DE102009044387A1

DE102009044387A1 - LED-Außenleuchte

Info

Publication number: DE102009044387A1
Application number: DE102009044387A
Authority: DE
Inventors: Dieter Albert
Original assignee: SEMPERLUX AG - LICHTTECHNISCHE WERKE -; Selux GmbH
Current assignee: Selux GmbH
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: DE102009044387B4

Abstract

Eine Außenleuchte (10) zur Beleuchtung von Verkehrswegen, Gehwegen, Plätzen, Gebäuden, Außenanlagen und dergleichen entsprechend einem ausgewählten Beleuchtungsprofil, enthaltend ein Gehäuse und in dem Gehäuse angeordnete Leuchtmittel in Form von LEDs, ist dadurch gekennzeichnet, dass optische, reflektierende und/oder lichtbrechende Elemente vorgesehen sind zum Beeinflussen der von den Leuchtmitteln emittierten Strahlung derart, dass das ausgewählte Beleuchtungsprofil erzeugt wird, die LEDs in einer linearen und gemeinsam anschließbaren LED-Anordnung zusammengefasst sind, die LED-Anordnungen gemeinsam mit den optischen Elementen als Ganzes montierbare Module bilden, und mehrere gleichartige Module in dem Gehäuse montiert sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Außenleuchte zur Beleuchtung von Verkehrswegen, Gehwegen, Plätzen, Gebäuden, Außenanlagen und dergleichen entsprechend einem ausgewählten Beleuchtungsprofil, enthaltend ein Gehäuse und in dem Gehäuse angeordnete Leuchtmittel in Form von Leuchtdioden (LEDs).
Eine solche Leuchte ist beispielsweise eine Straßenleuchte. Außenleuchten werden entlang der Straße aufgestellt. Je größer der Abstand zwischen den Leuchten ist, um so weniger Leuchten werden benötigt und um so geringer sind die Kosten. Es ist also vorteilhaft, wenn die Leuchten eine hohe Reichweite entlang der Straße haben. Umgekehrt sollen Anwohner in den an einer Straße liegenden Gebäuden möglichst nicht durch die Beleuchtung gestört werden. In dieser Richtung ist nur eine geringe Reichweite oder eine Entblendung gewünscht. Andere Anwendungsgebiete haben andere Anforderungen an das Beleuchtungsprofil.
LEDs als Leuchtmittel haben den Vorteil, dass sie eine hohe Lebensdauer und hohe Leuchtdichte haben. Sie sind gut dimmbar und schaltbar und verbrauchen weniger Energie als beispielsweise Gasentladungslampen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass LEDs – anders als Gasentladungslampen – gerichtet in einen Halbraum abstrahlen.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2007 061 160 A1 ist eine Außenleuchte bekannt, welche eine Vielzahl von LEDs aufweist. Die LEDs sitzen auf einem gemeinsamen Kühlkörper. Je nach Umgebungsbedingungen können die LEDs gedimmt oder geschaltet werden. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist es, dass die LEDs Punktlichtquellen mit sehr hoher Strahldichte darstellen, die zu Blendung beispielsweise von Autofahrern führen können.
Unter dem Begriff „Lightengine der Firma Lumenova GmbH ist eine Straßenbeleuchtung mit LED-Anordnungen bekannt. Die LEDs sind auf zweidimensionale Flächen verteilt und sitzen in einer abgeschlossenen Kassette. Das Licht der LEDs wird über Reflektoren zu Öffnungen in der Kassette geleitet und tritt dort aus.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Energieverbrauch und die Wartungskosten von Leuchten zu senken und ein besseres Beleuchtungsergebnis zu erzielen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass

(a) optische, reflektierende und/oder lichtbrechende Elemente vorgesehen sind zum Beeinflussen der von den Leuchtmitteln emittierten Strahlung derart, dass das ausgewählte Beleuchtungsprofil erzeugt wird,
(b) die LEDs in einer linearen und gemeinsam anschließbaren LED-Anordnung zusammengefasst sind,
(c) die LED-Anordnungen gemeinsam mit den optischen Elementen als Ganzes montierbare Module bilden, und
(d) mehrere gleichartige Module in dem Gehäuse montiert sind.

Eine solche Anordnung arbeitet nicht mit einzelnen LEDs, welche quasi eine Punktlichtquelle mit besonders hoher Leuchtdichte darstellen, sondern mit einer linearen und gemeinsam anschließbaren LED-Anordnung. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist ein LED-Multichip. Eine Vielzahl von LEDs ist auf einem gemeinsamen Chip installiert. Die LEDs werden somit immer gemeinsam montiert und verdrahtet. Die LED-Anordnung bildet zusammen mit optischen Elementen ein als Ganzes montierbares Modul. In der Außenleuchte werden mehrere Module installiert. Wenn eine LED oder eine LED-Anordnung ausfällt, kann das Modul leicht durch ein anderes ersetzt werden. Da die optischen Elemente fest mit der LED-Anordnung verbunden sind, ist eine optische Justage vor Ort nicht erforderlich. Mit den Modulen können auf einfache Weise verschiedene Beleuchtungsprofile erreicht werden, indem diese unterschiedlich zusammengesetzt werden. Auch die Anpassung an unterschiedliche Leuchtentypen ist einfach.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die optischen Elemente eines Moduls einen gekrümmten Reflektor, der zusammen mit den LED-Anordnungen auf einer Basis montiert ist. Der Reflektor kann eine Parabolrinne bilden, die im Querschnitt parabelförmig gekrümmt ist, und die LED-Anordnung in der Brennlinie der Parabolrinne angeordnet ist. Eine Parabel hat die Eigenschaft, dass Licht, welches vom Brennpunkt bzw. der Brennlinie in Richtung auf den Reflektor emittiert wird, als parallele Strahlung austritt. Damit ist eine besonders gute Ausrichtung der Strahlung möglich. Es ist aber auch denkbar sphärische, torische, elliptische oder andere Krümmungsformen zu verwenden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schenkel des gekrümmten Reflektors unterschiedlich lang. Der längere Schenkel reflektiert mehr Licht als der kürzere Schenkel. Dadurch lässt sich eine Gewichtung in dem Beleuchtungsprofil erreichen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Modul zwei Reflektoren mit jeweils einer zugeordneten LED-Anordnung auf. Dabei kann eine zusätzliche LED-Anordnung im Bereich zwischen den Reflektoren angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Brennlinien der Reflektoren im äußeren Randbereich des Moduls vorgesehen. Dann kreuzen sich die Strahlengänge der beiden LED-Anordnungen. Der Abstand der LED-Anordnungen zu den Rändern ist jedoch vergleichsweise groß, so dass die Abschattung durch den Rand des jeweils gegenüberliegenden Reflektors gering ist. Es ist aber auch möglich, dass die Brennlinien der Reflektoren im mittleren Bereich des Moduls vorgesehen sind. Dann können die LED-Anordnungen auf einem gemeinsamen Kühlkörper oder einer gemeinsamen Basis montiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Reflektor bzw. die Reflektoren im Bereich vor den LED-Anordnungen mit einer transparenten Scheibe versehen. Die Scheibe kann als Streuscheibe ausgebildet sein. Dadurch wird die hohe Leuchtdichte des Leuchtmittels reduziert. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Scheibe mit einer Konversionsschicht beschichtet. Zur Erzeugung von Weißlicht können Bluechips verwendet werden, die mit einer Konversionsschicht, beispielsweise Phosphor, beschichtet sind. Dadurch wird eine Lichtfarbe im Bereich von 3000 bis 5000 K erzeugt. Der Vorteil dabei ist, dass keine Ultraviolette Strahlung erzeugt wird, wodurch Insekten geschützt werden. Wenn die Konversionsschicht direkt auf dem Bluechip aufgebracht ist, besteht die Gefahr der Alterung der Schicht. Diese kann gemindert werden, indem die Konversionsschicht in einem Abstand zur LED-Anordnung auf einer separaten, transparenten Scheibe vorgesehen ist. Die Temperaturbelastung und die Strahldichte sinkt mit dem Abstand. Entsprechend ist die Alterung der Konversionsschicht geringer.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die optischen Elemente eines Moduls ein transparentes, lichtbrechendes Element, das zusammen mit den LED-Anordnungen auf einer Basis montiert ist und das derart profiliert ist, dass die Strahlung in eine dem ausgewählten Beleuchtungsprofil entsprechende Richtung gebrochen wird. Ein solches lichtbrechendes Element kann beispielsweise eine Prismenstruktur mit einer Vielzahl von parallelen Prismen auf der dem LED-Anordnung abgewandten Seite aufweisen. Das von der LED-Anordnung emittierte Licht trifft dann auf die Prismenstruktur und wird dort abgelenkt. Dabei wird ein Streueffekt erreicht, welcher die Blendgefahr verringert. Das lichtbrechende Element kann eine Zylinderlinsenstruktur auf der dem LED-Anordnung zugewandten Seite aufweisen. Dadurch wird eine weitere Streuung erreicht.
Vorzugsweise ist das lichtbrechende Element um eine Achse gekrümmt ist, die parallel zur Längsachse des LED-Anordnungen ist. Dabei kann ein Blech mit zwei Schenkeln auf der Basis montiert sein, zwischen deren Enden das lichtbrechende Element befestigt ist.
Vorzugsweise ist die Basis von einem gut wärmeleitenden Block gebildet. Dann dient die Basis einerseits der Montage und andererseits der Wärmeableitung. Der Block kann beispielsweise von einem prismatischem Körper mit 6-eckigem Querschnitt gebildet sein. Die LED-Anordnungen können dabei auf den Seiten in Längsrichtung montiert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bilden die Längsachsen der LED-Anordnungen eines Moduls einen Winkel. Die Strahlung wird dadurch bereits im Modul weiter ausgerichtet und formt ein asymmetrisches Beleuchtungsprofil.
Vorzugsweise sind mehrere Module in einer Ebene hintereinander in einem flachen Gehäuse montiert. Die Leuchte kann dann besonders flach ausgebildet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Außenleuchte einen Mast mit einer Mastklappe am unteren Ende auf und ein Konverter ist vorgesehen, welcher hinter der Mastklappe angeordnet ist, so dass die durch den Mast zum Leuchtmittel geführten Zuleitungen lediglich mit Strom im eigensicheren Bereich beaufschlagt sind. Der Konverter ist dann leicht zugänglich und der Mast muss keinen besonderen Sicherheitsvorschriften unterliegen.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt den oberen Teil einer Außenleuchte von unten mit fünf Leuchtmittel Modulen in einem Gehäuse.
2 illustriert den Strahlengang in einer Parabel.
3 zeigt eine Straßenleuchte mit asymmetrischem Beleuchtungsprofil.
4 zeigt eine Straßenleuchte mit symmetrischem Beleuchtungsprofil.
5 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit zwei offenen, parabolisch gekrümmten Reflektoren mit außen liegenden, parallelen Brennlinien.
6 ist ein Querschnitt durch das Leuchtmittelmodul aus 5.
7 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit zwei abgeschlossen, parabolisch gekrümmten Reflektoren mit außen liegenden, parallelen Brennlinien.
8 ist ein Querschnitt durch das Leuchtmittelmodul aus 7.
9 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit zwei offenen, parabolisch gekrümmten Reflektoren mit außen liegenden, parallelen Brennlinien, die aus einem durchgehenden Blech geformt sind.
10 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit zwei abgeschlossenen, parabolisch gekrümmten Reflektoren mit außen liegenden Brennlinien, die einen Winkel miteinander bilden.
11 zeigt das Leuchtmittel-Modul aus 10 aus einer Perspektive von unten.
12. ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit zwei abgeschlossenen, parabolisch gekrümmten Reflektoren mit innen liegenden, parallelen Brennlinien.
13 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit einem offenen, parabolisch gekrümmten Reflektor, dessen Schenkel gleich lang sind.
14 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls mit einem lichtbrechenden Element.
15 ist ein Querschnitt durch das Leuchtmittel-Modul aus 14.
16 zeigt den Strahlengang durch das lichtbrechende Element aus 14.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt den unteren Teil des Gehäuses einer allgemein mit 10 bezeichneten Außenleuchte. Die Außenleuchte 10 weist ein Gehäuse 12 und fünf Leuchtmittel-Module 14 auf. Die Leuchtmittel-Module 14 entsprechen in der vorliegenden Darstellung den in 10 und 11 dargestellten Leuchtmittel-Modulen. Die Leuchte kann aber mit jedem der nachfolgend beschriebenen Module ausgestattet werden. Dabei können je nach Anwendung immer die gleichen oder auch deren Kombinationen eingesetzt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden fünf Module linear hintereinander in die Leuchte eingesetzt. Andere Ausführungsbeispiele haben mehr oder weniger Module, die linear oder nicht-linear eingesetzt werden.
3 zeigt eine Straßenleuchte 10 mit asymmetrischem Beleuchtungsprofil 18. Die Straßenleuchte 10 ist am Rand einer Straße 16 aufgestellt. Entsprechend der Beleuchtungsaufgabe soll nur die Straße, nicht aber darüber hinaus beleuchtet werden. Für diese Beleuchtungsaufgabe wurde eine nachstehend noch näher erläuterte Außenleuchte mit asymmetrischem Beleuchtungsprofil, repräsentiert durch den schraffierten Bereich 18, gewählt. Der Bereich neben der Straße 16 wird von der Leuchte 10 nicht beleuchtet.
4 zeigt eine Straßenleuchte 20 mit symmetrischem Beleuchtungsprofil, repräsentiert durch den schraffierten Bereich 18'. Der beleuchtete Bereich 18' erstreckt sich auf die Straße 16' und den an die Straße 16' angrenzenden Gehweg 22.
5 ist eine perspektivische Darstellung eines Leuchtmittel-Moduls 24 nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Leuchtmittel-Modul 24 weist eine flache Basis 26 aus einem gut wärmeleitenden Material auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Basis 26 aus Kupfer oder Aluminium gefertigt. Die Basis 26 besteht im wesentlichen aus einer rechteckigen, planen Platte, deren Enden 28 und 30 nach oben gekrümmt sind. Auf der Basis 26 ist ein ebenfalls gutwärmeleitender Block 32 befestigt. Zwei Reflektoren 34 und 36 in Form von Parabolrinnen sind an ihrem Scheitelbereich jeweils an den Enden 28 bzw. 30 befestigt. Die Parabolrinnen sind zur Mitte des Moduls 24 hin offen. Entsprechend sind die Brennlinien der Parabeln im äußeren Bereich des Moduls angeordnet. Die Brennlinien der Parabeln verlaufen parallel zueinander. Die Reflektoren 34 und 36 haben jeweils einen langen Schenkel 38 und einen kurzen Schenkel 40. Der lange Schenkel 38 ist auf der der Basis 26 zugewandten Seite angeordnet. Die Reflektoren 34 und 36 sind aus einem Blech mit reflektierender Oberfläche gefertigt. Das Ende 42 des langen Schenkels 38 ist jeweils abgekantet und an dem Block 32 befestigt.
Zwischen den Enden langen Schenkel 38 der Reflektoren 34 und 36 ist ein Zwischenraum 44 von der Breite des Blocks 32 vorgesehen. In diesem Zwischenraum 44 ist eine LED-Multichip 46 auf den Block 32 aufgeschraubt. Der LED-Multichip 46 hat eine Vielzahl von LEDs in linearer Anordnung, die alle auf einen gemeinsamen Chip aufgebracht sind und gemeinsam angeschlossen und angesteuert werden. Solche Multichips sind allgemein bekannt und brauchen hier daher nicht näher beschrieben werden. Der LED-Multichip 46 strahlt im wesentlichen nach oben in 5 ab, d. h. in montiertem Zustand gerade nach unten in den mittleren Bereich des Beleuchtungsprofils.
Im Bereich der Brennlinien der Reflektoren 34 und 36 sind ebenfalls LED-Multichips 48 und 50 angeordnet. Schräg angeordnete, plane Ablenkreflektoren 52 und 54 mit einer Länge, die der Länge des jeweils kurzen Schenkels 40 der Reflektoren 34 und 36 entspricht, sorgen dafür, dass Licht, welches von den LED-Multichips 48 und 50 emittiert wird, nicht zu weit nach außen abgestrahlt wird, sondern zurück in den Mittenbereich reflektiert wird. Die übrige Strahlung der LED-Multichips wird, soweit sie nicht in einem Winkelbereich abgestrahlt wird, bei dem sie nicht auf den Reflektor trifft, wie in 2 dargestellt reflektiert. Man erkennt, dass alle reflektierten Strahlen 56 entsprechend den Eigenschaften von Parabolspiegeln im wesentlichen parallel austreten.
6 veranschaulicht an einigen wenigen Strahlen, wie das Beleuchtungsprofil erzeugt wird. Strahlung, welche den LED-Multichip 48 unter einem kleinen Winkel verlässt, strahlt direkt in eine gewünschte Richtung. Dies ist durch den Strahl 62 repräsentiert. Strahlung mit einem größeren Winkel emittiert wird, wird in diesen kleineren Winkelbereich hineinreflektiert. Dies ist durch die Strahlen 58 und 60 repräsentiert. Man erkennt, dass der lange Schenkel 38 einen kleineren Abstrahlwinkel zulässt als der kurze Schenkel 40.
Die vom LED-Multichip 48 emittierte Strahlung kreuzt die von dem LED-Multichip 50 emittierte Strahlung, wie der Fachmann leicht erkennt. Der dadurch möglicherweise etwas schwächer beleuchtete Mittenbereich wird von dem LED-Multichip 46 beleuchtet. Die von diesem mittleren LED-Multichip 46 erzeugte Strahlung wird entweder direkt emittiert, wie dies durch die Strahlen 64 und 66 repräsentiert ist, oder an dem abgekanteten Bereich 42 des Reflektors reflektiert, wie dies durch den Strahl 68 repräsentiert ist. Insgesamt wird mit der Anordnung ein symmetrisches Beleuchtungsprofil erzeugt, wie dies in 4 dargestellt ist, wobei der Mittenbereich etwas besser ausgeleuchtet ist als der Randbereich. Sofern diese bessere Ausleuchtung nicht erforderlich ist, kann auf den mittleren LED-Multichip 46 verzichtet werden.
7 und 8 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Das Leuchtmittel-Modul 70 ist prinzipiell genauso aufgebaut, wie das Leuchtmittel-Modul 24 aus den 5 und 6. Statt eines Weißlicht-LED-Multichips 46, 48, 50 mit einer direkt auf den Chip aufgebrachten Konversionsschicht wird jedoch jeweils ein Bluechip eingesetzt, der ausschließlich blaues Licht erzeugt. In einem Abstand zu den Bluechips sind die durch die Reflektoren gebildeten Hohlräume jeweils mit einer Scheibe 72, 74 und 76 abgeschlossen. Die Scheiben 72, 74 und 76 sind mit einer Phosphorschicht als Konversionsschicht beschichtet. Da diese Konversionsschicht einen größeren Abstand 78 zur LED hat (s. 8), als eine direkte Beschichtung des Chips, wird sie nicht so sehr durch Strahlung und hohe Temperaturen belastet. Dadurch wird der Alterungsprozess deutlich verlangsamt und die Farbe bleibt länger erhalten.
9 zeigt ein weiteres, alternatives Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Auch dieses Leuchtmittel-Modul 80 ist prinzipiell aufgebaut, wie das Leuchtmittel-Modul 24 oder 70. Statt zweier separater Reflektoren wird bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich eine Reflektoranordnung 82 aus einem durchgängigen Blech gefertigt. Im Mittenbereich ist eine Ausnehmung mit einer Linearlinse 84 in dem Blech vorgesehen. In dieser Ausnehmung ist der mittlere LED-Multichip 86 untergebracht. Anders als die Module 24 und 70 besteht die Basis hier aus einer planen Platte 88, auf deren Randbereiche wärmeleitende, prismatische Sechseckblöcke 90 und 92 aufgeschraubt sind. Ein mittlerer Block ist nicht vorgesehen. Über diese Blöcke 90 und 92 kann die von den LED-Multichips erzeugte Wärme besonders gut abgeleitet werden. Die optischen Eigenschaften dieser Konstruktion unterscheidet sich im übrigen nicht von den optischen Eigenschaften der Module 24 oder 70. Es versteht sich, dass diese Konstruktion auch als geschlossene Konstruktion entsprechend dem Modul 70 gestaltet werden kann.
Alle beschriebenen Reflektoren können je nach Anwendung glatt poliert mit hoher Abbildungsqualität gefertigt werden. Das ermöglicht eine sehr exakte Strahlführung. Es besteht aber auch die Möglichkeit die Oberfläche aufzurauhen oder mit einer Struktur zu versehen. Dann erhöht sich die Streuung bei geringfügigen Reflektivitätsverlusten, was bei vielen Anwendungen erwünscht ist.
10 und 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Das mit 94 bezeichnete Leuchtmittel-Modul entspricht im Wesentlichen dem Leuchtmittel-Modul 70 aus 7 und 8. Anders als das Leuchtmittel-Modul 70 ist das Leuchtmittel-Modul 94 derart ausgestaltet, dass die Brennlinien 96 und 98 der Parabolrinnen einen Winkel miteinander bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel etwa 20°. Entsprechend ist die Basis 100 und der Bereich 102 zwischen den Reflektoren ebenfalls gewinkelt ausgebildet. Die gewinkelte Ausführung bewirkt, dass die Strahlung in den in 10 vorderen Bereich gelenkt wird und ein geringerer Strahlungsanteil in den hinteren Bereich – in 10 oben angeordnet – gelangt. Diese Leuchtmittel-Module 94 erzeugen ein asymmetrisches Beleuchtungsprofil, wie es in 3 dargestellt ist.
12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Das mit 104 bezeichnete Leuchtmittel-Modul weist statt einer Platte als Basis lediglich einen prismatischen, sechseckigen, gut wärmeleitenden Block 106 auf. Auf zwei seitlichen Planflächen des Blocks 106 sind jeweils Reflektoren 108 und 110 montiert. Die Reflektoren 108 und 110 sind identisch zu den Reflektoren der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Sie sind ebenfalls als Parabelrinne mit einem kurzen und einem langen Schenkel ausgebildet. Anders als die oben beschriebenen Module sind die Reflektoren in diesem Ausführungsbeispiel jedoch mit dem Scheitel an der mittig angeordneten Basis 106 montiert. Die Brennlinien der Reflektoren 108 und 110 liegen somit eher im mittigen Bereich. Entsprechend dieser Optik wird die Strahlung nicht kreuzweise abgestrahlt, sondern direkt nach außen. Optional kann auch ein dritter LED-Multichip zwischen den Reflektoren 108 und 110 auf der Basis montiert sein. Die beschriebene Anordnung kann mit Weißlicht-LED-Multichips oder mit einzelnen Scheiben beabstandet vor den jeweiligen LED-Multichips ausgestattet sein. In der vorliegenden Ausführung ist jedoch eine dritte Alternative gewählt. Hier ist eine einzige, große Abdeckscheibe 112 für alle LED-Multichips vorgesehen. Die Abdeckscheibe dient einerseits zur Konversion des von den LEDs emittierten Blaulichts. Die Abdeckscheibe dient aber ferner auch zur Verhinderung von eindringendem Staub und Feuchtigkeit. Man erkennt, dass dies bei einer flachen Anordnung, wie dies bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, gut zu verwirklichen ist. Es versteht sich, dass diese Anordnung auch mit gewinkelten Brennlinien ausgeführt werden kann, wenn die Anwendung ein asymmetrisches Beleuchtungsprofil erfordert.
13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Das mit 114 bezeichnete Leuchtmittel-Modul weist einen großen, gut wärmeleitenden Block 116 auf. Der Block 116 ist nicht vollständig prismatisch, sondern wie dargestellt leicht gewinkelt ausgeführt. Entsprechend wird ein asymmetrisches Beleuchtungsprofil erzeugt. Auf den Block 116 sind drei LED-Multichips 118, 120 und 122 montiert. Das vorliegende Ausführungsbeispiel arbeitet mit drei Reflektoren in Form einer Parabolrinne, von denen der Einfachheit halber lediglich einer dargestellt und mit 124 bezeichnet ist. Der Reflektor 124 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei gleichlange Schenkel und öffnet entsprechend weiter nach unten.
14 und 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Leuchtmittel-Modul. Das mit 126 bezeichnete Leuchtmittel-Modul arbeitet anders als alle oben beschriebenen Leuchtmittel-Module nicht mit einem Reflektor, sondern mit einem lichtbrechenden Element 128. Ein LED-Multichip 130 ist auf eine prismatische Basis 136 montiert. Ein im wesentlichen V-förmig gekantetes, verspiegeltes Blech mit Schenkeln 132 und 134 ist auf ebenfalls auf die Basis 136 montiert. Für den Multichip 130 ist in dem Blech eine Aussparung vorgesehen. An den Enden der Schenkel 132 und 134 ist das lichtbrechende Element 128 befestigt. Das Licht kann entsprechend nur direkt durch das lichtbrechende Element 128 austreten oder wird an den Schenkeln 132 und 134 reflektiert, so dass es anschließend durch das lichtbrechende Element 128 austritt.
Das Licht brechende Element 128 ist leicht um eine Achse im Bereich des Multichips 130 gekrümmt. Auf der nach außen in 15 oben – zeigenden Seite sind parallele Prismen 138 mit einem Prismenwinkel im Bereich von 50 bis 70 Grad, vorzugsweise 60 Grad angeformt. Auf der nach innen zeigenden, dem Multichip 130 zugewandten Seite sind Zylinderlinsen 140 angeformt, wie dies in 15 gut zu erkennen ist. 16 veranschaulicht den Strahlengang für eine Punktlichtquelle an einem solchen Element 128. Man erkennt, dass die Strahlung aus dem Multichip gut entblendet wird und in einen ausgewählten Winkelbereich abgestrahlt wird.
Alle vorstehend beschriebenen Leuchtmittel-Module können in einer Außenleuchte montiert werden und erzeugen eine gute Breitlichtstrahlung entsprechend einem ausgewählten Beleuchtungsprofil. Bei der Wartung können einzelne Module entnommen und ersetzt oder gewartet werden, ohne dass die Optik neu justiert werden muss.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007061160 A1 [0004]

Claims

Außenleuchte (10) zur Beleuchtung von Verkehrswegen, Gehwegen, Plätzen, Gebäuden, Außenanlagen und dergleichen entsprechend einem ausgewählten Beleuchtungsprofil, enthaltend ein Gehäuse und in dem Gehäuse angeordnete Leuchtmittel in Form von LEDs, dadurch gekennzeichnet, dass (a) optische, reflektierende und/oder lichtbrechende Elemente vorgesehen sind zum Beeinflussen der von den Leuchtmitteln emittierten Strahlung derart, dass das ausgewählte Beleuchtungsprofil erzeugt wird, (b) die LEDs in einer linearen und gemeinsam anschließbaren LED-Anordnung zusammengefasst sind, (c) die LED-Anordnungen gemeinsam mit den optischen Elementen als Ganzes montierbare Module bilden, und (d) mehrere gleichartige Module in dem Gehäuse montiert sind.
Außenleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente eines Moduls einen gekrümmten Reflektor umfassen, der zusammen mit den LED-Anordnungen auf einer Basis montiert ist.
Außenleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor eine Parabolrinne bildet, die im Querschnitt parabelförmig gekrümmt ist, und die LED-Anordnung in der Brennlinie der Parabolrinne angeordnet ist.
Außenleuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des gekrümmten Reflektors unterschiedlich lang sind.
Außenleuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul zwei Reflektoren mit jeweils einer zugeordneten LED-Anordnung aufweist.
Außenleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche LED-Anordnung im Bereich zwischen den Reflektoren angeordnet ist.
Außenleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennlinien der Reflektoren auf im äußeren Randbereich des Moduls vorgesehen sind.
Außenleuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennlinien der Reflektoren im mittleren Bereich des Moduls vorgesehen sind.
Außenleuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor bzw. die Reflektoren im Bereich vor den LED-Anordnungen mit einer transparenten Scheibe versehen sind, welche mit einer Konversionsschicht beschichtet ist.
Außenleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente eines Moduls ein transparentes, lichtbrechendes Element umfassen, das zusammen mit den LED-Anordnungen auf einer Basis montiert ist und das derart profiliert ist, dass die Strahlung in eine dem ausgewählten Beleuchtungsprofil entsprechende Richtung gebrochen wird.
Außenleuchte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtbrechende Element eine Prismenstruktur mit einer Vielzahl von parallelen Prismen auf der dem LED-Anordnung abgewandten Seite aufweist.
Außenleuchte nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtbrechende Element eine Zylinderlinsenstruktur auf der dem LED-Anordnung zugewandten Seite aufweist.
Außenleuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtbrechende Element um eine Achse gekrümmt ist, die parallel zur Längsachse des LED-Anordnungen ist.
Außenleuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blech mit zwei Schenkeln auf der Basis montiert ist, zwischen deren Enden das lichtbrechende Element befestigt ist.
Außenleuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis von einem gut wärmeleitenden Block gebildet ist.
Außenleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Block von einem prismatischem Körper mit 6-eckigem Querschnitt gebildet ist.
Außenleuchte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der LED-Anordnungen eines Moduls einen Winkel bilden.
Außenleuchte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module in einer Ebene hintereinander in einem flachen Gehäuse montiert sind.
Außenleuchte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Anordnungen LED-Multichips sind.
Außenleuchte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleuchte einen Mast mit einer Mastklappe am unteren Ende aufweist und ein Konverter vorgesehen ist, welcher hinter der Mastklappe angeordnet ist, so dass die durch den Mast zum Leuchtmittel geführten Zuleitungen lediglich mit Strom im eigensicheren Bereich beaufschlagt sind.