DE202006015838U1

DE202006015838U1 - LED-Leuchte, insbesondere LED-Kennleuchte, für Sektoren- oder Rundumlichter

Info

Publication number: DE202006015838U1
Application number: DE202006015838U
Authority: DE
Original assignee: Pintsch Bamag AG; Pintsch Bamag Antriebs und Verkehrstechnik GmbH
Current assignee: Pintsch Bamag AG; Pintsch GmbH
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2016-10-18

Abstract

LED-Leuchte, insbesondere LED-Kennleuchte, für Sektoren- oder Rundumlichter, umfassend
– eine Anzahl von LEDs,
– eine Anzahl von Einkoppeloptiken und
– wenigstens einen Lichtleitkörper mit einem zumindest einer Einkoppeloptik zugeordneten Einkoppelbereich, einem Umlenkbereich und einer Lichtaustrittsfläche,
wobei
– die Einkoppeloptiken zur Einkoppelung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts in eine Lichtleitkörper ausgebildet sind,
– der Einkoppelbereich in Draufsicht im wesentlichen die Form eines Kreisrings oder eines Kreisringabschnitts besitzt, an dessen Außenseite die Lichtaustrittsfläche und an dessen Innenseite der Umlenkbereich ansetzt, so daß Umlenkbereich und Lichtaustrittsfläche im wesentlichen konzentrisch zueinander verlaufen, und
dadurch gekennzeichnet,
– daß der Umlenkbereich zur Umlenkung und Verteilung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts auf die Lichtaustrittsfläche mit einer Vielzahl von Umlenkflächen versehen ist, die durch Abstandsflächen getrennt stufenartig versetzt übereinander angeordnet sind, so daß sich die Dicke des Lichtleitkörpers vom Einkoppelbereich aus gesehen stufenweise...

Description

Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte, insbesondere LED-Kennleuchte, für Sektoren- oder Rundumlichter wie sie z.B. in der Schiffahrt oder bei Einsatzfahrzeugen z.B. der Polizei und Feuerwehr verwendet werden. Die Erfindung betrifft auch Teile solcher Leuchten, insbesondere einen Lichtleitkörper, sowie einen unter Verwendung einer solchen LED-Leuchte hergestellten Warnbalken.
LED-Leuchten der hier in Frage stehenden Art umfassen eine Anzahl von LEDs, eine Anzahl von Einkoppeloptiken und wenigstens einen Lichtleitkörper mit einem zumindest einer Einkoppeloptik zugeordneten Einkoppelbereich, einem Umlenkbereich und einer Lichtaustrittsfläche, wobei die Einkoppeloptiken zur Einkoppelung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts in einen Lichtleitkörper ausgebildet sind, der Einkoppelbereich in Draufsicht im wesentlichen die Form eines Kreisrings oder eines Kreisringabschnitts besitzt, an dessen Außenseite die Lichtaustrittsfläche und an dessen Innenseite der Umlenkbereich ansetzt, so daß Umlenkbereich und Lichtaustrittsfläche im wesentlichen konzentrisch zueinander verlaufen.
Solche LED-Kennleuchten sind bekannt, z.B. aus der DE 103 36 471 A1 . Dabei wird das Licht mehrerer LEDs mittels jeweils einer Einkoppeloptik in einen Lichtleitkörper eingekoppelt, in welchem es an einer Umlenkfläche um etwa 90° umgelenkt wird, worauf es den Lichtleitkörper über eine Lichtaustrittsfläche verläßt. Die Umlenkfläche ist dabei als durchgängige, im wesentlichen in einem Winkel von 45° zu den Einkoppeloptiken verlaufende Fläche ausgebildet, so daß die Umlenkfläche lediglich die Einkoppeloptiken abbildet.
Daneben ist aus der DE 103 17 999 A1 eine LED-Rundumkennleuchte bekannt, bei welcher keine Umlenkung des von den LEDs erzeugten Lichts erfolgen muß, da die LEDs auf einem rotierenden Träger montiert und jeweils mit einer an eine übliche, in der Draufsicht runde, plankonvexe oder konkav-konvexe Linse erinnernde sogenannte Vorsatzoptik ausgestattet sind. Diese Vorsatzoptiken strahlen dabei das Licht der jeweiligen LED im bestimmungsgemäßen Montagezustand des Rundumlichts direkt im wesentlichen horizontal ab.
Aus der DE 199 08 961 A1 ist ein Lichtleitkörper insbesondere für Kraftfahrzeugleuchten bekannt, der einen Einkoppelbereich, einen Umlenkbereich und eine Lichtaustrittsfläche besitzt, wobei die Fläche des Einkoppelbereiches deutlich kleiner als die Lichtaustrittsfläche ist und wobei der Umlenkbereich mit einer Vielzahl von lotrecht übereinander angeordneten Umlenkprismen derart versehen ist, daß das in den Lichtleitkörper über den Einkoppelbereich eingekoppelte Licht auf die Lichtaustrittsfläche verteilt wird.
Während die Vorteile der LED-Technik wie z.B. extrem lange Lebensdauer, niedriger Stromverbrauch etc. hinreichend bekannt sind und es die Entwicklung lichtstarker LEDs bereits in vielen Anwendungsgebieten ermöglicht hat, klassische Leuchtmittel wie Glühlampen und Halogenlampen durch LEDs zu ersetzen, ist die Ersetzung solcher Leuchtmittel im Bereich der Sektoren- und Rundumlichter schon aufgrund der für solche Lichter in der Regel bestehenden gesetzlichen oder quasigesetzlichen Vorschriften ein nicht-triviales Problem, da die LEDs gänzlich andere Abstrahlcharakteristiken als Glüh- oder Halogenlampen besitzen.
Ein Problem bei bekannten LED-Leuchten für Sektoren- oder Rundumlichter ist, daß der Leuchteindruck aus verschiedenen Blickwinkeln auf das Sektoren- oder Rundumlicht nicht gleichmäßig ist. Vielmehr zeichnen sich die einzelnen in der Regel auf einem Kreis oder Kreisbogen angeordneten LEDs im Betrieb des Sektoren- oder Rundumlichts deutlich ab.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte LED-Leuchte für Sektoren- oder Rundumlichter anzugeben, bei der insbesondere der Leuchteindruck beim Blick auf die Lichtaustrittsfläche im Betrieb des Sektoren- oder Rundumlichts sehr gleichmäßig ist.
Die Aufgabe wird gelöst von einer LED-Leuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Der nebengeordnete Anspruch 21 betrifft einen Lichtleitkörper für LED-Leuchten für Sektoren- oder Rundumlichter, der nebengeordnete Anspruch 33 einen Warnbalken mit einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte.
Durch die Ausbildung des Umlenkbereiches mit einer Vielzahl von Umlenkflächen, die durch Abstandsflächen getrennt stufenartig derart versetzt übereinander angeordnet sind, daß sich die Dicke des Lichtleitkörpers vom Einkoppelbereich aus gesehen stufenweise verjüngt, wird zum einen der Leuchtbereich einer LED aufgeweitet und gleichmäßig auf die Lichtaustrittsfläche verteilt, zum anderen das sich bei einer einzelnen Umlenkfläche abzeichnende Abbild einer LED gewissermaßen "verwaschen", so daß im Betrieb die Lichtaustrittsfläche vorteilhaft weitestgehend gleichmäßig ausgeleuchtet erscheint.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Stufung der einzelnen Umlenkflächen, an denen jeweils Totalreflexion stattfindet, so erfolgt, daß eine Tangente an die Übergänge zwischen den einzelnen Umlenkflächen und den Abstandsflächen in einem Winkel von etwa 10° bis 40°, vorzugsweise etwa 20° bis 30°, und weiter bevorzugt etwa 25° zu der Lichtaustrittsfläche verläuft.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abstandsflächen zwischen den einzelnen Umlenkflächen des Lichtleitkörpers eine Höhe von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 mm, und weiter bevorzugt von 0,3 bis 0,4 mm besitzen.
Da farbige Sektoren- oder Rundumlichter in der Regel auch dann farbig erscheinen sollen, wenn die LEDs nicht eingeschaltet sind, ist üblicherweise eine gleichzeitig als Feuchtigkeitsschutz dienende Abdeckung z.B. in Form einer becherartigen eingefärbten transparenten Haube vorgesehen. Bei einem Blaulicht hat eine solche blaue Haube für das von blauen LEDs erzeugte Licht einer Wellenlänge von ungefähr 470 nm eine Durchlässigkeit von nur etwa 80%. Dies bedeutet, daß 20% der von den LEDs erzeugten Lichtleistung ungenutzt verloren gehen. Unter Berücksichtung der Tatsache, daß LEDs im Vergleich zu klassischen Leuchtmitteln wie Glühlampen und insbesondere Halogenlampen ohnehin nur eine abgeschwächte Leuchtkraft besitzen, ist dieser Lichtverlust ein erheblicher Nachteil. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß zumindest ein Teil der Abstandsflächen derart farbig hinterlegt ist, daß diese Abstandsflächen bei Blick durch Austrittsflächen farbig erscheinen. Dies ermöglicht es, eine klare Abdeckhaube zu verwenden, die deutlich weniger Licht als eine gefärbte Abdeckhaube absorbiert, wobei trotzdem sichergestellt ist, daß das Sektoren- oder Rundumlicht bei ausgeschalteten LEDs den gewünschten Farbeindruck besitzt, der dann eben nicht durch die Haube oder die nicht-eingeschalteten LEDs, sondern durch die farbig hinterlegten Abstandsflächen hervorgerufen wird.
Zur Erzeugung dieses Farbeindrucks bei Nicht-Betrieb der LEDs können die genannten Abstandsflächen farbig beschichtet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, einen farbigen Einsatz, der hinter die Abstandsflächen gelegt wird, vorzusehen.
Die Vergleichmäßigung des Lichteindrucks kann in vorteilhafter Weiterbildung dadurch erhöht werden, daß die Einkoppeloptiken in der Draufsicht jeweils eine an die Form, die der Einkoppelbereich eines Lichtleitkörpers in der Draufsicht besitzt, angepaßte, zumindest annähernd die Form eines Kreisringabschnittes besitzende Form besitzen. Hierauf wird insbesondere im Zusammenhang mit der Beschreibung der 9 bis 11 noch eingegangen. Dazu können die Einkoppeloptiken quasi nach Art ineinandergeschachtelter plankonvexer Linsen gleicher Dicke und unterschiedlicher Krümmungsradien derart ausgebildet sein, daß im Bereich der Ecken des Kreisringabschnittes vier Abschnitte zweier Linsen mit großen, an die Diagonalen des Kreisringabschnittes angepaßten Krümmungsradien vorgesehen sind, von denen abgestuft zu den Mitten der Seiten des Kreisringabschnittes hin sich Linsenabschnitte mit abnehmenden Krümmungsradien befinden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einkoppeloptiken direkt an den bzw. die Lichtleitkörper angeformt und bilden so integrale Bestandteile des bzw. der Lichtleitkörper, wobei die Lichtleitkörper und Einkoppeloptiken vorzugsweise aus Polycarbonat, PMMA (Polymethylmethacrylat) oder einem vergleichbaren Material bestehen.
Aus fertigungstechnischen Gründen hat es sich auch für Rundumlichter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leuchte nicht einen umlaufenden, sondern mehrere einzelne Lichtleitkörper umfaßt. Für ein Rundumlicht kann z.B. vorgesehen sein, daß die Leuchte vier baugleiche Lichtleitkörper umfaßt, deren Lichtaustrittsflächen jeweils in einen Sektor von 90° abstrahlen. Für Rundumlichter mit unterschiedlich gefärbten Sektoren, wie sie z.B. als Positionslaternen in der Schiffahrt eingesetzt werden, kann die Leuchte auch drei Lichtleitkörper umfassen, wobei die Lichtaustrittsflächen zweier Lichtleitkörper jeweils in einen Sektor von 112,5° und die Lichtaustrittsfläche eines Lichtleitkörpers in einen Sektor von 135° abstrahlen, wobei dann die Abstandsflächen eines der beiden in den 112,5°-Sektor abstrahlenden Lichtleitkörpers grün, die des anderen in einem solchen Sektor abstrahlenden Lichtleitkörpers rot hinterlegt sind. Dies ermöglicht es, insbesondere für die Sportschiffahrt interessante Positionslaternen unter Verwendung von LED-Technik herzustellen, die die Anforderungen des Deutschen Bundesamtes für Schiffahrt und Hydrographie erfüllen.
Der Leuchteindruck läßt sich vorteilhaft weiter dadurch vergleichmäßigen, daß die Lichtaustrittsfläche eines Lichtleitkörpers mit einer Wellenstruktur aus einer Vielzahl parallel zueinander und rechtwinkelig zu der Längsrichtung der übereinander angeordneten Abstandsflächen und Umlenkflächen des Lichtleitkörpers verlaufenden Rillen versehen ist. Dies wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der 4 und 5 noch detailliert beschrieben.
Eine weitere Vergleichmäßigung läßt sich vorteilhaft dadurch erzielen, daß die stufenartig versetzt übereinander angeordneten Umlenkflächen jedes Lichtleitkörpers mit einer Anzahl von Einwölbungen versehen sind, wobei jede Einwölbung im Betrieb das Licht einer LED in jeweils in einen Kreissektor derart abstrahlt, daß sich diese Kreissektoren benachbarter Einwölbungen partiell überlappen. Dies wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der 7 noch näher erläutert werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, in welcher
1 eine Draufsicht auf eine Platine mit zwölf LEDs zeigt,
2 eine Seitenansicht der Platine gemäß 1 zeigt, wobei zur Veranschaulichung der prinzipiellen Anordnung der Querschnitt eines erfindungsgemäßen Lichtleitkörpers eingezeichnet ist,
3 einen Lichtleitkörper im Querschnitt zeigt,
4 einen Abschnitt eines entlang der Linie IV-IV in 3 durch den Lichtleichtkörper geführten Schnittes zeigt,
5 ein Detail der Lichtaustrittsfläche gemäß 4 in vergrößertem Maßstab zeigt,
6 einen Querschnitt durch einen Lichtleitkörper zeigt,
7 einen Abschnitt eines Schnittes entlang der Linie VII-VII in 6 durch einen Lichtleitkörper zeigt, wobei die Einwölbungen auf den Umlenkflächen zur Verdeutlichung stark übertrieben dargestellt sind,
8 eine perspektivische Darstellung der Konstruktionslinien eines 90°-Lichtleitkörpers mit drei angeformten Einkoppeloptiken zeigt,
9 eine Draufsicht von unten auf die drei Einkoppeloptiken gemäß 8 zeigt,
10 eine perspektivische Darstellung des Lichtleitkörpers gemäß 8 aus anderer Perspektive zeigt,
11 den Einkoppelbereich und insbesondere eine Einkoppeloptik des Lichtleitkörpers gemäß 10 in vergrößertem Maßstab zeigt.
In der 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Platine in Draufsicht dargestellt, auf welcher zwölf LEDs 12, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen versehen wurden, gleichmäßig verteilt in einem Winkelabstand von 30° angeordnet sind. Mit einer solchen Platine läßt sich z.B. ein Rundumlicht, z.B. eine Polizei- oder Feuerwehr-Kennleuchte, realisieren.
Dabei können hier nicht weiter gezeigte Steuermittel auf oder unter der Platine 10 angeordnet werden, mittels welcher die LEDs 12 derart zeitlich versetzt nacheinander an- und ausgeschaltet werden können, daß der Eindruck eines sich drehenden Lichtes entsteht. Auch andere Ansteuerungen der LEDs, z.B. zur Erzeugung von Lichtblitzen, sind selbstverständlich möglich.
Die 2 zeigt die Platine 10 in schematisierter Seitenansicht, wobei aus Gründen der Übersicht hier nur zwei einander diametral gegenüberliegende Leuchtdioden 12 dargestellt sind.
Zur Verdeutlichung der prinzipiellen Anordnung ist in 2 ferner der Querschnitt eines erfindungsgemäßen Lichtleitkörpers 14 eingezeichnet, der bei diesem Ausführungsbeispiel einen Einkoppelbereich 16 mit angeformter Einkoppeloptik 18 sowie eine Umlenkfläche 20 und eine Lichtaustrittsfläche 22 aufweist.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel, wie auch bei den anderen hier dargestellten Ausführungsbeispielen, die Einkoppeloptik 18 an den Lichtleitkörper 14 angeformt ist, bildet die Einkoppeloptik gewissermaßen den Einkoppelbereich 16 des Lichtleichtkörpers. Es können jedoch auch separate Einkoppeloptiken verwendet werden, was durch die gestrichelte Linie 24 in 2 angedeutet ist. Dann würde zweckmäßigerweise eine Einkoppeloptik direkt unterhalb des Einkoppelbereiches 16 plaziert werden.
Die Einkoppeloptik 18 umgreift eine LED 12 partiell und fängt gewissermaßen das in Betrieb von dieser LED 12 ausgehende Licht ein. Durch Totalreflexion an den Außenflächen der Einkoppeloptik 18 wird das Licht nach Art eines Kollimators gebündelt und im wesentlichen parallel zu der Lichtaustrittsfläche 22 auf die Umlenkfläche 20 gestrahlt.
Der Umlenkbereich 20 besteht aus einer Vielzahl von stufenartig versetzt übereinander angeordneten Umlenkflächen, was jedoch in der nur zur Darstellung der prinzipiellen Anordnung des Lichtleitkörpers 14 relativ zu einer Platine 10 dienenden 2 nicht dargestellt ist. Dargestellt ist dies in der 3.
Wie in 3 gut zu erkennen, besteht der Umlenkbereich des Lichtleitkörpers 14 tatsächlich aus einer Vielzahl von Umlenkflächen 26, die durch Abstandsflächen 28 voneinander beabstandet und so zu dem Einkoppelbereich 16 geneigt sind, daß sie durch Totalreflexion das im Betrieb von einer LED erzeugte Licht zur Lichtaustrittsfläche 22 umlenken. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden in 3 nur einige Umlenkflächen und einige Abstandsflächen mit Bezugszeichen versehen.
Wie in 3 ferner deutlich zu erkennen, verjüngt sich die Dicke des Lichtleitkörpers 14 vom Einkoppelbereich 16 aus gesehen stufenweise nach oben.
Die Abstandsflächen 28, die an der Umlenkung des im Betrieb von einer LED erzeugten Lichts praktisch nicht beteiligt sind, können vorteilhaft zur Erzeugung des bei vielen Anwendungsfällen gewünschten farbigen Eindrucks, den eine mit dem Lichtleitkörper 14 ausgestattete Leuchte auch bei Nicht-Betrieb der LEDs bei einem Betrachter hervorrufen soll, verwendet werden. Blickt ein Betrachter durch die Lichtaustrittsfläche 22 z.B. entlang der Linie IV-IV auf die Abstandsflächen 28, so entsteht bei ihm ein entsprechend farbiger Eindruck, wenn die Abstandsflächen 28 entweder farbig hinterlegt oder farbig beschichtet sind. Dadurch kann auf eine eingefärbte Haube oder Vorsatzscheibe, die immer deutlich mehr Lichtleistung absorbiert, als eine klare Haube oder Vorsatzscheibe, verzichtet werden.
Die 4 zeigt einen Abschnitt eines entlang der Linie IV-IV in 3 geschnittenen Lichtleitkörpers 14.
Wie bereits in 4 angedeutet und in 5, die das durch den Kreis V in 4 markierte Detail in vergrößertem Maßstab zeigt, detailliert dargestellt, ist die Lichtaustrittsfläche 22 des Lichtleitkörpers 14 mit einer Wellenstruktur aus einer Vielzahl parallel zueinander und rechtwinklig zu der Längsrichtung der übereinander angeordneten Abstandsflächen und Umlenkflächen des Lichtleitkörpers verlaufenden Rillen versehen. Diese Rillen bewirken vorteilhaft eine zusätzliche Vergleichmäßigung des Lichteindrucks, den ein Betrachter im Betrieb der Leuchte erhält, da das aus dem Lichtleitkörper 14 über die Lichtaustrittsfläche 22 austretende Licht gestreut wird.
Eine weitere Vergleichmäßigung des Lichteindrucks kann dadurch erzielt werden, daß auch die Umlenkflächen mit einer Art Wellenstruktur versehen werden, und zwar in Form von Einwölbungen. Die 6 zeigt einen Querschnitt durch einen solchermaßen ausgebildeten Lichtleitkörper 14 mit einer Anzahl von Umlenkflächen 26 und einer Anzahl von die Umlenkflächen 26 beabstandenden Abstandsflächen 28, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils nur einige mit Bezugszeichen versehen wurden.
7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6 durch diesen Lichtleitkörper 14, wobei die genannten Einwölbungen auf den Umlenkflächen 26 stark übertrieben dargestellt sind. Wie in 7 gezeigt, beschreibt die Einhüllende einer Abstandsfläche 26 einen Innenkreis 30, der in 7 gestrichelt dargestellt ist und bei einem praktischen Ausführungsbeispiel, wie etwa einem Blaulicht für Einsatzfahrzeuge, einen Radius zwischen etwa 2 und 5 cm besitzt. Die sogenannte "Auslenkung" 32, d.h. der maximale Abstand, den die Umlenkfläche 26 von ihrem Innenkreis 30 besitzt, beträgt dabei dann tatsächlich nur etwa 0,1 bis 0,6 mm. In 7 sind diese Einwölbungen daher zur Verdeutlichung stark übertrieben dargestellt.
In der 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleitkörpers 14 in perspektivischer Darstellung mit allen wesentlichen Konstruktionslinien gezeigt. Deutlich zu erkennen sind drei Einkoppeloptiken 18, die bei diesem Ausführungsbeispiel hinter einem äußeren Abdeckabschnitt 34 angeordnet sind, der die Lichtaustrittsfläche 22 zu einer hier nicht gezeigten Platine, auf welcher die ebenfalls nicht gezeigten LEDs angeordnet sind, fortsetzt und an welchem Rastelemente 36 angeformt sind, mittels welcher der Lichtleitkörper 14 auf einer Platine verrastet werden kann.
Der Umlenkbereich ist durch einen inneren Abdeckabschnitt 38 (9) nach unten verlängert, so daß die Einkoppeloptiken 18 praktisch zwischen Abdeckabschnitten 34 und 38 eingeschlossen sind. Wie in 9 gut zu erkennen, ist auch der Abdeckabschnitt 38 mit Rastelementen 40 versehen.
Die 9 zeigt eine Draufsicht von unten auf den Lichtleitkörper 14 gemäß 8. Die gestrichelten Linien 42 deuten die Grenzen zwischen zwei Einkoppeloptiken an. Im Zentrum jeder Einkoppeloptik ist eine Aufnahme 44 für eine LED vorgesehen. Jede Einkoppeloptik besitzt in dieser Draufsicht die Form eines Kreisringabschnittes. Die drei Einkoppeloptiken ergänzen sich damit zu einem Kreisringabschnitt von 90°, wobei der hier gezeigte Lichtleitkörper 14 einer von vier zur Ausbildung eines Rundumlichts sich ergänzenden Lichtleitkörpern gleicher Bauart ist.
Da Lichtbrechung stets nur an den Kanten stattfindet, sind die Einkoppeloptiken nach Art ineinandergeschachtelter plankonvexer Linsen gleicher Dicke und unterschiedlicher Krümmungsradien derart ausgebildet, daß im Bereich der Ecken des Kreisringabschnittes vier Abschnitte 46 und 48 zweier Linse mit relativ großen, an die Diagonalen des Kreisringabschnittes angepaßten Krümmungsradien vorgesehen sind, von denen abgestuft zu den Mitten der Seiten des Kreisringabschnittes hin sich Linsenabschnitte 50, 52, 54, 56, 58 bzw. 66, 64, 62 mit abnehmenden Krümmungsradien befinden. In den Mitten befinden sich die Linsenabschnitte 60 mit den kleinsten Krümmungsradien. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden nicht alle diese Linsenabschnitte mit Bezugszeichen versehen.
Die Art der Ausgestaltung der Linsen ist insbesondere in den 10 und 11 gut zu erkennen. Dabei sind im Bereich der der Lichtaustrittsfläche zugewandten Ecken jeder Einkoppeloptik mehr Abstufungen vorgesehen als im Bereich der dem inneren Abdeckabschnitt 38 zugewandten Ecken.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z. B. auf die Ausgestaltung der Einkoppeloptiken beziehen. Auch kann durch entsprechende Einfärbung der Abstandsflächen bzw. Ausbildung der Lichtaustrittsflächen anwendungsspezifischen Besonderheiten z.B. in der Seefahrt bei Positionslampen oder Seezeichen, der Luftfahrt und natürlich dem Straßenverkehr Rechnung getragen werden.

Claims

LED-Leuchte, insbesondere LED-Kennleuchte, für Sektoren- oder Rundumlichter, umfassend – eine Anzahl von LEDs, – eine Anzahl von Einkoppeloptiken und – wenigstens einen Lichtleitkörper mit einem zumindest einer Einkoppeloptik zugeordneten Einkoppelbereich, einem Umlenkbereich und einer Lichtaustrittsfläche, wobei – die Einkoppeloptiken zur Einkoppelung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts in eine Lichtleitkörper ausgebildet sind, – der Einkoppelbereich in Draufsicht im wesentlichen die Form eines Kreisrings oder eines Kreisringabschnitts besitzt, an dessen Außenseite die Lichtaustrittsfläche und an dessen Innenseite der Umlenkbereich ansetzt, so daß Umlenkbereich und Lichtaustrittsfläche im wesentlichen konzentrisch zueinander verlaufen, und dadurch gekennzeichnet, – daß der Umlenkbereich zur Umlenkung und Verteilung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts auf die Lichtaustrittsfläche mit einer Vielzahl von Umlenkflächen versehen ist, die durch Abstandsflächen getrennt stufenartig versetzt übereinander angeordnet sind, so daß sich die Dicke des Lichtleitkörpers vom Einkoppelbereich aus gesehen stufenweise verjüngt.
LED-Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tangente an die Übergänge zwischen den einzelnen Umlenkflächen und den Abstandsflächen in einem Winkel von etwa 10° bis 40°, vorzugsweise etwa 20° bis 30°, und weiter bevorzugt etwa 25° zu der Lichtaustrittsfläche verläuft.
LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Abstandsflächen derartig farbig hinterlegt ist, daß diese Abstandsflächen bei Blick durch die Lichtaustrittsflächen farbig erscheinen.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptiken in der Draufsicht jeweils eine an die Form, die der Einkoppelbereich eines Lichtleitkörpers in der Draufsicht besitzt, angepaßte, zumindest annähernd die Form eines Kreisringabschnittes besitzende Form besitzen.
LED-Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptiken quasi nach Art ineinandergeschachtelter plankonvexer Linsen gleicher Dicke und unterschiedlicher Krümmungsradien derart ausgebildet sind, daß im Bereich der Ecken des Kreisringabschnittes vier Abschnitte von Linsen mit relativ großen, an die Diagonalen des Kreisringabschnittes angepaßten Krümmungsradien vorgesehen sind, von denen abgestuft zu den Mitten der Seiten des Kreisringabschnittes hin sich Linsenabschnitte mit abnehmenden Krümmungsradien befinden.
LED-Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptiken nach Art von vier bis zehn, vorzugsweise fünf bis sieben ineinandergeschachtelten plankonvexen Linsen ausgebildet sind.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptiken integrale Bestandteile des bzw. der Lichtleitkörper bilden.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitkörper aus Polycarbonat, PMMA (Polymethylmethacrylat) oder einem vergleichbaren Material bestehen.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsflächen farbig beschichtet sind.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein farbiger Einsatz zum Hinterlegen der Abstandsflächen vorgesehen ist.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine klare Schutzhaube vorgesehen ist.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte vier Lichtleitkörper umfaßt, deren Lichtaustrittsflächen jeweils in einen Sektor von 90° abstrahlen.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte drei Lichtleitkörper umfaßt, wobei die Lichtaustrittsflächen zweier Lichtleitkörper jeweils in einen Sektor von 112,5° und die Lichtaustrittsfläche eines Lichtleitkörpers in einen Sektor von 135° abstrahlen, wobei die Abstandsflächen eines der beiden in den 112,5°-Sektor abstrahlenden Lichtleitkörpers grün, die des anderen in einen solchen Sektor abstrahlenden Lichtleitkörpers rot hinterlegt sind.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß pro Lichtleitkörper drei Einkoppeloptiken vorgesehen sind.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß pro Einkoppeloptik eine LED vorgesehen ist.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche eines Lichtleitkörpers mit einer Wellenstruktur aus einer Vielzahl parallel zueinander und rechtwinklig zu der Längsrichtung der übereinander angeordneten Abstandsflächen und Umlenkflächen des Lichtleitkörpers verlaufenden Rillen versehen ist.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenartig versetzt übereinander angeordneten Umlenkflächen jedes Lichtleitkörpers mit einer Anzahl von Einwölbungen versehen sind, wobei jede Einwölbung im Betrieb das Licht wenigstens einer LED in jeweils einen Kreissektor derart abstrahlt, daß sich die Kreissektoren benachbarter Einwölbungen partiell überlappen.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsflächen zwischen den einzelnen Umlenkflächen des Lichtleitkörpers eine Höhe von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 mm, und weiter bevorzugt von 0,3 bis 0,4 mm besitzen.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die LEDs auf einer Platine angeordnet sind und daß Rastelemente zur Herstellung einer Rastverbindung zwischen der Platine und dem bzw. den Lichtleitkörper(n) vorgesehen sind.
LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 19 für ein Rundumlicht, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel zum zeitlich versetzten An- und Ausschalten der LEDs vorgesehen sind.
Lichtleitkörper für LED-Leuchten für Sektoren- oder Rundumlichter, wobei – der Lichtleitkörper einen Einkoppelbereich, einen Umlenkbereich und eine Lichtaustrittsfläche aufweist und – der Einkoppelbereich in Draufsicht im wesentlichen die Form eines Kreisrings oder eines Kreisringabschnitts besitzt, an dessen Außenseite die Lichtaustrittsfläche und an dessen Innenseite der Umlenkbereich ansetzt, so daß Umlenkbereich und Lichtaustrittsfläche im wesentlichen konzentrisch zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, – daß der Umlenkbereich zur Umlenkung und Verteilung des von einer oder mehreren LEDs erzeugten Lichts auf die Lichtaustrittsfläche mit einer Vielzahl von Umlenkflächen versehen ist, die durch Abstandsflächen getrennt stufenartig versetzt übereinander angeordnet sind, so daß sich die Dicke des Lichtleitkörpers vom Einkoppelbereich aus gesehen stufenweise verjüngt.
Lichtleitkörper nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tangente an die Übergänge zwischen den einzelnen Umlenkflächen und den Abstandsflächen in einem Winkel von etwa 10° bis 40°, vorzugsweise etwa 20° bis 30°, und weiter bevorzugt etwa 25° zu der Lichtaustrittsfläche verläuft.
Lichtleitkörper nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Abstandsflächen derartig farbig hinterlegt ist, daß diese Abstandsflächen bei Blick durch die Lichtaustrittsflächen farbig erscheinen.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lichtleitkörper wenigstens eine Einkoppeloptik zur Einkoppelung des von wenigstens einer LED erzeugten Lichts in den Lichtleitkörper angeformt ist.
Lichtleitkörper nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptik in der Draufsicht jeweils eine an die Form, die der Einkoppelbereich in der Draufsicht besitzt, angepaßte, zumindest annähernd die Form eines Kreisringabschnittes besitzende Form besitzt.
Lichtleitkörper nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptik quasi nach Art ineinandergeschachtelter plankonvexer Linsen gleicher Dicke und unterschiedlicher Krümmungsradien derart ausgebildet ist, daß im Bereich der Ecken des Kreisringabschnittes vier Abschnitte von Linsen mit relativ großen, an die Diagonalen des Kreisringabschnittes angepaßten Krümmungsradien vorgesehen sind, von denen abgestuft zu den Mitten der Seiten des Kreisringabschnittes hin sich Linsenabschnitte mit abnehmenden Krümmungsradien befinden.
Lichtleitkörper nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppeloptik nach Art von vier bis zehn, vorzugsweise fünf bis sieben ineinandergeschachtelten plankonvexen Linsen ausgebildet ist.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Polycarbonat, PMMA (Polymethylmethacrylat) oder einem vergleichbaren Material besteht.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsflächen farbig beschichtet sind.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche mit einer Wellenstruktur aus einer Vielzahl parallel zueinander und rechtwinklig zu der Längsrichtung der übereinander angeordneten Abstandsflächen und Umlenkflächen des Lichtleitkörpers verlaufenden Rillen versehen ist.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenartig versetzt übereinander angeordneten Umlenkflächen jedes Lichtleitkörpers mit einer Anzahl von Einwölbungen versehen sind, wobei jede Einwölbung im Betrieb das Licht wenigstens einer LED in jeweils einen Kreissektor derart abstrahlt, daß sich die Kreissektoren benachbarter Einwölbungen partiell überlappen.
Lichtleitkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsflächen zwischen den einzelnen Umlenkflächen des Lichtleitkörpers eine Höhe von 0,2 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 mm, und weiter bevorzugt von 0,3 bis 0,4 mm besitzen.
Warnbalken insbesondere für Einsatzfahrzeuge von Polizei und Feuerwehr mit einer LED-Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 20.