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DE19815868C2 - Light source, in particular for signal lights for rail traffic - Google Patents

Light source, in particular for signal lights for rail traffic

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Publication number
DE19815868C2
DE19815868C2 DE19815868A DE19815868A DE19815868C2 DE 19815868 C2 DE19815868 C2 DE 19815868C2 DE 19815868 A DE19815868 A DE 19815868A DE 19815868 A DE19815868 A DE 19815868A DE 19815868 C2 DE19815868 C2 DE 19815868C2
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DE
Germany
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light
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light source
source according
mounting surface
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Dieter Geyer
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Zentrum fuer Sonnenenergie und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg
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Zentrum fuer Sonnenenergie und Wasserstoff Forschung Baden Wuerttemberg
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    • F21—LIGHTING
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle, insbesondere für Signalleuchten für den Eisenbahnverkehr, die in der Lage ist, in einer bestimmten ausgewählten Ebene einen Lichteindruck zu erzeugen, der in seiner Wirkung dem einer Glühfadenlampe oder dergleichen entspricht. Dazu weist die Lichtquelle erste Leuchtdioden (13), deren Hauptabstrahlrichtungen (R¶a¶) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Hauptabstrahlrichtung festlegen, sowie zweite Leuchtdioden (14) auf, deren Hauptabstrahlrichtungen (R¶a¶) gegenüber der gemeinsamen Hauptabstrahlrichtung der ersten Leuchtdioden (13) geneigt sind, und zwar so, daß die Hauptabstrahlrichtungen (R¶a¶) eine Mantelfläche eines Kegels festlegen.The invention relates to a light source, in particular for signal lights for rail traffic, which is capable of producing a light impression in a certain selected plane, the effect of which corresponds to that of a filament lamp or the like. For this purpose, the light source has first light-emitting diodes (13) whose main emission directions (R¶a¶) are arranged essentially parallel to one another and define a common main emission direction, and second light-emitting diodes (14) whose main emission directions (R¶a¶) are opposite the common main emission direction of the first light-emitting diodes (13) are inclined in such a way that the main emission directions (R¶a¶) define a lateral surface of a cone.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle, insbesondere für Signalleuchten für den Eisenbahnverkehr.The invention relates to a light source, in particular for signal lamps for rail traffic.

Neben Glühfadenlampen und Gasglühstrumpflampen, die heute noch im Eisenbahnbereich in Signalleuchten, die als Nachtbeleuchtung von Form­ signalen dienen, und in mobilen Warnlampen verwendet werden, ist es be­ reits bekannt, Leuchtdioden zur Verkehrsführung und -sicherung einzu­ setzen. Beispielsweise werden in der Straßenverkehrsleittechnik als selbstleuchtende Verkehrsschilder und als Straßenampeln hocheffiziente Leuchtdiodenfelder verwendet, die aufgrund ihrer Bauart bedingten Ab­ strahlcharakteristik häufig ohne zusätzliche abbildende Optik eingesetzt werden können.In addition to filament lamps and gas incandescent lamps, which are still in use today Railway area in signal lights that form as night lighting serve signals, and used in mobile warning lamps, it is be already known to use LEDs for traffic management and security put. For example, in road traffic control technology self-illuminating traffic signs and highly efficient as traffic lights Light-emitting diode fields are used, which due to their design beam characteristics often used without additional imaging optics can be.

Darüber hinaus ist aus DE 94 14 688 U1 eine Lichtquelle für Lichtzeichenanlagen bekannt, die aus einer Viel­ zahl von Leuchtdioden gebildet ist, die so dicht nebeneinander auf einer Kugeloberfläche angeordnet sind, daß sich nicht nur die keulenförmigen Lichtkegel unmittelbar benachbarter Leuchtdioden, sondern auch die Lichtkegel weiter entfernt angeordneter Leuchtdioden bereits nahe der Lichtquelle überschneiden. In ihrer Gesamtheit weist eine derartige Licht­ quelle eine nahezu kugelförmiger Abstrahlcharakteristik auf.In addition, DE 94 14 688 U1 a light source for light signal systems known from a lot Number of light-emitting diodes is formed, which are so close together on a Spherical surface are arranged that not only the club-shaped Cone of light of immediately adjacent LEDs, but also the Cone of light located further away is already close to the Overlap the light source. In its entirety, such a light points swell an almost spherical radiation pattern.

Darüber hinaus sind in diesem Gebrauchsmuster auch flächige Anord­ nungen von Leuchtdioden zur Darstellung von Piktogrammen beschrie­ ben.In addition, there are two-dimensional arrangement in this utility model Descriptions of light emitting diodes for the representation of pictograms ben.

Abgesehen davon, daß Lichtquellen mit einer Vielzahl von dicht an dicht auf einer Kugeloberfläche angeordneten Leuchtdioden äußerst aufwendig sind und nur unter erheblichen fertigungstechnischen Schwierigkeiten hergestellt werden können, treibt die große Anzahl von Leuchtdioden die Kosten für die Lichtquelle in eine Höhe, die bei einer Vielzahl von Anwen­ dungsfällen weder gerechtfertigt noch vertretbar ist. Flächenförmige Lichtquellen zur Darstellung von Piktogrammen sind zwar fertigungstech­ nisch einfach herzustellen und besitzen eine hohe Lichtstärke. Jedoch sind hier die Kosten wegen der vielen Leuchtdioden hoch, was nicht ge­ rechtfertigt ist, wenn die Helligkeitsanforderungen relativ gering sind.Apart from that, light sources with a variety of close to close LEDs arranged on a spherical surface are extremely complex are and only with considerable manufacturing difficulties can be produced, the large number of LEDs drives the Cost of the light source at a height that with a variety of applications cases is neither justified nor justifiable. Sheet-like Light sources for the representation of pictograms are production-related nisch easy to manufacture and have a high light intensity. However  the costs here are high because of the many LEDs, which is not ge is justified if the brightness requirements are relatively low.

Im DE 297 12 281 U1 ist weiterhin eine LED-Leuchteinrichtung zur Signal­ abgabe beschrieben, bei welcher sog. Cluster, das sind Gruppen aus LEDs, in bestimmter geometrischer Anordnung die Abstrahlrichtung bestim­ men und bei welcher auch Farbeffekte möglich sind.In DE 297 12 281 U1 there is also an LED lighting device for the signal described in which so-called clusters, i.e. groups of LEDs, determine the direction of radiation in a certain geometric arrangement and where color effects are also possible.

Aus der DE-Z Elektor. 7-8/95 Seite 94, 95 ist eine als Fahrrad-Rücklicht eingesetzte Lichtquelle bekannt, bei der neben einer Leuchtdiode mit ei­ nem großen Abstrahlwinkel zwei weitere Leuchtdioden mit kleinen Ab­ strahlwinkeln angeordnet sind. Die Hauptabstrahlrichtungen aller drei Leuchtdioden sind dabei parallel zueinander. Somit wird der Öffnungs­ winkel des von dieser Lichtquelle abgestrahlten Leuchtkegels vom Ab­ strahlwinkel der Leuchtdiode mit großem Abstrahlwinkel festgelegt.From the DE-Z Elektor. 7-8 / 95 page 94, 95 is a bicycle rear light used light source known, in addition to a light emitting diode with egg nem large beam angle two more LEDs with small Ab beam angles are arranged. The main radiation directions of all three LEDs are parallel to each other. Thus the opening angle of the light cone emitted by this light source from Ab Beam angle of the light emitting diode is set with a large beam angle.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Licht­ quelle als Ersatz für eine Glühfadenlampe bereitzustellen, die bei relativ geringem Energieverbrauch einen möglichst gleichmäßigen Lichteindruck liefert.The invention is based on the object of an inexpensive light source to provide a replacement for a filament lamp, which at relative low energy consumption, as uniform a light impression as possible delivers.

Diese Aufgabe wird durch eine Lichtquelle mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a light source with the features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Lichtquelle wird also eine ebene Anordnung von ersten Leuchtdioden mit einer zweiten Anordnung von Leuchtdioden kombiniert, die auf mindestens einer beliebig gekrümmten Fläche ange­ ordnet sind, um eine Kegelmantelfläche festzulegen. Auf diese Weise läßt sich die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle an die jeweiligen Erforder­ nisse auf einfache Weise anpassen, um in einer definierten Fläche den ge­ wünschten gleichmäßigen Lichteindruck zu liefern.In the light source according to the invention there is therefore a flat arrangement of first light emitting diodes with a second arrangement of light emitting diodes combined, which is on at least any curved surface are arranged to define a conical surface. That way the radiation characteristics of the light source depend on the respective requirements nisse easily adapt to the ge in a defined area wanted to deliver a uniform light impression.

Insbesondere hat es sich dabei herausgestellt, daß die ebene Anordnung der ersten Leuchtdioden nicht nur fertigungstechnisch gegenüber einer Anordnung auf einer Kugelfläche, sondern auch hinsichtlich der Lichtab­ strahlung von Vorteil ist, da auf diese Weise die Reichweite der Lichtquelle infolge der direkten, gebündelten Lichtausstrahlung ohne Reflexion ver­ größert wird, ohne daß ihre Leistung erhöht werden müßte.In particular, it has been found that the flat arrangement the first LEDs not only in terms of production technology compared to one Arrangement on a spherical surface, but also in terms of light Radiation is advantageous, because in this way the range of the light source due to the direct, bundled light emission without reflection ver is increased without their performance having to be increased.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweiten Leuchtdioden so angeordnet sind, daß ihre Hauptabstrahl­ richtungen eine Mantelfläche eines geraden Kreiskegels festlegen, wobei die Hauptachse des Kreiskegels im wesentli­ chen parallel zur Hauptabstrahlrichtung der ersten Leuchtdioden ist und wobei die ersten Leuchtdioden in Richtung der Hauptachse des Kreiske­ gels gesehen im wesentlichen symmetrisch um diese Hauptachse angeord­ net sind.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the second light emitting diodes are arranged so that their main emission directions define a lateral surface of a straight circular cone, where the main axis of the circular cone essentially  Chen is parallel to the main emission direction of the first light emitting diodes and the first LEDs in the direction of the main axis of the circle Seen gels arranged essentially symmetrically about this main axis are not.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der zweiten Leuchtdioden relativ zu den ersten Leuchtdioden nehmen die Hauptabstrahlrichtungen aller Leuchtdioden näherungsweise ihren Ausgangspunkt in der von den Hauptabstrahlrichtungen der zweiten Leuchtdioden festgelegen Kegel­ spitze. Somit läßt sich die erfindungsgemäße Lichtquelle einfach anstelle von Glühfadenlampen einsetzen. Der Schnittpunkt der Hauptabstrahl­ richtungen der zweiten Leuchtdioden braucht nämlich nur dort angeord­ net zu werden, wo sonst der Glühfaden einer Glühlampe, also das Zentrum ihrer Abstrahlcharakteristik liegen würde. Dies ist insbesondere dort von Vorteil, wo die erfindungsgemäße Lichtquelle mit einer abbildenden Optik, beispielsweise mit einem Parabolreflektor, zusammenwirken muß.Due to the arrangement of the second light emitting diodes according to the invention the main emission directions take in relation to the first light-emitting diodes of all the light emitting diodes approximately their starting point in that of the Main emission directions of the second light-emitting diodes are fixed cones top. Thus, the light source according to the invention can be easily replaced of filament lamps. The intersection of the main beam The directions of the second light-emitting diodes only need to be arranged there to become net, where else the filament of a light bulb, i.e. the center their radiation characteristics would lie. This is particularly from there Advantage where the light source according to the invention with imaging optics, for example, must cooperate with a parabolic reflector.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die zweiten Leuchtdioden einen Ring bilden, der zumindest einen Teil der ersten Leuchtdioden einschließt. Der Einsatz einer derartigen Lichtquelle zusammen mit dem Parabolspie­ gel eines Scheinwerfers hat den Vorteil, daß die außen liegenden Leucht­ dioden den Parabolspiegel besonders gut ausleuchten während die ersten Leuchtdioden ohne die Notwendigkeit einer optischen Abbildung ihr Licht bereits in Scheinwerferrichtung abstrahlen.It is particularly useful if the second light emitting diodes are one Form ring that includes at least a portion of the first light emitting diodes. The use of such a light source together with the parabolic spike gel of a headlight has the advantage that the outside light diodes illuminate the parabolic mirror particularly well during the first LEDs without the need for optical imaging of their light blast in the direction of the headlights.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß alle ersten und alle zweiten Leuchtdioden untereinander jeweils die glei­ che Abstrahlcharakteristik aufweisen, wobei die ersten Leuchtdioden eine andere Abstrahlcharakteristik aufweisen als die zweiten Leuchtdioden und wobei vorzugsweise der Öffnungshalbwinkel α der Abstrahlcharakte­ ristik der ersten Leuchtdioden kleiner ist als der Öffnungshalbwinkel β der Abstrahlcharakteristik der zweiten Leuchtdioden.A useful development of the invention is characterized by this from that all the first and all the second light emitting diodes are each the same che radiation characteristic, wherein the first light emitting diodes have different emission characteristics than the second light emitting diodes and preferably the opening angle α of the radiation character Statistics of the first LEDs is smaller than the opening half angle β Emission characteristics of the second light emitting diodes.

Auf diese Weise läßt sich die Scheinwerferwirkung der zentral angeordne­ ten ersten Leuchtdioden im Vergleich zu den zweiten Leuchtdioden weiter erhöhen, während die zweiten Leuchtdioden zur verbesserten Ausleuch­ tung eines Randbereichs einer auszuleuchtenden Fläche dienen.In this way, the headlight effect can be arranged centrally  th first light-emitting diodes in comparison to the second light-emitting diodes increase while the second light emitting diodes for improved illumination serve an edge area of a surface to be illuminated.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die ersten und zweiten Leuchtdioden jeweils von Leuchtdioden unter­ schiedlicher Farbe gebildet werden.Another development of the invention is characterized in that the first and second light-emitting diodes each from light-emitting diodes below of different colors.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Leuchtdioden auf einem Trä­ ger angeordnet sind, der eine ebene Montagefläche für die ersten Leucht­ dioden und eine gegenüber der ebenen Montagefläche geneigte, vorzugs­ weise rotationssymmetrische Montagefläche für die zweiten Leuchtdioden aufweist, wobei die ebene Montagefläche symmetrisch zur Rotationssym­ metrieachse der geneigten Montagefläche liegt.Advantageously, it is provided that the LEDs on a Trä ger are arranged, which is a flat mounting surface for the first light diodes and a preferred inclined to the flat mounting surface wise rotationally symmetrical mounting surface for the second light emitting diodes has, the flat mounting surface symmetrical to the rotation sym metric axis of the inclined mounting surface.

Dabei kann die geneigte Montagefläche kegelstumpfförmig oder sphärisch sein. In beiden Fällen ist es jedoch von Vorteil, wenn die geneigte Montage­ fläche die ebene Montagefläche ringförmig umgibt.The inclined mounting surface can be frustoconical or spherical his. In both cases, however, it is advantageous if the inclined assembly surface flatly surrounds the flat mounting surface.

Um die erfindungsgemäße Lichtquelle auf einfache Weise anstelle von Glühlampen einsetzen zu können, ist vorgesehen, daß der Träger mit ei­ nem Glühlampensockel für den elektrischen Anschluß der Leuchtdioden versehen ist.To the light source according to the invention in a simple manner instead of To be able to use incandescent lamps, it is provided that the carrier with egg Nem bulb base for the electrical connection of the LEDs is provided.

Es ist jedoch auch möglich, daß der Träger entgegen der Hauptabstrahl­ richtung der ersten Leuchtdioden derart verlängert ist, daß er unmittelbar zur Halterung geeignet ist.However, it is also possible for the carrier to counteract the main emission Direction of the first LEDs is extended so that it immediately is suitable for mounting.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn zur Anpassung der Versorgungsspannung an die Betriebsspannung der Leuchtdioden ein Vorschaltgerät im Glüh­ lampensockel und/oder im Träger untergebracht ist. Die Integration eines Vorschaltgeräts in den Glühlampensockel und/oder Träger der erfin­ dungsgemäßen Lichtquelle hat insbesondere den Vorteil, daß dort wo Glühlampen durch die erfindungsgemäße Lichtquelle ersetzt werden sol­ len, dies nicht mit der aufwendigen Montage eines zusätzlichen Geräts einhergeht, sondern daß der Austausch bedarfsweise während der norma­ len Wartung vorgenommen werden kann.It is useful if to adjust the supply voltage a ballast in glow to the operating voltage of the LEDs lamp base and / or housed in the carrier. The integration of one Ballast in the incandescent lamp base and / or carrier of the inventions inventive light source has the particular advantage that where Incandescent lamps should be replaced by the light source according to the invention  len, not with the complex installation of an additional device goes hand in hand, but that the exchange if necessary during norma len maintenance can be done.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to one in the drawing presented embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquelle, Fig. 1 is a front view of a preferred embodiment of a light source according to the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Lichtquelle, Fig. 2 is a side view of the light source according to the invention,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Lichtquelle in einem Reflektor mit einge­ zeichnetem Strahlengang für einige Leuchtdioden, Fig. 3 is a side view of the light source in a reflector with incorporated zeichnetem beam path for some light-emitting diodes,

Fig. 4 der mit einer Lichtquelle nach einer ersten Ausführungsform der Er­ findung erzeugte Lichteindruck in der Austrittsebene des Reflektors nach Fig. 3 und Fig. 4 with a light source according to a first embodiment of the invention He created light impression in the exit plane of the reflector according to Fig. 3 and

Fig. 5 eine Darstellung des Lichteindrucks gemäß Fig. 4 für eine andere Ausgestaltung der Erfindung. FIG. 5 shows the light impression according to FIG. 4 for another embodiment of the invention.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the different figures of the drawing are corresponding to each other Provide components with the same reference numerals.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist die erfindungsgemäße Lichtquelle ei­ nen Träger 10 mit ersten und zweiten Montageflächen 11, 12 auf, auf de­ nen erste bzw. zweite Leuchtdioden 13, 14 so befestigt sind, daß die Haupt­ abstrahlrichtung Ra jeder Leuchtdiode 13, 14 am Ort der Leuchtdiode im wesentlichen senkrecht auf der entsprechenden Montagefläche 11, 12 steht.As shown in FIGS. 1 and 2 show, the inventive light source ei NEN carrier 10 having first and second mounting surfaces 11, 12 which are 14 mounted on de NEN first and second light emitting diodes 13 so that the main radiation direction R a each light emitting diode 13 , 14 at the location of the light emitting diode is substantially perpendicular to the corresponding mounting surface 11 , 12 .

Um die Lichtquelle mit einer Spannungsversorgung, beispielsweise mit ei­ nem Stromnetz zu verbinden, sind am Träger 10 in nicht näher dargestell­ ter Weise entsprechende Kontakt- und Halteelemente für die elektrische und mechanische Verbindung der Lichtquelle mit dem Netz bzw. einem Lampengehäuse angebracht. Beispielsweise ist es möglich, den Träger 10 entgegen der Hauptabstrahlrichtung der Leuchtdioden 13 stabförmig zu verlängern, so daß der verlängerte Träger selbst zur Halterung der Licht­ quelle geeignet ist, und daran entsprechende Kontaktelemente vorzuse­ hen.In order to connect the light source with a voltage supply, for example with an electrical network, corresponding contact and holding elements for the electrical and mechanical connection of the light source to the network or a lamp housing are attached to the carrier 10 in a manner not shown in more detail. For example, it is possible to extend the support 10 in the form of a rod counter to the main emission direction of the light-emitting diodes 13 , so that the extended support itself is suitable for holding the light source, and appropriate contact elements are provided thereon.

Die Kontakt- und Halteelemente können aber auch als Glühlampensockel ausgebildet sein, so daß die erfindungsgemäße Lichtquelle auf einfache Weise eine Glühfadenlampe ersetzen kann, ohne daß irgendwelche Ände­ rungen an dem Lampengehäuse, an dem die Lichtquelle angebracht wer­ den soll, vorgenommen werden müßten. Im Träger 10 und/oder im Glüh­ lampensockel ist dabei ein Vorschaltgerät untergebracht, das einen Schaltkreis zur Anpassung der Versorgungsspannung an die von den Leuchtdioden benötigten Spannung umfaßt.The contact and holding elements can also be designed as an incandescent lamp base, so that the light source according to the invention can easily replace a filament lamp without any changes to the lamp housing to which the light source is attached who would have to be made. In the carrier 10 and / or in the incandescent lamp base, a ballast is accommodated, which includes a circuit for adapting the supply voltage to the voltage required by the LEDs.

Bei entsprechender Versorgungsspannung kann gegebenenfalls auf ein Vorschaltgerät oder dergleichen verzichtet werden.With an appropriate supply voltage, you can switch to a Ballast or the like can be dispensed with.

Die zweite Montagefläche 12 kann entweder von der umfangsmäßigen Mantelfläche einer Kugelschicht oder eines Kegelstumpfs gebildet sein, so daß die Hauptabstrahlrichtungen Ra der zweiten Leuchtdioden 14 sich al­ le in einem Punkt schneiden und damit einen Kegelmantel, vorzugsweise den Mantel eines geraden Kreiskegels festlegen. Innerhalb dieses von den ringförmig angeordneten zweiten Leuchtdioden 14 erzeugten Kegelman­ tels sind die ersten Leuchtdioden so angeordnet, daß ihre Hauptabstrahl­ richtung Ra in Richtung der Kegelachse liegen. Vorzugsweise liegen die er­ sten Leuchtdioden symmetrisch zur Kegelachse, die im dargestellten Aus­ führungsbeispiel mit der Hauptabstrahlrichtung Ra der mittleren ersten Leuchtdiode 13 zusammenfällt.The second mounting surface 12 can either be formed by the circumferential surface of a spherical layer or a truncated cone, so that the main emission directions R a of the second light-emitting diodes 14 intersect al le at one point and thus define a cone jacket, preferably the jacket of a straight circular cone. Within this cone generated by the ring-shaped second light emitting diodes 14 , the first light emitting diodes are arranged such that their main emission direction R a lies in the direction of the cone axis. Preferably, the he most LEDs are located symmetrically to the cone axis, the guide, for example in the embodiment shown, with the main radiation direction R a coinciding the first central light emitting diode. 13

Gemäß Fig. 3, die eine besonders bevorzugte Anwendung der erfindungs­ gemäßen Lichtquelle zusammen mit einer Abbildeoptik zeigt, ist die Licht­ quelle so in einem Parabolspiegel 15 angeordnet, daß die Spitze des von den Hauptabstrahlrichtungen Ra festgelegten Kegels im wesentlichen im Brennpunkt des Parabolspiegels 15 liegt. Dementsprechend wird das von den zweiten Leuchtdioden 14 keulenförmig abgestrahlte Licht so vom Pa­ rabolspiegel 15 reflektiert, daß die Hauptabstrahlrichtung Ra der keulen­ förmigen Abstrahlcharakteristik, also die zentrale Achse der Abstrahlkeu­ le parallel zur optischen Achse OA des Parabolspiegels 15 umgelenkt wird. Die ersten Leuchtdioden 13 strahlen ihr Licht ohne Beeinflussung durch den Parabolspiegel 15 parallel zu dessen optischer Achse OA aus.According to Fig. 3 showing particularly preferred application of modern light source fiction, together with an imaging optics is a, the light is so source in a parabolic mirror 15 positioned so that the tip of the set by the main radiation directions R a cone is located substantially at the focal point of the parabolic mirror 15 . Accordingly, the shape of a cone emitted from the second light emitting diode 14 light is reflected from Pa rabolspiegel 15 that the main radiation lobes of the R a shaped radiation pattern, so the central axis of Abstrahlkeu le parallel to the optical axis OA of the parabolic mirror is deflected 15 °. The first light-emitting diodes 13 emit their light parallel to its optical axis OA without being influenced by the parabolic mirror 15 .

Der Parabolspiegel 15 bildet also zusammen mit der erfindungsgemäßen Lichtquelle einen Scheinwerfer, wobei vorzugsweise die ersten Leuchtdio­ den 13 eine stark gebündelte Abstrahlcharakteristik aufweisen, deren Öffnungshalbwinkel α im Bereich von 1° bis 5° liegt und insbesondere 2° beträgt. Im Gegensatz dazu weisen die zweiten Leuchtdioden 14 eine Ab­ strahlcharakteristik mit relativ großem Öffnungshalbwinkel β auf, der zweckmäßigerweise größer als 10° ist. Bei dem anhand von Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsbeispiel beträgt der Öffnungshalbwinkel β der Ab­ strahlcharakteristiken der zweiten Leuchtdioden 14 ca. 20°.The parabolic mirror 15 thus forms, together with the light source according to the invention, a headlamp, the first LEDs 13 preferably having a highly concentrated radiation characteristic, the opening angle α of which lies in the range from 1 ° to 5 ° and is in particular 2 °. In contrast, the second light emitting diodes 14 have a beam characteristic with a relatively large opening half angle β, which is expediently greater than 10 °. In the embodiment shown with reference to FIG. 3, the opening half angle β of the beam characteristics from the second light-emitting diodes 14 is approximately 20 °.

In der Austrittsfläche E des Parabolspiegels 15 ergibt sich damit der in Fig. 4 dargestellte Lichteindruck. Die außenliegenden Kreise veranschau­ lichen die von den zweiten Leuchtdioden 14 erzeugten Lichtflecken 14' in­ nerhalb des Randes 15' des Parabolspiegels 15. Die Lichtflecken 14', also die Querschnitte der Abstrahlkeulen der zweiten Leuchtdioden 14 im Be­ reich der Austrittsfläche E des Parabolspiegels 15 überlappen sich dabei so, daß der Lichtfleck 14' einer Leuchtdiode 14 von den Lichtflecken 14' der rechts und links benachbarten Leuchtdioden 14 nahezu vollständig überlappt wird. Das von den Lichtflecken 14' nicht abgedeckte Zentrum der Austrittsfläche E wird von den in Richtung der optischen Achse OA des Parabolspiegels 15 abstrahlenden ersten Leuchtdioden 13 ausgeleuchtet, die Lichtflecken 13' erzeugen.The light impression shown in FIG. 4 thus results in the exit surface E of the parabolic mirror 15 . The outer circles illustrate the light spots 14 'generated by the second light-emitting diodes 14 ' within the edge 15 'of the parabolic mirror 15 . The light spots 14 ', that is, the cross-sections of the emission lobes of the second light-emitting diodes 14 in the loading area E of the parabolic mirror 15 overlap so that the light spot 14 ' of a light-emitting diode 14 from the light spots 14 'of the light-emitting diodes 14 adjacent to the right and left almost completely is overlapped. The center of the exit surface E which is not covered by the light spots 14 'is illuminated by the first light-emitting diodes 13 which radiate in the direction of the optical axis OA of the parabolic mirror 15 and which produce light spots 13 '.

Die Fig. 4 zeigt dabei einen Anwendungsfall bei dem der Lichteindruck in der Austrittsebene E des Parabolspiegels 15 sehr gleichmäßig ist. Dabei wird jedoch die Scheinwerferwirkung geringfügig beeinträchtigt. Steht ge­ genüber der Gleichmäßigkeit des Lichteindrucks in der Fläche E des Para­ bolspiegels 15 die Scheinwerferwirkung im Vordergrund, so ist es zweck­ mäßig, für die zweiten Leuchtdioden 14 Abstrahlcharakteristiken zu wäh­ len, deren Öffnungshalbwinkel β zwar deutlich größer als der Öffnungs­ halbwinkel α der ersten Leuchtdioden 13 ist, der aber trotzdem noch ver­ hältnismäßig klein ist und beispielsweise zwischen 10° und 15° beträgt. Es ergibt sich dann z. B. ein Lichteindruck, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. FIG. 4 shows a use case in which the optical impression in the exit plane E of the parabolic mirror 15 is very uniform. However, the headlight effect is slightly affected. If the headlight effect is in the foreground compared to the uniformity of the light impression in the area E of the parabolic mirror 15 , it is expedient to select 14 radiation characteristics for the second light-emitting diodes, the opening half-angle β of which is significantly larger than the opening half-angle α of the first light-emitting diodes 13 is, but is still relatively small and is, for example, between 10 ° and 15 °. It then results, for. B. a light impression, as shown in Fig. 5.

Für den Einsatz in Signalleuchten, bei denen die Farbumschaltung mit Hilfe von einem vor dem Parabolspiegel 15 angeordneten Farbfilter (nicht dargestellt) erfolgt, werden sowohl die ersten als auch die zweiten Leucht­ dioden von Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe gebildet. Wobei die Leuchtdioden 13, 14 jeweils farblich abwechselnd angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, sowohl für die ersten als auch für die zweiten Leucht­ dioden 13, 14 Leuchtdioden einzusetzen, die nahezu weißes Licht abstrah­ len, solange die spektrale Zusammensetzung des Lichts mit den verwende­ ten Filterscheiben korrespondiert.For use in signal lights, in which the color switching is carried out with the aid of a color filter (not shown) arranged in front of the parabolic mirror 15 , both the first and the second light-emitting diodes are formed by light-emitting diodes of different colors. The light-emitting diodes 13 , 14 are each arranged in alternating colors. But it is also possible to use both for the first and for the second light-emitting diodes 13 , 14 light-emitting diodes which emit almost white light as long as the spectral composition of the light corresponds to the filter disks used.

Um die erfindungsgemäße Lichtquelle noch besser für den Einsatz in ei­ nem Scheinwerfer mit hoher Lichtwirkung auszugestalten, kann in nicht näher dargestellter Weise vorgesehen sein, daß eine zweite Gruppe von er­ sten Leuchtdioden vorgesehen ist, die ringförmig außerhalb des Rings der zweiten Leuchtdioden 14 vorgesehen ist. Auf diese Weise läßt sich der in Fig. 5 zu erkennende Zwischenraum zwischen den Lichtflecken 13' der ersten inneren Leuchtdioden 13 und den Lichtflecken 14' der zweiten Leuchtdioden 14 mit weiteren Lichtflecken ausfüllen.In order to design the light source according to the invention even better for use in egg nem headlights with a high light effect, it can be provided in a manner not shown in detail that a second group of he most light-emitting diodes is provided which is provided in a ring outside the ring of the second light-emitting diodes 14 . In this way, the space between the light spots 13 'of the first inner light-emitting diodes 13 and the light spots 14 ' of the second light-emitting diodes 14, which can be seen in FIG. 5, can be filled with further light spots.

Claims (16)

1. Lichtquelle, insbesondere für Signalleuchten für den Eisenbahnver­ kehr, mit
  • 1. ersten Leuchtdioden (13), deren Hauptabstrahlrichtungen (Ra) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Hauptabstrahlrichtung festlegen, sowie
  • 2. zweiten Leuchtdioden (14), deren Hauptabstrahlrichtungen (Ra) gegenüber der gemeinsamen Hauptabstrahlrichtung der ersten Leucht­ dioden (13) so geneigt sind, daß ihre Hauptabstrahlrichtungen (Ra) eine Mantelfläche eines Kegels festlegen.
1. Light source, especially for signal lights for rail traffic, with
  • 1. first light-emitting diodes ( 13 ), whose main emission directions (R a ) are arranged essentially parallel to one another and define a common main emission direction, and
  • 2. second light emitting diode (14) whose main radiation directions (R a) relative to the common main emission direction of the first light emitting diode (13) are inclined such that its main emission directions (R a) defining a surface of a cone.
2. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ ten Leuchtdioden (14) so angeordnet sind, daß ihre Hauptabstrahlrich­ tungen (Ra) eine Mantelfläche eines geraden Kreiskegels festlegen.2. Light source according to claim 1, characterized in that the two th light-emitting diodes ( 14 ) are arranged so that their Hauptabstrahlrich lines (R a ) define a lateral surface of a straight circular cone. 3. Lichtquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse des Kreiskegels im wesentlichen parallel zur Hauptab­ strahlrichtung (Ra) der ersten Leuchtdioden (13) ist und daß die ersten Leuchtdioden (13) in Richtung der Hauptachse des Kreiskegels gesehen im wesentlichen symmetrisch um diese Hauptachse angeordnet sind. 3. Light source according to claim 1 or 2, characterized in that the main axis of the circular cone is substantially parallel to the main beam direction (R a ) of the first light-emitting diodes ( 13 ) and that the first light-emitting diodes ( 13 ) seen in the direction of the main axis of the circular cone in are arranged essentially symmetrically about this main axis. 4. Lichtquelle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Leuchtdioden (14) einen Ring bilden, der zumindest einen Teil der ersten Leuchtdioden (13) einschließt.4. Light source according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the second light-emitting diodes ( 14 ) form a ring which includes at least part of the first light-emitting diodes ( 13 ). 5. Lichtquelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß alle ersten und alle zweiten Leuchtdioden (13, 14) un­ tereinander die gleiche Abstrahlcharakteristik aufweisen.5. Light source according to one of the preceding claims, characterized in that all of the first and all of the second light-emitting diodes ( 13 , 14 ) have the same emission characteristic. 6. Lichtquelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten Leuchtdioden (13) eine andere Abstrahlcha­ rakteristik aufweisen als die zweiten Leuchtdioden (14).6. Light source according to one of the preceding claims, characterized in that the first light-emitting diodes ( 13 ) have a different Abstrahlcha characteristic than the second light-emitting diodes ( 14 ). 7. Lichtquelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungshalbwinkel (α) der Abstrahlcharakteristik der ersten Leuchtdio­ den (13) kleiner ist als der Öffnungshalbwinkel (β) der Abstrahlcharakteri­ stik der zweiten Leuchtdioden (14).7. Light source according to claim 6, characterized in that the opening half-angle (α) of the radiation characteristic of the first light-emitting diodes ( 13 ) is smaller than the opening half-angle (β) of the radiation characteristic of the second light-emitting diodes ( 14 ). 8. Lichtquelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Leuchtdioden (13, 14) jeweils von Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe gebildet werden.8. Light source according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second light-emitting diodes ( 13 , 14 ) are each formed by light-emitting diodes of different colors. 9. Lichtquelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leuchtdioden (13, 14) auf einem Träger (10) ange­ ordnet sind, der eine ebene Montagefläche (11) für die ersten Leuchtdioden (13) und eine gegenüber der ebenen Montagefläche (11) geneigte, vorzugs­ weise rotationssymmetrische Montagefläche (12) für die zweiten Leucht­ dioden (14) aufweist.9. Light source according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting diodes ( 13 , 14 ) are arranged on a carrier ( 10 ) which has a flat mounting surface ( 11 ) for the first light-emitting diodes ( 13 ) and one opposite the plane Mounting surface ( 11 ) inclined, preferably rotationally symmetrical mounting surface ( 12 ) for the second LEDs ( 14 ). 10. Lichtquelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Montagefläche (11) symmetrisch zur Rotationssymmetrieachse der geneigten Montagefläche (12) liegt.10. Light source according to claim 9, characterized in that the flat mounting surface ( 11 ) is symmetrical to the rotational symmetry axis of the inclined mounting surface ( 12 ). 11. Lichtquelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Montagefläche (12) eine Kegelstumpfmantelfläche ist.11. Light source according to claim 9 or 10, characterized in that the inclined mounting surface ( 12 ) is a truncated cone surface. 12. Lichtquelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Montagefläche (12) sphärisch ist.12. Light source according to claim 9 or 10, characterized in that the inclined mounting surface ( 12 ) is spherical. 13. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Montagefläche (12) die ebene Montagefläche (11) ringförmig umgibt.13. Light source according to one of claims 9 to 12, characterized in that the inclined mounting surface ( 12 ) surrounds the flat mounting surface ( 11 ) in a ring. 14. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) mit einem Glühlampensockel für den elektrischen An­ schluß der Leuchtdioden (13, 14) versehen ist.14. Light source according to one of claims 9 to 13, characterized in that the carrier ( 10 ) with an incandescent lamp base for the electrical connection to the LEDs ( 13 , 14 ) is provided. 15. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) entgegen der Hauptabstrahlrichtung der ersten Leuchtdio­ den (13) derart verlängert ist, daß er unmittelbar zur Halterung geeignet ist.15. Light source according to one of claims 9 to 13, characterized in that the carrier ( 10 ) against the main radiation direction of the first light emitting diodes ( 13 ) is extended such that it is directly suitable for mounting. 16. Lichtquelle nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Netzspannung an die Betriebsspannung der Leuchtdioden (13, 14) ein Vorschaltgerät im Glühlampensockel und/oder im Träger (10) untergebracht ist.16. Light source according to claim 14 or 15, characterized in that a ballast in the incandescent lamp base and / or in the carrier ( 10 ) is accommodated to adapt the mains voltage to the operating voltage of the light-emitting diodes ( 13 , 14 ).
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