfläche angelegte Tangente miteinem auf diesen Punkt von der LED direkt einfallenden Lichtstrahl einschließt. Dadie Beleuchtungsstärke in einem Oberflächenpunkt umgekehrt proportional zumQuadrat des Abstandes von der LED und umgekehrt proportional zum Cosinus deszwischen Lichtstrahl und Normale auf die Tangentialfläche eingeschlossenenWinkels ist, können dadurch die an der Hauptreflektorfläche auftretendenBeleuchtungsstärkeunterschiede verringert werden. Günstigerweise könnenauftretende Beleuchtungsstärkeunterschiede erreicht werden, bei denen dasVerhältnis zwischen dem Minimal- und Mittelwert in einem Bereich von weniger als1:6, z.B. im Bereich von ca. 1:4 liegt. Dabei ist der direkte und indirekte von der LEDemittierte Lichtstrom, also inklusive in der Leuchte auftretende Mehrfachreflexionen,beinhaltet.

Vorteilhafterweise liegt die Hauptstrahlrichtung des von der LED abgegebenenLichts für zumindest einen Großteil, d.h. mehr als 50% der LEDs, vorzugsweise allerLEDs, in einem Winkel von +/- 45°, vorzugsweise +/- 30°, besonders bevorzugtparallel, zur Ebene der Lichtaustrittsscheibe. Mit der Hauptstrahlrichtung einer LEDist die Mittelachse der Verteilung des von der LED ausgehenden Lichtstromesgemeint.

Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen derErfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte;

Fig. 2 eine Darstellung analog zu Fig. 1 mit abgenommener Lichtaustrittsscheibe;Fig. 3 eine Ansicht analog zu Fig. 2 mit Darstellung der unsichtbaren Kanten der imInneren der LED-Leuchte befindlichen Komponenten;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht eines Querschnittes durch die in Fig. 1 dargestellteLED-Leuchte und

Fig. 5 einen durch eine der LEDs der LED-Leuchte nach Fig. 1 verlaufendenQuerschnitt (die LED selbst ist nicht im Schnitt dargestellt).

Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigteine in Richtung einer Längsachse längserstreckte LED-Leuchte 1. Die LED-Leuchte1 weist ein Gehäuse 7, eine Hauptreflektorfläche 5, eine Hilfsreflektorfläche 6 undeine am Gehäuse 7 befestigte Lichtaustrittsscheibe 3 auf. Die Hauptreflektorfläche 5und die Hilfsreflektorfläche 6 werden durch Translation einer Erzeugenden inRichtung der Längsachse der LED-Leuchte 1 gebildet.

Die LEDs 2 sind entlang einer Geraden beabstandet voneinander angeordnet, vgl.Fig. 3 und 4. Die Gerade ist im Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse der LED-Leuchte 1 ausgerichtet.

Die LEDs 2 können z.B. jeweils 30mm bis 80mm voneinander beabstandet sein.Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen einzelnen LEDs 2 mindestens 30mm,besonders bevorzugt mehr als 50mm.

Die LED-Leuchte 1 weist ein Abdeckteil 4 auf, welches die LEDs 2 zumindest zumganz überwiegenden Teil verdeckt. Das Abdeckteil 4 schirmt hierbei den von denLEDs 2 abgegebenen Lichtstrom zumindest insoweit vor dem direkten Auftreffender Lichtstrahlen auf die Lichtaustrittsscheibe 3 ab, dass der von den LEDs 2abgegebene und auf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftreffende Lichtstrom zu mehr als90%, vorzugsweise mehr als 95%, indirekt von den LEDs 2 auf dieLichtaustrittsscheibe 3 gelangt. In anderen Worten bedeutet dies, dass für mehr als90%, vorzugsweise mehr als 95%, des auf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftreffendenLichts mindestens eine Reflexion des von den LEDs 2 abgegebenen Lichtstromserfolgt, bevor dieser auf die Lichtaustrittsscheibe 3 auftrifft. Dadurch wird einerWahrnehmung der LEDs 2 als Punktlichtquellen durch die Lichtaustrittsscheibe 3entgegengewirkt.

Im Ausführungsbeispiel gelangt in einem in Fig. 5 gesehen äußeren rechtenRandbereich noch etwas Licht direkt auf die Lichtaustrittsscheibe 3. Vorzugsweise istvorgesehen, dass mehr als 90% der Fläche, insbesondere mehr als 95% der Flächeder Lichtaustrittsscheibe 3 nur indirekt von den LEDs 2 beleuchtet wird. Die LEDs 2sind dann also über mehr als 90%, insbesondere mehr als 95%, der Ausdehnung derLichtaustrittsscheibe 3 von der Lichtaustrittsscheibe 3 aus gesehen nicht sichtbar.

Die LEDs 2 könnten in anderen Ausführungsformen auch komplett vom Abdeckteil 4verdeckt sein, sodass diese von keinem Punkt der Lichtaustrittscheibe 3 aus direkteinsehbar sind.

Das Abdeckteil 4 liegt versetzt von der Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 undbeabstandet von dieser in einem Hohlraum der LED-Leuchte 1. Als Ebene 13 derLichtaustrittsscheibe 3 wird in der vorliegenden Schrift die parallel zu denGroßflächen der Lichtaustrittsscheibe 3 liegende Mittelebene derLichtaustrittsscheibe 3 bezeichnet, vgl. Fig. 5.

Ein Teil, vorzugsweise ein Großteil (also mehr als 50%), des von den LEDs 2abgegebenen Lichtstroms gelangt direkt auf die Hauptreflektorfläche 5,vorzugsweise ist dies für mehr als 70%, des gesamten von den LEDs 2abgegebenen Lichtstroms der Fall. Das auf die Hauptreflektorfläche 5 auftreffendeLicht wird zumindest zum Teil direkt, d.h. ohne dazwischenliegende Reflexion, aufdie Lichtaustrittsscheibe 3 reflektiert. Im Ausführungsbeispiel ist dies für zumindest30% des gesamten von der Hauptreflektorfläche 5 reflektierten Lichtstroms der Fall.Andererseits gelangen vorzugsweise vom gesamten von der Hauptreflektorfläche 5reflektierten Lichtstrom mindestens 15% erst nach mindestens einerweiterenReflexion an einem Teil der LED-Leuchte 1, hauptsächlich an einem anderenAbschnitt der Hauptreflektorfläche 5, auf die Lichtaustrittsscheibe 3.

Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Hauptreflektorfläche 5 derartausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65 das von ihrreflektierte Licht für beliebige Einfallswinkel zu mindestens 95% diffus reflektiertwird. Der gesamte Reflexionsgrad (bezogen auf rechtwinkeligen Einfall von Licht der

Normlichtart D65), also die Summe von diffusen und gerichteten (= spiegelndreflektierten) Reflexionsanteilen beträgt im Ausführungsbeispiel mehr als 95%. DieHauptreflektorfläche 5 wird z.B. von einer auf ein Hauptreflektorteil 16 kaschierten,hochreflektierenden Folie gebildet. Es sind auch andere Ausführungen derHauptreflektorfläche 5, wie beispielsweise Beschichtungen mit den entsprechendenReflexionseigenschaften, denkbar und möglich. Beim Hauptreflektorteil 16 kann essich um ein gebogenes Metallblech oder einen entsprechend geformtenKunststoffteil oder dergleichen handeln. Es kann auch der ganze Hauptreflektorteil16 aus einer mechanisch stabilen, hochreflektierenden Folie geformt sein, die z.B.durch thermische Umformung oder durch mechanische Vorspannung in diegewünschte Form gebracht wird.

Das Abdeckteil 4 ist im Ausführungsbeispiel einteilig mit einem Hilfsreflektorteil 17ausgeführt, welches die Hilfsreflektorfläche 6 aufweist. Es ist auch möglich, dass essich bei Abdeckteil 4 und beim Hilfsreflektorteil 17 um zwei separate bzw.voneinander unabhängige Teile handelt.

Im Ausführungsbeispiel ist ein langgestrecktes, ebenes Abdeckteil 4 vorgesehen. Esist aber auch denkbar und möglich, mehrere Abdeckteile 4 in einererfindungsgemäßen LED-Leuchte 1 zu verwenden. Das Abdeckteil 4, und/oder dasim Ausführungsbeispiel ebenfalls eben ausgebildete Hilfsreflektorteil 17, könnte(n)auch gekrümmt ausgeführt sein.

Die Hilfsreflektorfläche 6 ist im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass von ihrreflektiertes Licht für beliebige Einfallswinkel der Normlichtart D65 zu mehr als 95%diffus reflektiert wird. Der gesamte Reflexionsgrad (bezogen auf rechtwinkeligenEinfall von Licht der Normlichtart D65), also die Summe von diffusen und gerichteten(= spiegelnd reflektierten) Reflexionsanteilen beträgt im Ausführungsbeispiel mehrals 95%. Es kann z.B. eine auf den Hilfsreflektorteil 17 kaschierte, hochreflektierendeFolie oder eine geeignete Beschichtung mit ähnlichen Reflexionseigenschaften wiejenen der Hauptreflektorfläche 5, verwendet werden. Es kann auch der ganzeHilfsreflektorteil 17 aus einer mechanisch stabilen, hochreflektierenden Folie geformt sein, die z.B. durch thermische Umformung oder durch mechanische Vorspannung indie gewünschte Form gebracht wird.

Auch die den LEDs 2 zugewandte Oberfläche des Abdeckteils 4 kann mit einer Folieoder einer Beschichtung versehen werden, der die bei den Ausführungen zurHilfsreflektorfläche 6 beschriebenen Reflexionseigenschaften besitzt. Die den LEDs 2zugewandte Oberfläche des Abdeckteils 4 könnte aber auch demgegenüberweniger reflektierend oder auch spiegelnd reflektierend ausgeführt werden.

Auf die Hilfsreflektorfläche 6 gelangt zumindest ein Teil des von derLichtaustrittsscheibe 3 in Richtung zum Abdeckteil 4 reflektierten Lichts direkt. Dasauf die Hilfsreflektorfläche 6 auftreffende Licht wird in weiterer Folge zumindest zumTeil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe 3 reflektiert.

Die als Diffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe 3 ist günstigerweise so ausgeführt,dass bei einem Einfall von Licht der Normlichtart D65 das transmittierte Lichtbezogen auf beliebige Einfallswinkel des Lichts zu einem überwiegenden Teil diffustransmittiert wird. Im Ausführungsbeispiel werden mindestens 80% destransmittierten Lichtes diffus transmittiert. Der Transmissionsgrad derLichtaustrittsscheibe 3, bezogen auf einen rechtwinkeligen Einfall von Licht derNormlichtart D65, kann beispielsweise zwischen 55% und 85%, insbesonderezwischen 60% und 75% liegen. Im Ausführungsbeispiel beträgt derTransmissionsgrad der Lichtaustrittsscheibe 3 ca. 68%.

Um eine Reflexion von bedeutenden Teilen des auf die Lichtaustrittsscheibe 3auftreffenden Lichtstroms auf die Hilfsreflektorfläche 6 zu erreichen, istgünstigerweise vorgesehen, dass die Lichtaustrittsscheibe 3 bezogen auf einenrechtwinkeligen Einfall von Licht der Normlichtart D65 einen Reflexionsgrad vonmindestens 10% aufweist. Im Ausführungsbeispiel liegt dieser Wert bei ca. 15%.Dieser Reflexionsgrad sorgt durch die entstehenden Mehrfachreflexionen im Innerender LED-Leuchte 1 für eine weitere Homogenisierung der Leuchtdichte der LED-Leuchte 1. Es wird damit auch insbesondere erreicht, dass der der

Hilfsreflektorfläche 6 gegenüberliegende Bereich der Lichtaustrittsscheibe 3 durchdarauf auftreffende Lichtstrahlen aufgehellt wird.

Die optischen Eigenschaften der Lichtaustrittsscheibe 3 sind bevorzugt so, dass dieSumme von Reflexionsgrad und Transmissionsgrad bei einem rechtwinkeligen Einfallvon Licht der Normlichtart D65 größer als 70% ist, im Ausführungsbeispiel beträgtdiese Summe ca. 83%.

Die nach innen gerichtete Fläche der Lichtaustrittsscheibe 3 ist imAusführungsbeispiel bevorzugt glänzend ausgeführt, d.h. die Reflexion erfolgtüberwiegend gerichtet (= spiegelnd). Ein geeignetes Material für dieLichtaustrittsscheibe 3 ist PMMA. Auch andere geeignete Materialien, welche imStand der Technik bekannt sind, können verwendet werden. Die Reflexion könnteauch überwiegend diffus erfolgen. Um die diffusen Transmissionseigenschaften zuerreichen, können geeignete Streumittel in der Lichtaustrittsscheibe 3 vorgesehensein. Es ist auch denkbar und möglich, eine Beschichtung aufzubringen. Auch einestrukturierte Lichtaustrittsscheibe 3, mit Mikroprismen etc., ist möglich.

In Fig. 5, die einen durch eine der LEDs 2 verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 zeigt, ist insbesondere die Kontur der Hauptreflektorfläche 5 bzw. derHilfsreflektorfläche 6 ersichtlich. In einem solchen Querschnitt gesehen geht dieHauptreflektorfläche 5 von einem ersten Randbereich der Lichtaustrittsscheibe 3 ausund schneidet eine normal zur Lichtaustrittsscheibe 3 stehende, und die LED 2durchsetzende Gerade 15 in einem Punkt 16, der einen größeren Abstand von derLichtaustrittsscheibe 3 als die LED 2 aufweist. Vorzugsweise ist dies für alleQuerschnitte durch die LED-Leuchte 1 der Fall, die durch die LEDs 2 verlaufen.

Als Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 wird im Rahmen dieser Schrift ein zurEbene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 rechtwinkelig liegender Schnitt bezeichnet.

Als Randbereich der Lichtaustrittsscheibe 3 wird ein Bereich von weniger als 10% derBreite der Lichtaustrittsscheibe 3 bezeichnet.

Der Winkel 19 unter welchem die Hauptreflektorfläche 5 vom Randbereich derLichtaustrittsscheibe 3 ausgeht, liegt vorzugsweise zwischen 60° und 110°, imAusführungsbeispiel beträgt dieser Winkel 19 ca. 70°, vgl. Fig. 5. Im Punkt 16 beträgtder Winkel unter welchem die Hauptreflektorfläche 5 die Gerade 15 schneidet ca. 90°. In anderen Worten ist die Hauptreflektorfläche 5 in Bezug auf dieLichtaustrittsscheibe 3 im Punkt 16 parallel ausgerichtet. Auch andere Winkel unterwelchem die Hauptreflektorfläche 5 die Gerade 15 im Punkt 16 schneidet,insbesondere im Bereich von 0° bis 45°, sind denkbar und möglich.

Die Hauptreflektorfläche 5 weist, in einem durch eine der LEDs 2 verlaufendenQuerschnitt durch die LED-Leuchte 1 gesehen, eine gewölbte (=gekrümmte) Konturauf, vgl. Fig. 5. Die Hauptreflektorfläche 5 weist hierbei zur Seite der LEDs 2 hin einekonkave Form auf. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar und möglich, dassdie Hauptreflektorfläche 5 als Polygonzug ausgeführt wird, wobei daraufhinzuweisen ist, dass sich dabei parallel zur Längsachse der LED-Leuchte 1ausgebildete Kanten ungünstig auswirken und vorzugsweise verrundet ausgebildetwerden sollten.

Um die in einem weiter von den LEDs 2 entfernt gelegenen Abschnitt a derHauptreflektorfläche 5 vorliegende Beleuchtungsstärke ähnlicher zu der in einemnäher bei den LEDs 2 liegenden Abschnitt b der Hauptreflektorfläche 5vorliegenden Beleuchtungsstärke zu machen, sind die Einfallswinkel der von denLEDs 2 auf die Hauptreflektorfläche 5 direkt einfallenden Lichtstrahlen im Abschnitt agrößer als im Abschnitt b. Mit anderen Worten ist in einem durch eine der LEDs 2verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 gesehen, in einem von der LED 2weiter entfernt liegenden Abschnitt a der Hauptreflektorfläche 5 an jedembeliebigen Punkt 11 in diesem Abschnitt a der Winkel 9 zwischen einer an dieHauptreflektorfläche 5 angelegten Tangente 10 und einem auf diesen Punkt 11 vonder LED 2 direkt einfallenden Lichtstrahl größer ist als der Winkel 12, den an jedembeliebigen Punkt 14 in einem näher bei der LED 2 liegenden Abschnitt b der

Hauptreflektorfläche 5 eine an die Hauptreflektorfläche 5 angelegte Tangente 10 miteinem auf diesen Punkt 14 von der LED 2 direkt einfallenden Lichtstrahl einschließt.

So beträgt der Winkel 9 zwischen der Tangente 10 und dem einfallenden Lichtstrahlbeim in Fig. 5 im Abschnitt a eingezeichneten Punkt 11 ca. 46°, während der analogeWinkel 12 beim im Abschnitt b eingezeichneten Punkt 14 ca. 23° beträgt. Im nochnäher bei den LEDs 2 liegenden Bereich der Hauptreflektorfläche 5 ist dagegen imAusführungsbeispiel der Winkel zwischen den Tangenten 10 und den direkteinfallenden Lichtstrahlen wiederum größer als im Bereich b. In anderenAusführungsbeispielen könnte dies auch anders sein. Hierzu könnte dieHauptreflektorfläche 5 sich ausgehend vom Punkt 16 zunächst mit zunehmendemAbstand von den LEDs 2 von der Lichtaustrittsscheibe 3 entfernen.

Die Hilfsreflektorfläche 6 geht von einem dem ersten Randbereich derLichtaustrittsscheibe 3 gegenüberliegenden, zweiten Randbereich derLichtaustrittsscheibe 3 aus, wobei sie im Ausführungsbeispiel eben ausgebildet istund mit der Lichtaustrittsscheibe 3 einen Winkel 18 einschießt, der ca. 45° beträgt.Von diesem Wert abweichende Beträge für den Winkel 18, z.B. im Bereich von 45°+/-15°, sind denkbar und möglich.

Die Hilfsreflektorfläche 6 könnte auch einen, im Querschnitt durch die LED-Leuchte1 gesehen, gebogenen oder polygonalen Verlauf aufweisen. Hierbei wäre esbevorzugt, dass sie zumindest über einen Großteil ihrer Ausdehnung einen Winkel17 mit der Lichtaustrittsscheibe 3 einschließt, der im Bereich von 45° +/-15° liegt.

Es ist vorteilhaft, möglichst gut reflektierende Haupt- und Hilfsreflektorflächen 5, 6einzusetzen, um einen hohen Wirkungsgrad der LED-Leuchte 1 zu gewährleisten.Beispielsweise kann der gesamte Reflexionsgrad, beinhaltend die diffusen undgerichteten Anteile, ca. 98% betragen.

Die Hauptstrahlrichtung 8, d.h. die Mittelachse der Verteilung der Lichtstärke desvon den LEDs 2 abgegebenen Lichts, liegt im Ausführungsbeispiel für alle der LEDs 2 parallel zur Ebene 13 der Lichtaustrittscheibe 3. Dies ist nicht zwingend so, es istbeispielsweise auch denkbar und möglich, dass die Hauptstrahlrichtung 8 des vonden LEDs 2 abgegebenen Lichts 2 in einem Winkel von +/- 45° in Bezug auf dieEbene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 ausgerichtet sind.

Die LEDs 2 sind an einer Seitenwand 20 des Gehäuses 7 angebracht. Es ist hierbeiein LED-Board, welches die LEDs 2 trägt, an der Seitenwand 20 des Gehäuses 7befestigt. Die Seitenwand 20 liegt im Ausführungsbeispiel senkrecht zur Ebene 13der Lichtaustrittsscheibe 3, könnte in anderen Ausführungsbeispielen aberbeispielsweise einen Winkel mit der Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3einschließen, der im Bereich von 45° bis 90° liegt.

In Fig. 5 sind zwei beispielhafte von der LED 2 ausgehende Lichtstrahleneingezeichnet. Auf die Darstellung eines Brechungseffektes beim Durchtreten desLichtstrahles durch die Lichtaustrittsscheibe 3 wurde der Einfachheit halberverzichtet. Tatsächlich wird es hier in Abhängigkeit der optischen Eigenschaften derLichtaustrittsscheibe 3 und den Winkeln der Lichtstrahlen zu entsprechendenBrechungen kommen.

Die in der Fig. 5 eingezeichneten Leuchtdichteverteilungen sind als ideale diffuseReflexion bzw. als ideale diffuse Transmission dargestellt. Tatsächlich wird es zueiner gemischt diffusen und gerichteten Transmission bzw. Reflexion kommen.

Durch die weitgehend diffuse Reflexion der Lichtstrahlen an derHauptreflektorfläche 5 und vorzugsweise auch an der Hilfsreflektorfläche 6 inVerbindung mit relativ starken Reflexionen an der Innenseite derLichtaustrittsscheibe 3, kommt es zu einer recht gleichmäßigen und homogenenAusbreitung des Lichtes in der LED-Leuchte 1. Die überwiegend diffuseTransmission durch die Lichtaustrittsscheibe 3 homogenisiert die Lichtstrahlen einweiteres Mal. Das Ergebnis ist eine sehr gute, homogene Leuchtdichte der LED-Leuchte 1, bei der störenden Blendungen durch sich abbildende LEDs vermiedenwerden.

Die Leuchtdichteunterschiede an der Lichtaustrittsscheibe 3 können, zumindest beiWeglassen der Randbereiche der Lichtaustrittsscheibe 3, eine Inhomogenität vonweniger als 1:3, im Ausführungsbeispiel weniger als 1:2, bezüglich Minimal- undMittelwert aufweisen.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine LED-Leuchte 1 mit einer einzelnenReihe von LEDs 2. Es ist auch denkbar und möglich, mehrere Reihen von LEDs 2vorzusehen. Die LED-Leuchte 1 könnte weiters beispielsweise auch eine Ausbildungaufweisen, die zusätzlich zu der in Fig. 5 dargestellten Anordnung eine an derSeitenwand 20 gespiegelte Anordnung umfasst.

Neben der Verwendung von weißen LEDs 2 ist es auch möglich, farbige LEDs 2 zurErzielung von Farbeffekten und zur Beeinflussung der Leuchtcharakteristik der LED-Leuchte 1 zu verwenden. Es können z.B. abwechselnd unterschiedlich farbige LEDs 2eingesetzt werden, die in ihren relativen Helligkeiten verändert werden können,wodurch veränderbare Farben des von der LED-Leuchte 1 emittierten Lichtsermöglicht werden, Auch können farbige LEDs 2 zusätzlich zu weißen LEDs 2verwendet werden, wobei gegebenenfalls wieder die relativen Helligkeiten der LEDsverändert werden können.

Auch die Verwendung von weißen LEDs 2 mit unterschiedlichen Farbtemperaturen,z.B. abwechselnd warmweißen und kaltweißen LEDs 2, die eine veränderbareFarbtemperatur ermöglichen, ist denkbar und möglich.

Im Ausführungsbeispiel ist die LED-Leuchte 1 so ausgebildet, dass das gesamte vonder LED-Leuchte 1 emittierte Licht aus der Lichtaustrittsscheibe 3 austritt. Es ist auchdenkbar und möglich, dass ein Teil des von den LEDs 2 emittierten Lichtes an eineranderen Stelle die LED-Leuchte 1 verlässt.

Neben der Ausbildung einer längserstreckten LED-Leuchte 1 ist es beispielsweiseauch denkbar und möglich, die LED-Leuchte 1 rotationssymmetrisch auszuführen.

Dabei sind die LEDs 2 vorzugsweise entlang einer Kreislinie beabstandetvoneinander angeordnet. Die Hauptreflektorfläche 5 und die Hilfsreflektorfläche 6können dementsprechend rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Beispielsweisekann ein Teilschnitt durch die LED-Leuchte 1, der durch den auf der einen Seite derRotationsachse liegenden Teil der LED-Leuchte 1 verläuft, Fig. 5 entsprechen, wobeidie senkrecht zur Ebene 13 der Lichtaustrittsscheibe 3 stehende Rotationsachseaußerhalb des in Fig. 5 dargestellten Schnittbereichs liegt.

Legendezu den Hinweisziffern: 1 LED-Leuchte

2 LED 3 Lichtaustrittsscheibe 4 Abdeckteil 5 Hauptreflektorfläche 6 Hilfsreflektorfläche 7 Gehäuse 8 Hauptstrahlrichtung 9 Winkel 10 Tangente 11 Punkt 12 Winkel 13 Ebene 14 Punkt 15 Gerade 16 Hauptreflektorteil 17 Hilfsreflektorteil 18 Winkel 19 Winkel 20 Seitenwand

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. LED-Leuchte (1) umfassend eine Mehrzahl von LEDs (2) als Lichtquelle, eine alsDiffusor wirkende Lichtaustrittsscheibe (3), mindestens ein Abdeckteil (4) für dieLEDs (2), wobei der von den LEDs (2) abgegebene und auf dieLichtaustrittsscheibe (3) auftreffende Lichtstrom zu mehr als 90% indirekt vonden LEDs (2) auf die Lichtaustrittsscheibe (3) gelangt, und eineHauptreflektorfläche (5), auf welche zumindest ein Teil des von den LEDs (2)abgegebenen Lichtstroms direkt gelangt und von welcher auftreffendes Lichtzumindest zum Teil direkt auf die Lichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird,dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptreflektorfläche (5) derart ausgebildetist, dass von ihr reflektiertes Licht, welches eine im sichtbaren Bereich liegendeWellenläge aufweist, zumindest überwiegend diffus reflektiert wird, und dassdie LED-Leuchte (1) mindestens eine Hilfsreflektorfläche (6) aufweist, aufwelche zumindest ein Teil des von der Lichtaustrittsscheibe (3) in Richtung zummindestens einen Abdeckteil (4) reflektierten Lichts direkt gelangt und vonwelcher auftreffendes Licht zumindest zum Teil direkt auf dieLichtaustrittsscheibe (3) reflektiert wird.
2. 2. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieLichtaustrittsscheibe (3) bezogen auf einen rechtwinkeligen Einfall von Licht derNormlichtart D65 einen Reflexionsgrad von mindestens 10% aufweist.
3. 3. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieHauptreflektorfläche (5) derart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Lichtder Normlichtart D65 das von ihr reflektierte Licht zu mindestens 80% diffusreflektiert wird.
4. 4. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Hilfsreflektorfläche (6) derart ausgebildet ist, dass von ihr reflektiertesLicht, welches ein im sichtbaren Bereich liegende Wellenlänge aufweist, zumüberwiegenden Teil diffus reflektiert wird.
5. 5. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieHilfsreflektorfläche (6) derart ausgebildet ist, dass bei einem Einfall von Lichtder Normlichtart D65, das von ihr reflektierte Licht zu mindestens 80% diffusreflektiert wird.
6. 6. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass mehr als 90% der Fläche der Lichtaustrittsscheibe (3) nur indirekt von denLEDs (2) beleuchtet wird.
7. 7. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass, in einem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch dieLED-Leuchte (1) gesehen, die Hauptreflektorfläche (5) von einem erstenRandbereich der Lichtaustrittsscheibe (3) ausgeht und eine normal zurLichtaustrittsscheibe (3) stehende, und die LED (2) durchsetzende Gerade (15)in einem Punkt (16) schneidet, der einen größeren Abstand von derLichtaustrittsscheibe (3) als die LED (2) aufweist.
8. 8. LED-Leuchte (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieHilfsreflektorfläche (6) von einem, dem ersten Randbereich derLichtaustrittsscheibe (3) gegenüberliegenden zweiten Randbereich derLichtaustrittsscheibe (3) ausgeht und zumindest über einen Großteil ihrerAusdehnung einen Winkel (17) mit der Lichtaustrittsscheibe (3) einschließt, derim Bereich von 45° +/-15° liegt.
9. 9. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass, in einem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch dieLED-Leuchte (1) gesehen, in einem von der LED (2) weiter entfernt liegenden Abschnitt (a) der Hauptreflektorfläche (5) an jedem beliebigen Punkt (11) indiesem Abschnitt (a) der Winkel (9) zwischen einer an die Hauptreflektorfläche (5) angelegten Tangente (10) und einem auf diesen Punkt (11) von der LED (2)direkt einfallenden Lichtstrahl größer ist als der Winkel (12), den an jedembeliebigen Punkt (14) in einem näher bei der LED (2) liegenden Abschnitt (b)der Hauptreflektorfläche (5) eine an die Hauptreflektorfläche (5) angelegteTangente mit einem auf diesen Punkt (14) von der LED (2) direkt einfallendenLichtstrahl einschließt.
10. 10. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass in einem durch eine der LEDs (2) verlaufenden Querschnitt durch die LED-Leuchte (1) gesehen, die Hauptreflektorfläche (5) eine gewölbte, vorzugsweisestetig gewölbte, Kontur aufweist.
11. 11. LED-Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass eine Hauptstrahlrichtung (8) des von den LEDs (2) abgegebenen Lichts fürzumindest einen Großteil der LEDs (2), vorzugsweise alle LEDs (2), einen Winkelvon +/- 45° mit der Ebene (13) der Lichtaustrittsscheibe (3) einschließen.