EP2646740A2 - Led-strahler mit reflektor - Google Patents

Led-strahler mit reflektor

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EP2646740A2
EP2646740A2 EP11815431.9A EP11815431A EP2646740A2 EP 2646740 A2 EP2646740 A2 EP 2646740A2 EP 11815431 A EP11815431 A EP 11815431A EP 2646740 A2 EP2646740 A2 EP 2646740A2
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EP
European Patent Office
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led
reflector
scattering
cap
spotlight
Prior art date
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Application number
EP11815431.9A
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English (en)
French (fr)
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EP2646740B1 (de
Inventor
Christian Derkits
Stefan Tasch
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Lumitech Produktion und Entwicklung GmbH
Tridonic Jennersdorf GmbH
Original Assignee
Lumitech Holding GmbH
Tridonic Jennersdorf GmbH
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Publication date
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Publication of EP2646740A2 publication Critical patent/EP2646740A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2646740B1 publication Critical patent/EP2646740B1/de
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    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/233—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating a spot light distribution, e.g. for substitution of reflector lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/08—Combinations of only two kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements and reflectors
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
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    • F21V3/062—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material being plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V3/12—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by coatings the coatings comprising photoluminescent substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F21Y2113/17—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources forming a single encapsulated light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • White light illumination is well known in the art. Under an LED spotlight is to be understood regularly an LED light source having one or more LEDs of the same and different color, the light of the one or more LEDs receives the desired distribution by a reflector. A particular problem occurs when LEDs with different emission spectra are used as the light source. It must namely be ensured that before the exit of the mixed light from the various LEDs from the radiator to a sufficient mixing of the light, so that a sufficient color homogeneity of the emitted light over the entire angular range of the emitted light can be achieved.
  • the problem of color homogeneity may be exacerbated when the spectrum of at least one of the LEDs of the LED light source is partially converted to a light with other (usually longer wavelength) light by a color conversion layer applied at a distance and / or in contact with the LED Color conversion layer, so to speak represents a third light source, which must be homogeneously mixed with the light emitted by the LEDs.
  • a radiator with an LED light source and a reflector is already known from WO 02/5047472. There will be a LED Light source arranged on the reflector bottom and a lower portion of the reflector inner volume filled.
  • the first aspect of the invention relates to an LED radiator, preferably for white light, comprising:
  • the spreading cap and the reflector bottom can be on the same level.
  • the LED spotlight may have a heat sink in thermal contact with the LED module.
  • the scattering cap and the reflector can be designed separately or integrated.
  • the translucent medium may comprise phosphor and / or scattering particles.
  • the scattering cap can be designed similar to a hollow cylinder, which may have a wall thickness of 1 - 3mm.
  • the spreading cap can be similar to a hollow cylinder, which can have a height of 3 - 10mm and a diameter of 3 - 8mm ..
  • the reflector base can have a central opening, through which the LED chips protrude from the base of the LED module, which is arranged below the reflector base, into the stray cap.
  • stray cap From the reflector bottom, a preferably integrally formed with this stray cap can wegeroxyn.
  • the stray cap and the reflector can be placed on the support of the LED module.
  • the LED chips can be covered with a globe-top applied by means of a dispensing method, for example, or through another cover.
  • the LED chips can be monochromatic in the same color or different colors.
  • the inner circumferential surface of the reflector may have a parabolic, circular or a straight course or be formed at least partially in the form of facets.
  • the inner circumferential surface of the reflector and / or the inner and / or the outer surface of the scattering cap can / can be designed reflecting, scattering or scattering-reflective.
  • the scattering cap can consist of a plastic filled with scattering particles.
  • the inner and / or the outer surface of the scattering cap can / have scattering and / or phosphor particles.
  • the inner surface of the scattering cap may contain phosphor particles and the outer surface of the scattering cap may have scattering particles.
  • the scattering cap may have a base on which the reflector is placed and thus the scattering cap is positioned or fixed.
  • the leaflet may have a snap-in contact.
  • the reflector base and / or the base of the scattering cap can be circular, elliptical or square shaped.
  • the reflector may be covered or open by a scatter or color conversion disc.
  • LED spotlights can be designed as ceiling spotlights for installation in suspended ceilings.
  • LED spotlight can be designed as a retrofit LED reflector lamp and, for example, be equipped with a commercially available version such as. Screw thread, plug-in socket, etc.
  • Another aspect of the invention relates to an LED radiator, preferably for white light, comprising:
  • Figure 1 A shows a cross-sectional view of a
  • Figure 1 B-C show cross-sectional views of a
  • FIG. 1 D shows the dependence of the emission of the LED emitter on the height of a stray cap according to the invention.
  • FIG. 2 shows the reflector of the LED radiator,
  • FIG. 3 shows in detail the heat sink with a
  • LED module Figure 4 A-B shows possible positioning of the
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an LED emitter according to the invention.
  • the LED light source is preferably formed by a plurality of LEDs 7, 7 ⁇ , which are arranged on a support 6 (50), so as to form an LED module 5.
  • the LED module 5 is in thermal contact with a. Heatsink 3.
  • the LED module 5 and more precisely, the carrier 6 is placed in a central region of the fan-shaped cooling body 3 in the sectional view, or preferably embedded in a central depression of the heat sink bottom.
  • the LEDs 7, 7 can be monochromatic (UV, blue, red or green) of the same color or different colors.
  • a translucent (or at least partially translucent) medium 8 applied by means of a dispensing method is applied
  • Color conversion material and / or scattering particles may contain.
  • the translucent medium could be prepared by injection or overmolding techniques. Scattering and / or color conversion particles may be embedded in the dispensing layer 8 in a polymer matrix (plastic matrix).
  • silicone resin epoxy resin or their mixtures can be used.
  • color conversion material is understood to mean one or more phosphors used in LEDs (for example garnets (YAG), orthosilicates (BOSE), nitrides (SiAlON)). These phosphors may, for example, green, yellow, yellow / green, red or emit any color. Their mixtures can be formed by two or more of these phosphors of the same and / or different color:
  • the refractive index difference between scattering particle and polymer matrix can be between +0.0003 and ⁇ 3. Preferably, it is between +0.05 and ⁇ 1.5.
  • the LED module 6 is arranged as shown such that it is inserted from the outside through a central opening the bottom 60 of a reflector 2, such that at least a portion of the LEDs 7, 7 * but preferably the entire side surface of the LEDs 7, 7 'protrudes into the interior of the reflector 2.
  • the stray cap 900 and the reflector 2 are placed on the support 6 of the LED module 5.
  • the bottoms of the scattering cap and the reflector lie according to the illustrated embodiment on a plane, so are aligned in the side view.
  • the scattering cap can be offset to the rear. In this case, so the bottom of the spreading cap respect. the reflector base offset to the rear.
  • the LEDs can all lie behind the plane formed by the reflector bottom.
  • the outlet side of the mixing chamber located in the light emission direction can lie on the level of the reflector base, or project slightly into the interior of the reflector.
  • the lattice walls 904. may be laterally spaced from, or in contact with, the dispensing layer 8.
  • the scattering cap 900 is partially unfilled, ie it contains an air layer between the LEDs 7, 7 'or the optional dispensing layer 8 and the exit plane (defined by the edge of the spreading cap 900).
  • This cover 900 is thus an example that color conversion material in the light emitting direction, but at a distance from the LEDs 7, 7 ' can be arranged. Between this color conversion material and the LEDs 7, 7 'may be an unfilled, so only air-containing mixing space.
  • the dispensing layer 8 is just one example of this, like
  • the inside of the walls delimiting the scattering cap (in the example 904) is preferably designed to be reflective or scattering or to be control-reflective. In the scattering cap, it will thus lead to a premixing of the light from the LEDs 7, 7 'and optionally the color conversion material in Dispens für 8 before this mixed light reaches the actual reflector internal volume limited by the inner circumferential surface 70 of the reflector 2.
  • the inner 903 and / or the outer surface 902 of the scattering cap 900 may be coated with scattered and / or phosphor particles.
  • inner surface 903 of scattering cap 900 is coated with phosphor particles and its outer surface 902 is coated with scattering particles.
  • Scattering / light color homogenization can be achieved. Compared to the commercially available spreading discs used today, this scattering cap appears more white.
  • the scattering and / or phosphor can be embedded in the polymer matrix (plastic) of the scattering cap 900.
  • the entire surface area or volume of the scattering cap (900) may exhibit scattering and / or color-converting properties.
  • the scattering cap is at least partially translucent and has a polymer matrix.
  • the polymer matrix can for example, prepared from thermoplastics. be.
  • Polycarbonates (PC) and polymethyl methacrylates (PMMA) can be used as thermoplastics.
  • PC Polycarbonates
  • PMMA polymethyl methacrylates
  • Polycarbonates have the advantage of retaining their physical (and chemical) properties at higher temperatures (T> 90 ° C).
  • T> 90 ° C Polycarbonates
  • PMMA is no longer mechanically stable above 90 ° C.
  • PMMA with respect to light transmission is advantageous because its light transmittance is higher.
  • Approximately Half of the loss of luminous intensity is achievable with the use of PMMA (approx. 5-10%) than with the use of PC (10-20%) with the same design of the diffuser cap 900.
  • the scattering cap can be produced by injection molding.
  • the reflector 2 as a whole by a translucent cover 100 in
  • FIG. 1B shows two possible designs of the spreading cap 900.
  • the invention is not restricted to the examples shown. All possible 3-dimensional geometric shapes are conceivable.
  • the height (h), the width / diameter (d) and the wall thickness (w) are shown as basic parameters. These parameters could influence the radiation. Eg the higher the spreading cap the larger the radiation angle.
  • Radiation characteristics intensity (I) vs. radiation angle (a)
  • the emission characteristic can be influenced by the arrangement and / or spacing of the LEDs 7, 7 on the LED module 5.
  • the scattering particle density also modifies the emission characteristic of the scattering cap 900. Namely, a higher particle density will produce a larger emission angle.
  • Fig. 1 C shows a possible dome-like design of the scattering cap 900.
  • a base or snap-in contact 901 can for
  • the preferably cup-shaped heat sink 3 can follow the profile of the outer contour of the reflector 2.
  • the edge of the reflector 2 can end in a flange region 101 which covers the heat sink 3 at the top.
  • the electrical supply of the LEDs 7, 7 'can take place through the heat sink bottom by means of electrical contacts 9, 10.
  • the flange portion 101 of the reflector may have recesses 22 (not shown), which are preferably arranged in alignment with the chimney-like extensions 30 of the heat sink to (if the reflector is inserted in the cup-like heat sink 3) to the convection promoted by air circulation in these chimney-like recesses 30 of the heat sink 3 not to block.
  • Fig. 2 the reflector 2 is shown. In the central opening of the reflector 2 sits a cylindrical stray cap 900, which has been handled by the reflector bottom 60.
  • Fig. 3 is a detailed view of the cup-shaped heat sink 3. In a central, here substantially square recess of the heat sink 3 as shown, the LED module 5 is added.
  • the side wall of the cup-shaped heat sink 3 has cooling fins 20, which are spaced apart by chimney-like cavities 30. At least in a lower region (ie in the direction of the closed base surface), the cooling fins 20 may be connected by radially inwardly offset wall surfaces.
  • the cooling ribs may be free of fingerprints, in such a way that the reflector outer wall is partially exposed to the outside in a lateral view.
  • Fig. 4 shows a cross-sectional view of the positioning possibilities of the reflector 2 / reflector base 60 and . the LED module 5 / the stray cap 900 in an LED emitter according to the invention.
  • the reflector bottom 60 may be connected to the side of the carrier 6 with the LED module 5 (FIG. 4 B).
  • Fig. 4 C shows another embodiment, the solution.
  • the reflector 2 is connected to the rear side of the LED module 5.
  • the reflector bottom 60 may be completely or partially hidden by the LED module 5 (or LED carrier 6).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen LED-Strahler, vorzugsweise für Weißlicht, aufweisend: - ein LED-Modul (5) mit mehreren LED-Chips (7, 7') auf einem Träger (6), - ein lichtdurchlässiges Medium (8) unter der die LED-Chips untergebracht sind, - einen die LED-Chips (7, 7') seitlich umgebenden Reflektor (2), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Reflektors (2) eine Streukappe (900) angeordnet ist, wobei die Streukappe (900) die LED-Chips (7, 7') umhüllt.

Description

LED-Strahler mit Reflektor
LED-Strahler, insbesondere zur Erzielung einer
Weißlichtbeleuchtung, sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Unter einem LED-Strahler ist dabei regelmäßig eine LED-Lichtquelle zu verstehen, die eine oder mehrere LEDs gleicher und unterschiedlicher Farbe aufweist, wobei das Licht der einen oder mehreren LEDs durch einen Reflektor die gewünschte Verteilung erhält. Eine besondere Problematik tritt dabei auf, wenn als Lichtquelle LEDs mit unterschiedlichen Emissionsspektren verwendet werden. Es muss nämlich dafür gesorgt werden, dass es vor dem Austritt des Mischlichts von den verschiedenen LEDs aus dem Strahler zu einer ausreichenden Vermischung des Lichts kommt, so dass eine ausreichende Farbhomogenität des ausgestrahlten Lichts über den möglichst gesamten Winkelbereich des ausgestrahlten Lichts erzielt werden kann. Das Problem der Farbhomogenität kann sich noch verstärken, wenn das Spektrum wenigstens einer der LEDs der LED- Lichtquelle durch eine in Abstand und/oder in Kontakt auf die LED aufgebrachte Farbkonversionsschicht teilweise in ein Licht mit anderen (normalerweise langwelligeren) Licht umgewandelt wird, das die Farbkonversionsschicht sozusagen eine dritte Lichtquelle darstellt, die mit dem von den LEDs ausgesandten Licht homogen vermischt werden muss.
Ein Strahler mit einer LED-Lichtquelle und einem Reflektor ist bereits bekannt aus der WO 02/5047472. Dort wird eine LED- Lichtquelle auf dem Reflektorboden angeordnet und ein unterer Abschnitt des Reflektor- Innenvolumens aufgefüllt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen LED-Strahler vorzuschlagen, der eine bessere Lichtmischung erzielt, um somit die Farbhomogenität zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter .
Der erste Aspekt der Erfindung betrifft einen LED-Strahler, vorzugsweise für Weißlicht, aufweisend:
- ein LED-Modul (5) mit mehreren LED-Chips auf einem Träger, ein lichtdurchlässiges Medium unter der die LED-Chips untergebracht sind,
- einen die LED-Chips seitlich umgebenden Reflektor,
- eine innerhalb des Reflektors angeordnete Streukappe, wobei die Streukappe die LED-Chips umhüllt.
Die Streukappe und der Reflektorboden können auf der gleichen Ebene liegen. Der LED-Strahler kann einen Kühlkörper, der in thermischen Kontakt mit dem LED-Modul steht, aufweisen.
Die Streukappe und der Reflektor können separat oder integriert ausgestaltet sein.
Das lichtdurchlässige Medium kann Leuchtstoff- und/oder Streupartikel aufweisen.
Die Streukappe kann ähnlich einem Hohlzylinder ausgeführt sein, die eine Wandstärke von 1 - 3mm aufweisen kann. Die Streukappe kann ähnlich einem Hohlzylinder ausgeführt sein, die eine Höhe von 3 - 10mm und einen Durchmesser von 3 - 8mm aufweisen kann..
Der Reflektorboden kann eine zentrale Öffnung aufweisen, durch die die LED-Chips ausgehend von dem unterhalb des Reflektorbodens angeordneten Trägers des LED-Moduls in die Streukappe ragen.
Von dem Reflektorboden kann eine vorzugsweise einstückig damit ausgebildete Streukappe wegerstrecken.
Die Streukappe und der Reflektor können auf dem Träger des LED-Moduls aufgesetzt sein.
Die LED-Chips können , mit einem bspw. durch ein Dispensverfahren aufgebrachten Globe-Top oder durch eine andere Abdeckung abgedeckt sein.
Die LED-Chips können monochromatisch gleichfarbig oder verschiedenfarbig sein.
Die innere Mantelfläche des Reflektors kann einen parabolischen, kreisförmigen oder einen geradlinigen Verlauf aufweisen oder wenigstens teilweise in Form von Facetten ausgebildet sein.
Die innere Mantelfläche des Reflektors und/oder die innere und/oder die äußere Oberfläche der Streukappe kann/können reflektierend, streuend oder streuend-reflektierend ausgebildet sein.
Die Streukappe kann aus einem mit Streupartikel gefüllten Kunststoff bestehen. Die innere und/oder die äußere Oberfläche der Streukappe kann/können Streu- und/oder Leuchtstoffpartikel aufweisen. Die innere Oberfläche der Streukappe kann Leuchtstoffpartikel und die äußere Oberfläche der Streukappe kann Streupartikel aufweisen .
Die Streukappe kann einen Sockel aufweisen, auf welche der Reflektor aufgesetzt wird und somit die Streukappe positioniert bzw. befestigt ist.
Die Streukappe kann einen Snap-in Kontakt aufweisen. Der Reflektorboden und/oder die Grundfläche der Streukappe kann/können kreisförmig, elliptisch oder quadratisch geformt sein .
Der Reflektor kann durch eine Streu- oder Farbkonversionsscheibe abgedeckt oder offen sein.
LED-Strahler kann als Deckenstrahler zum Einbau in abgehängten Decken ausgebildet sein. LED-Strahler kann als Retrofit LED-Reflektor Lampe ausgebildet sein und bspw. mit einer handelsüblichen Fassung wie bspw. Schraubgewinde, Plug- In-Sockel etc. ausgerüstet sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen LED-Strahler, vorzugsweise für Weißlicht, aufweisend:
- ein LED-Modul mit mehreren LED- Chips auf einem Träger,
- einen mit dem LED-Modul in thermischen Kontakt befindlichen Kühlkörper,
'- einen die LED-Chips seitlich umgebenden Reflektor, innerhalb des Reflektors eine Streukappe kann angeordnet sein, wobei die Streukappe die LED-Chips umhüllt und wobei die Streukappe und der Reflektorboden direkt auf den Träger des LED-Moduls aufgesetzt sind. Weitere Merkmale, Vorteil und Eigenschaften der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden.
Figur 1 A zeigt eine Querschnittsansicht eines
erfindungsgemäßen LED-Strahlers.
Figur 1 B-C zeigen Querschnittsansichten einer
erfindungsgemäßen Streukappe nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Figur 1 D zeigt Abhängigkeit der Abstrahlung des LED- Strahlers von der Höhe einer erfindungsgemäßen Streukappe . Figur 2 zeigt den Reflektor des LED-Strahlers,
Figur 3 zeigt im Detail den Kühlkörper mit einem
LED-Modul Figur 4 A-B zeigt mögliche Positionierung des
Reflektors und der Streukappe bei einem erfindungsgemäßen LED-Strahler..
Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen LED-Strahlers. Die LED-Lichtquelle wird vorzugsweise durch mehrere LEDs 7, 7λ gebildet, die auf einen Träger 6 (50) angeordnet sind, um somit ein LED-Modul 5 zu bilden.
Das LED-Modul 5 ist in thermischen Kontakt mit einem . Kühlkörper 3 . Im dargestellten Beispiel ist das LED-Modul 5 und genauer gesagt der Träger 6 in einem Zentralbereich des in der Schnittansicht fächerförmig ausgeführten Kühlkörpers 3 aufgesetzt oder vorzugsweise in eine zentrale Vertiefung des Kühlkörperbodens eingelassen.
Die LEDs 7, 7" können monochromatisch (UV, blau, rot oder grün) gleichfarbig oder verschiedenfarbig sein.
Im dargestellten Beispiel ist in direktem Kontakt mit einem oder allen LEDs 7, 71 ein durch ein Dispensverfahren aufgebrachte lichtdurchlässiges (oder mindestens teilweise lichtdurchlässiges) Medium 8 aufgebracht, das
Farbkonversionsmaterial und/oder Streupartikel enthalten kann. Alternativ könnte das lichtdurchlässige Medium durch Injektion- oder Overmouldingverfahren vorbereitet sein. Streu- und/oder Farbkonversionspartikel können in der Dispensschicht 8 in einer Polymer-Matrix (Kunststoffmatrix) eingebettet sein.
Als Polymer-Matrix können Silikonharz, Epoxydharz oder ihre Mischungen eingesetzt werden.
Unter Farbkonversionsmaterial ist dabei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und Ansprüche ein oder mehrere bei LEDs angewendete Leuchtstoffe (z.B. Granate (YAG), Ortho Silikate (BOSE) , Nitride (SiAlON) ) zu verstehen. Diese Leuchtstoffe können bspw. grün, gelb, gelb/grün, rot oder eine beliebige Farbe emittieren. Ihre Mischungen können von zwei oder mehr dieser Leuchtstoffe gleicher und/oder unterschiedlicher Farbe entstehen:
Als Streupartikel kann man anorganische (z.B. Silizium Dioxid, Titanium Dioxid, Barium Titanate, kleine Glaskugel) und/oder organische Teilchen (z.B. können organische Streupartikel aus dem Polymer-Matrix selbst hergestellt werden) anwenden. Der Brechzahlunterschied zwischen Streupartikel und Polymer- Matrix kann zwischen +0.0003 und ±3 liegen. Vorzugsweise liegt er zwischen +0.05 und ±1.5. Das LED-Modul 6 ist wie dargestellt derart angeordnet, daß es von außen durch eine zentrale Öffnung dem Boden 60 eines Reflektors 2 hindurchgesteckt wird, derart, daß zumindest ein Teil der LEDs 7, 7* vorzugsweise aber die gesamte Seitenfläche der LEDs 7, 7' in das Innere des Reflektors 2 hineinragt. Die LEDs 7, 7' sind von einer Streukappe 900 umgeben.
Die Streukappe 900 und der Reflektor 2 sind auf dem Träger 6 des LED-Moduls 5 aufgesetzt. Die Böden der Streukappe und des Reflektors liegen gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Ebene, sind also in der Seitenansicht fluchtend angeordnet .
Alternativ (nicht dargestellt) kann die Streukappe nach hinten versetzt sein. In diesem Fall ist also der Boden der Streukappe bzgl . des Reflektorbodens nach hinten versetzt. Auch die LEDs können sämtlich hinter der durch den Reflektorboden gebildeten Ebene liegen. Bspw. kann die in Lichtabstrahlrichtung gelegene Auslaßseite der Mischkammer auf der Ebene des Reflektorbodens liegen, oder leicht in den Reflektor- Innenraum hineinragen.
Die Streukappewände 904 . können von der Dispensschicht 8 seitlich beabstandet sein, oder mit dieser in Kontakt stehen. Die Streukappe 900 ist zum Teil unbefüllt, enthält also eine Luftschicht zwischen den LEDs 7, 7' bzw. der optionalen Dispensschicht 8 und der Austrittebene (definiert durch den Rand die Streukappe 900) . Diese Abdeckung 900 ist also somit ein Beispiel, daß Farbkonversionsmaterial in Lichtabstrahlrichtung, aber in Abstand zu den LEDs 7, 7' angeordnet sein kann. Zwischen diesem Farbkonversionsmaterial und den LEDs 7, 7' kann sich ein nicht ausgefüllter, also nur Luft enthaltender Mischraum befinden. Die Dispensschicht 8 ist dafür nur ein Beispiel, wie
Farbkonversionsmaterial und/oder Streumaterial in direktem
Kontakt mit wenigstens einer oder auch allen LEDs 7, 7' vorgesehen sein kann. Die Innenseite der die Streukappe begrenzenden Wände (im Beispiel 904) ist vorzugsweise reflektierend oder streuend oder steuend-reflektierend ausgeführt. In der Streukappe wird es somit zu einer Vormischung des Lichts von den LEDs 7, 7' und gegebenenfalls des Farbkonversionsmaterials in Dispensschicht 8 kommen, bevor dieses Mischlicht das eigentliche Reflektorinnenvolumen begrenzt durch die innere Mantelfläche 70 des Reflektors 2 erreicht.
Die innere 903 und/oder die äußere Oberfläche 902 der Streukappe 900 kann/können mit Streu- und/oder Leuchtstoffpartikel beschichtet sein. Vorzugsweise ist die innere Oberfläche 903 der Streukappe 900 mit Leuchtstoffteilchen und ihre äußere Oberfläche 902 mit Streupartikel beschichtet. Durch diese Ausführungsform kann sowohl eine optimale Farbkonversion als auch
Streuung/Lichtfarbehomogenesierung erreicht werden. Im Vergleich zu den heute eingesetzten handelsüblichen Streuscheiben erscheint diese Streukappe mehr weiß. Alternativ können die Streu- und/oder Leuchtstoff artikel in der Polymer- Matrix (Kunststoff) der Streukappe 900 eingebettet sein. Die gesamte Oberfläche oder Volumen der Streukappe (900) kann streuende und/oder farbkonvertierende Eigenschaften aufzeigen.
Die Streukappe ist mindestens teilweise lichtdurchlässig und weist eine Polymer-Matrix auf. Die Polymer-Matrix kann beispielsweise aus Thermoplasten vorbereitet . sein. Polycarbonate (PC) und Polymethylmethacrylate (PMMA) können als thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Polycarbonate haben den Vorteil, daß sie ihre physikalische (und chemische) Eigenschaften bei höheren Temperaturen (T>90 °C) behalten. PMMA ist über 90°C mechanisch nicht mehr stabil. PMMA bezüglich Lichtdurchlässigkeit ist aber vorteilhaft, weil ihre Lichtdurchlässigkeit höher ist. Ca. die Hälfte des Lichtstärkeverlustes ist bei Einsetzung PMMA (ca. 5-10%) als bei Einsetzung PC (10-20%) bei der gleicher Bauform der Streukappe 900 erreichbar. Die Streukappe kann mittels Spritzgußtechnik hergestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann auch der Reflektor 2 insgesamt durch eine lichtdurchlässige Abdeckung 100 in
Lichtabstrahlrichtung abgeschlossen sein, wobei diese Abdeckung 100 ebenfalls Konversionsmaterial und/oder Streumaterial enthalten kann. Fig. 1 B zeigt zwei mögliche Bauformen der Streukappe 900. Die Erfindung ist aber nicht auf den gezeigten Beispielen eingeschränkt. Alle möglichen 3 -dimensionale geometrischen Formen sind denkbar. Bei der zylindrischen Streukappe sind die Höhe (h) , die Breite/Durchmesser (d) und die Wandstärke (w) als Basisparameter dargestellt. Durch diese Parameter könnte die Abstrahlung beeinflußt werden. z.B. Je höher die Streukappe desto größer der Abstrahlwinkel ist. Abstrahlcharakteristiken (Intensität (I) vs . Abstrahlwinkel (a) ) sind bei einer höheren Kappe durch Kurve 1 und bei einer niedrigeren Kappe durch Kurve 2 in Fig. 1 D illustriert. Alternativ kann die Abstrahlcharakteristik durch die Anordnung und/oder Abstand der LEDs (7, 7 auf dem LED-Modul 5 beeinflußt werden. Durch die Streupartikeldichte wird die Abstrahlcharakteristik der Streukappe 900 auch modifiziert. Nämlich, eine höhere Partikeldichte wird einen größeren Abstrahlwinkel erzeugen.
Fig. 1 C zeigt eine mögliche kuppelartige Bauform der Streukappe 900. Ein Sockel oder Snap-in Kontakt 901 kann zur
Befestigung der Streukappe 900 auf/in das LED-Modul 5 eingesetzt werden.
Wie bereits aus der Querschnittsansicht von Fig. 1 A ersichtlich, kann der vorzugsweise becherförmig ausgestaltete Kühlkörper 3 dem Verlauf der Außenkontur des Reflektors 2 folgen. Der Rand des Reflektors 2 kann in einem Flanschbereich 101 enden, der oben den Kühlkörper 3 abdeckt. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, kann die elektrische Versorgung der LEDs 7, 7' durch den Kühlkörperboden hindurch mittels elektrischer Kontaktierungen 9, 10 erfolgen.
Der Flanschbereich 101 des Reflektors kann Ausnehmungen 22 (nicht gezeigt) aufweisen, die vorzugsweise fluchtend zu den kaminartigen Ausdehnungen 30 des Kühlkörpers angeordnet werden, um (wenn der Reflektor in dem becherartigen Kühlkörper 3 eingesetzt ist) , um die beispielsweise durch Konvektion geförderte Luftzirkulation in diesen kaminartigen Ausnehmungen 30 des Kühlkörpers 3 nicht zu blockieren.
In Fig. 2 ist der Reflektor 2 gezeigt. In der zentralen Öffnung des Reflektors 2 sitzt eine zylindrische Streukappe 900, die von dem Reflektorboden 60 umgegangen ist. Fig. 3 ist eine detaillierte Ansicht des becherförmigen Kühlkörpers 3. In eine zentrale, hier im Wesentlichen quadratische Vertiefung des Kühlkörpers 3 ist wie dargestellt das LED-Modul 5 aufgenommen. Die Seitenwand des becherförmigen Kühlkörpers 3 weist Kühlrippen 20 auf, die durch kaminartige Hohlräume 30 beabstandet sind. Zumindest in einem unteren Bereich (d.h. in Richtung der geschlossenen Grundfläche) können die Kühlrippen 20 durch radial nach innen versetzte Wandflächen verbunden sein. Im oberen Bereich können die Kühlrippen fingerartig freistehen, derart, daß also teilweise in seitlicher Ansicht die Reflektor-Außenwand nach Außen freiliegt. In Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Positionierungsmöglichkeiten des Reflektors 2/ Reflektorboden 60 und . das LED-Modul 5/ die Streukappe 900 bei einem erfindungsgemäßen LED-Strahler. Insgesamt kann wie in Fig. 4 A gut ersichtlich der Reflektor auch auf den Träger 6 des LED-Moduls 5, die LEDs 7, 7' umgebend aufgesetzt werden. Alternativ kann der Reflektorboden 60 an der Seite des Trägers 6 mit dem LED-Modul 5 angebunden sein (Fig. 4 B) . Fig. 4 C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, der Lösung. Der Reflektor 2 mit der Rückseite des LED-Moduls 5 verbunden. Der Reflektorboden 60 kann völlig oder teilweise von dem LED-Modul 5 (oder LED-Täger 6) verdeckt werden. Weitere andere
Positionierungsmöglichkeiten sind auch denkbar.

Claims

Ansprüche ;
LED-Strahler, vorzugsweise für Weißlicht, aufweisend:
- ein LED-Modul (5) mit mehreren LED-Chips (7, 71) auf einem Träger (6),
- ein lichtdurchlässiges Medium (8) unter der die LED- Chips untergebracht sind,
- einen die LED-Chips (7, 7λ) seitlich umgebenden
Reflektor (2) ,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Reflektors (2) eine Streukappe (900) angeordnet ist,
wobei die Streukappe (900) die LED-Chips (7, 7 umhüllt. LED-Strahler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) und der Reflektorboden (60) auf der gleichen Ebene liegen.
LED-Strahler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der LED-Strahler einen
Kühlkörper (3), der in thermischen Kontakt mit dem LED- Modul (5) steht, aufweist.
LED-Strahler nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) und der Reflektor (2) separat oder integriert ausgestaltet sind.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässiges Medium (8) Leuchtstoff- und/oder Streupartikel aufweist.
6. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) ähnlich einem Hohlzylinder ausgeführt ist, die eine Wandstärke von 1 - 3mm aufweist.
LED-Strahler nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) ähnli einem Hohlzylinder ausgeführt ist, die eine Höhe von 3 10mm und einen Durchmesser von 3 - 8mm aufweist.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorboden (60) eine zentrale Öffnung aufweist, durch die die LED-Chips (7, 7 ausgehend von dem unterhalb des Reflektorbodens (60) angeordneten Trägers (6) des LED-Moduls (5) in die Streukappe (900) ragen.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich von dem Reflektorboden (60) eine vorzugsweise einstückig damit ausgebildete Streukappe (900) wegerstreckt.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) und der Reflektor (2) auf dem Träger (6) des LED-Moduls (5) aufgesetzt sind.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die LED-Chips (7, 7l) mit einem bspw. durch ein Dispensverfahren aufgebrachten Globe-Top (8) oder durch eine andere Abdeckung abgedeckt sind.
12. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die LED-Chips (7, 71) monochromatisch gleichfarbig oder verschiedenfarbig sind.
13. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche (70) des Reflektors (2) einen parabolischen, kreisförmigen oder einen geradlinigen Verlauf aufweist oder wenigstens teilweise in Form von Facetten ausgebildet ist.
14. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche (70) des Reflektors (2) und/oder die innere (903) und/oder die äußere Oberfläche (902) der Streukappe (900)
reflektierend, streuend oder streuend-reflektierend ausgebildet sind.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) aus einem mit Streupartikel gefüllten Kunststoff besteht
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere (903) und/ode äußere Oberfläche (902) der Streukappe (900) Streu- und/oder Leuchtstoff artikel aufweist. 17. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (903) der Streukappe (900) Leuchtstoffpartikel und die äußere Oberfläche (902) der Streukappe (900) Streupartikel aufweist .
18. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) einen Sockel aufweist, auf welche der Reflektor aufgesetzt wird und somit die Streukappe positioniert bzw. befestigt ist.
19. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Streukappe (900) einen Snap-in Kontakt (901) aufweist.
20. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorboden (60) und/oder die Grundfläche (50) der Streukappe (900) kreisförmig, elliptisch oder quadratisch geformt ist.
21. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) durch eine Streu- oder Farbkonversionsscheibe (100) abgedeckt oder offen ist.
LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß er als Deckenstrahl'
Einbau in abgehängten Decken ausgebildet ist. 23. LED-Strahler nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß er als Retrofit LED-Reflektor Lampe ausgebildet ist und bspw. mit einer handelsüblichen Fassung wie bspw. Schraubgewinde, Plug-In-Sockel etc. ausgerüstet ist .
4. LED-Strahler, vorzugsweise für Weißlicht,
aufweisend:
- ein LED-Modul (5) mit mehreren LED-Chips (7, 7') auf einem Träger (6) ,
- einen mit dem LED-Modul (5) in thermischen Kontakt befindlichen Kühlkörper (3) ,
- einen die LED-Chips (7, 7') seitlich umgebenden
Reflektor (2), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Reflektors (2) eine Streukappe (900) angeordnet ist, wobei die Streukappe (900) die LED-Chips (7, 7') umhüllt und wobei die Streukappe (900) und der Reflektorboden (60) direkt auf den Träger (6) des LED-Moduls (5) aufgesetzt sind.
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