AT508765B1

AT508765B1 - LENS FOR A LAMP WITH AT LEAST ONE LED

Info

Publication number: AT508765B1
Application number: AT0159809A
Authority: AT
Original assignee: Ledworx Mechatronik Entwicklungs Und Vertriebs Gmbh
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-04-15
Also published as: AT508765A4; WO2011041813A1

Abstract

Eine Linse (1) für eine Lampe weist einen Aufnahmeraum (4) für eine LED (5) auf, der von einer im wesentlichen kuppelförmigen, Licht brechenden Wand (3) begrenzt wird, die Linse (1) weist eine reflektierende Fläche (8) auf, welche vom Aufnahmeraum (4) durch eine Licht brechende Trennwand (6) getrennt ist.A lens (1) for a lamp has a receiving space (4) for an LED (5) which is bounded by a substantially dome-shaped, light-refracting wall (3), the lens (1) has a reflecting surface (8). on, which is separated from the receiving space (4) by a light-breaking partition (6).

Description

österreichisches Patentamt AT508 765B1 2011-04-15Austrian Patent Office AT508 765B1 2011-04-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Linse für eine Lampe mit einem Aufnahmeraum für wenigstens eine LED, der von einer im Wesentlichen kuppelförmigen, Licht brechenden Wand begrenzt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Lampe mit wenigstens einer LED und mit einer Linse mit einem Aufnahmeraum, in welchem die LED aufgenommen ist.Description: The invention relates to a lens for a lamp having a receiving space for at least one LED which is delimited by a substantially dome-shaped, light-refracting wall. The invention further relates to a lamp having at least one LED and having a lens with a receiving space in which the LED is accommodated.

[0002] Eine derartige Lampe mit einer derartigen Linse ist beispielsweise aus der WO 2007/100837 A bekannt. Mit der bekannten Linse kann ein asymmetrischer Lichtkegel mit einer asymmetrischen Lichtverteilungskurve erzeugt werden. Insgesamt zählt die Lichtmenge, welche auf die Straße gelangt. Daher ist mit optischen Mitteln aus der Lichtquellenabstrahlung eine möglichst genau und effizient den Anforderungen angepasste und in der Lichtplanung Nutzen bringende Lichtverteilung und Helligkeit zu gestalten. Aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten sind den Möglichkeiten, asymmetrische Lichtkegel und asymmetrische Lichtverteilungskurven zu erzielen, Grenzen gesetzt.Such a lamp with such a lens is known for example from WO 2007/100837 A. With the known lens, an asymmetrical light cone with an asymmetrical light distribution curve can be generated. Overall, the amount of light that reaches the street counts. Therefore, it is necessary to use optical means from the light source radiation to design a light distribution and brightness that matches the requirements as precisely and efficiently as possible and that is useful in lighting design. Due to physical laws, the possibilities of achieving asymmetrical light cones and asymmetric light distribution curves are limited.

[0003] Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde die Möglichkeiten zur Gestaltung des Lichtkegels und der Lichtverteilungskurve zu verbessern.The invention is therefore based on the object to improve the possibilities for the design of the light cone and the light distribution curve.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Linse der eingangs genannten Art durch eine reflektierende Fläche, welche vom Aufnahmeraum durch eine Licht brechende Trennwand getrennt ist und mit einer Lampe der eingangs genannten Art, welche eine derartige Linse aufweist.This object is achieved in a lens of the type mentioned by a reflective surface which is separated from the receiving space by a light-breaking partition and with a lamp of the type mentioned, which has such a lens.

[0005] Durch die Licht brechende Trennwand und die dahinter angeordnete reflektierende Fläche wird die Asymmetrie des Lichtkegels und der Lichtverteilungskurve nicht nur durch Lichtbrechung wie beim Stand der Technik erzielt sondern zusätzlich auch durch Totalreflexion an der reflektierenden Fläche, wodurch ein Teil der Lichtstrahlen einfacher und effizienter umgelenkt werden kann.By the light-refracting partition wall and the rear surface arranged reflecting the asymmetry of the light cone and the light distribution curve is achieved not only by refraction as in the prior art but also by total reflection at the reflecting surface, whereby a part of the light rays easier and more efficient can be redirected.

[0006] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Fläche von einer verspiegelten Fläche gebildet ist, die auf der vom Aufnahmeraum abgewandten Seite der Trennwand angeordnet ist. Die reflektierende Fläche kann bevorzugt mit einer reflektierenden Schicht bedampft sein. Die reflektierende Fläche lässt sich auf diese Weise sehr einfach an der Linse anbringen.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the reflecting surface is formed by a mirrored surface which is arranged on the side facing away from the receiving space side of the partition wall. The reflective surface may preferably be vapor-deposited with a reflective layer. The reflective surface can be easily attached to the lens in this way.

[0007] Durch eine geeignete Wahl des Profils der reflektierenden Fläche lässt sich sowohl der Lichtkegel als auch die Lichtverteilungskurve beeinflussen. Bevorzugt ist dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wenn eine dem Aufnahmeraum zugewandte Fläche der Trennwand ein gezacktes Profil aufweist.By a suitable choice of the profile of the reflective surface, both the light cone and the light distribution curve can be influenced. In the context of the present invention, it is preferred if a surface of the dividing wall facing the receiving space has a serrated profile.

[0008] Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the remaining dependent claims.

[0009] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigt: [0010] Fig. 1 eine Schrägansicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linse von unten, [0011] Fig. 2 [0012] Fig. 3 [0013] Fig. 4 [0014] Fig. 5 [0015] Fig. 6 [0016] Fig. 7 [0017] Fig. 8 eine Ansicht auf die Linse von unten, eine Ansicht auf die Linse von Fig. 2 von oben, eine Ansicht auf die Linse von Fig. 2 von rechts, einen Schnitt durch die Linse von Fig. 2 entlang der Linie V-V, einen Schnitt durch die Linse von Fig. 2 entlang der Linie Vl-Vl, den Strahlengang durch die Linse in einem Schnitt analog Fig. 5 und den Strahlengang durch die Linse in einem Schnitt analog Fig. 6. 1/5 österreichisches Patentamt AT508 765B1 2011-04-15 [0018] Die in den Fig. 1 bis Fig. 8 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linse besteht aus einem Körper 1 aus beispielsweise Kunststoff oder Glas, bei dem auf einem quadratischen Flansch 2 etwa mittig eine im wesentlichen kuppelförmige Wand 3 angeordnet ist, durch welche ein Aufnahmeraum 4 für eine LED 5 geschaffen wird.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings. 1 is an oblique view of an embodiment of a lens according to the invention from below, FIG. 2 [0012] FIG. 3 [0013] FIG. 4 [0015] FIG Fig. 7 is a bottom view of the lens, Fig. 2 is a top view of the lens of Fig. 2, is the lens of Fig. 2 shown to the right, and is the section of the lens of Fig. 2; 2 along the line VV, a section through the lens of FIG. 2 along the line VI-VI, the beam path through the lens in a section analogous to FIG. 5 and the beam path through the lens in a section analogous to FIG. 6. The embodiment of a lens according to the invention shown in FIGS. 1 to 8 consists of a body 1 of, for example, plastic or glass, in which the center is approximately centered on a square flange 2 a substantially dome-shaped wall 3 is arranged through which a receiving space 4 for an LED 5 geschaf fen.

[0019] Der Aufnahmeraum 4 weist in der Ansicht von unten gemäß Fig. 2 und im Schnitt gemäß Fig. 5 einen teilelliptischen Querschnitt auf, wobei der Aufnahmeraum 4 auf einer Seite von einer Trennwand 6 begrenzt wird. Auf der dem Aufnahmeraum 4 gegenüber liegenden Seite ist eine weitere Kammer 7 angeordnet. Die in der Kammer 7 angeordnete und vom Aufnahmeraum 4 abgewandte Fläche 8 der Trennwand 6 ist verspiegelt, was beispielsweise auf an sich bekannte Weise durch bedampfen mit einem geeigneten, reflektierenden Mittel erfolgen kann. Dadurch können zwar, wie Fig. 8 zeigt, Lichtstrahlen durch die lichtdurchlässige, Licht brechende Trennwand 6 bis zur reflektierenden Fläche 8 durchtreten, werden aber an der reflektierenden Fläche 8 zur Gänze reflektiert. Durch die Wahl des Neigungswinkels der reflektierenden Fläche 8 kann der Winkel des Lichtkegels auf der Seite der Trennwand 6 auf einfache Weise eingestellt werden.The receiving space 4 has in the view from below according to FIG. 2 and in section according to FIG. 5 a partially elliptical cross section, wherein the receiving space 4 is bounded on one side by a partition wall 6. On the opposite side of the receiving space 4, a further chamber 7 is arranged. The arranged in the chamber 7 and facing away from the receiving space 4 surface 8 of the partition 6 is mirrored, which can be done, for example, in known manner by vapor deposition with a suitable reflective means. As a result, as shown in FIG. 8, light rays can pass through the translucent, light-refracting partition 6 as far as the reflective surface 8, but are completely reflected at the reflective surface 8. By selecting the inclination angle of the reflecting surface 8, the angle of the light cone on the side of the partition 6 can be easily adjusted.

[0020] Alternativ wäre es auch möglich, anstelle der reflektierenden Fläche 8 in die Kammer 7 einen zusätzlichen Teil einzusetzen, welche eine reflektierende Fläche aufweist, die der Fläche 8 der Trennwand 6 zugewandt ist und auf vergleichbare Weise Lichtstrahlen reflektiert, welche durch die Trennwand 6 durchtreten. Wird die Fläche 8 nicht verspiegelt und wird auch kein zusätzlicher Teil mit einer reflektierenden Fläche eingesetzt, besteht die zusätzliche Möglichkeit, eine Linse zu der Verfügung zu stellen, welche nicht den in Fig. 8 dargestellten, asymmetrischen Lichtkegel aufweist. Die Einsatzmöglichkeiten der Linse 1 würden damit erweitert.Alternatively, it would also be possible, instead of the reflective surface 8 in the chamber 7 to use an additional part which has a reflective surface which faces the surface 8 of the partition 6 and reflected in a similar manner light rays, which through the partition. 6 pass. If the surface 8 is not mirrored and no additional part with a reflective surface is used, there is the additional possibility of providing a lens which does not have the asymmetrical light cone shown in FIG. 8. The possible applications of the lens 1 would thus be extended.

[0021] Wie Fig. 8 zeigt, kann durch die reflektierende Fläche 8 ein mit Bezug zur Ebene V-V asymmetrischer Lichtkegel erzeugt werden. Durch eine geeignete Gestaltung der kuppelförmigen Wand 3 kann innerhalb dieses Lichtkegels noch zusätzlich eine asymmetrische Lichtverteilungskurve erzeugt werden, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Da jedoch durch die reflektierende Fläche 8 der dahinter liegende Bereich der Linse vollständig abgeschattet ist, ist es wesentlich einfacher und effizienter, einen definierten, asymmetrischen Lichtkegel zu erzeugen als diesem Stand der Technik möglich ist.As shown in FIG. 8, the reflecting surface 8 can be used to produce an asymmetric light cone with respect to the plane V-V. By means of a suitable design of the dome-shaped wall 3, an asymmetrical light distribution curve can additionally be generated within this light cone, as is known per se from the prior art. However, since the underlying area of the lens is completely shadowed by the reflective surface 8, it is much easier and more efficient to produce a defined, asymmetric cone of light than is possible with this prior art.

[0022] Die Außenfläche 12 der Wand 3 ist im Gegensatz zur Linse gemäß der WO 2007/100837 A glatt bzw. stetig gekrümmt, womit diese reinigungsfreundlich ist und keine bevorzugten Stellen für Schmutzablagerungen aufweist. Dabei geht es auch um eine "Deformation" der Außenfläche durch Wassertropfen, welche sich bevorzugt in Winkeln durch Adhäsion einlagern und das Lichtbild verfälschen, insbesondere wenn die Tropfen nur wenig kleiner als die Linsen selbst sind. Bei der Erfindung haben einzelne Tropfen auf der glatten Außenfläche nur eine geringfügige lokale Beeinträchtigung der Lichtverteilung zur Folge.The outer surface 12 of the wall 3 is smooth or continuously curved in contrast to the lens according to WO 2007/100837 A, so that it is easy to clean and has no preferred locations for dirt deposits. It's also about a " deformation " the outer surface by water droplets, which preferably store in angles by adhesion and distort the image, especially if the drops are only slightly smaller than the lenses themselves. In the invention, individual drops on the smooth outer surface result in only a slight local impairment of the light distribution.

[0023] Da die Linse mit Bezug auf die Ebene Vl-Vl symmetrisch ist, wird das Licht zu beiden Seiten dieser Ebene Vl-Vl auch symmetrisch verteilt. Bei Bedarf könnte durch eine geeignete Gestaltung der Linse, insbesondere der kuppelförmigen Wand 3, aber auch hier eine asymmetrische Verteilung erfolgen.Since the lens is symmetrical with respect to the plane Vl-Vl, the light is distributed symmetrically on both sides of this plane Vl-Vl. If necessary, by an appropriate design of the lens, in particular the dome-shaped wall 3, but also here an asymmetric distribution.

[0024] Eine zusätzliche Beeinflussung des Strahlenganges ist durch zusätzliche Reflexionsflächen 10 möglich. Diese sind im Bereich der Basisfläche 9 angeordnet und dieser zugewandt und in einem sich vom optischen Zentrum der Linse 1, in welchem die LED 5 angeordnet ist, weg erweiternden Winkel α angeordnet. Durch die Wahl des Winkels a, der auf beiden Seiten gleich aber auch unterschiedlich sein kann, ist eine zusätzliche Beeinflussung des Lichtkegels möglich. Außerdem kann dadurch Licht, das sonst in den Flansch 2 gelangen und dort verloren sein würde, genutzt werden. Weiters kann dadurch die Wandstärke der Linse 1 reduziert werden, was besonders bei Kunststofflinsen wichtig ist.An additional influence on the beam path is possible by additional reflecting surfaces 10. These are arranged in the region of the base surface 9 and facing it and arranged in an angle α widening away from the optical center of the lens 1 in which the LED 5 is arranged. By choosing the angle a, which may be the same on both sides but also different, an additional influence of the light cone is possible. In addition, this light that would otherwise get into the flange 2 and would be lost there, be used. Furthermore, this can reduce the wall thickness of the lens 1, which is particularly important for plastic lenses.

[0025] Die dem Aufnahmeraum 4 zugewandte Fläche 11 der Trennwand 6 kann, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ein gezacktes, geripptes, gewelltes oder anders geformtes Profil aufweisen, um die Lichtbrechung zur Seite hin günstig zu beeinflussen. 2/5The receiving space 4 facing surface 11 of the partition wall 6, as shown in Fig. 1, a serrated, ribbed, wavy or otherwise shaped profile, to influence the refraction of light to the side low. 2.5

Claims

Austrian Patent Office AT508 765B1 2011-04-15 In the receiving space 4, a plurality of LEDs can preferably be housed close to each other and have the lens in total a size designed for this purpose. About the type of arrangement of multiple LED and the selection of different LED and the light distribution can be influenced. Lens (1) for a lamp having a receiving space (4) for at least one LED (5), which is bounded by a substantially dome-shaped, light-refracting wall (3), characterized by a reflective surface (8) from the receiving space (4) is separated by a light-breaking partition (6).

2. Lens according to claim 1, characterized in that the reflecting surface (8) is formed by a mirrored surface, which is arranged on the side facing away from the receiving space (4) of the partition wall (6).

3. Lens according to claim 2, characterized in that the reflective surface (8) coated with a reflective layer, preferably vapor-deposited, is.

4. A lens according to claim 1, characterized in that the reflective surface is arranged on a support which is arranged on the side facing away from the receiving space side of the partition wall.

5. Lens according to one of claims 1 to 4, characterized in that the receiving space (4) facing surface (11) of the partition wall (6) has a serrated, ribbed, corrugated or other shaped profile.

6. Lens according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a base surface (9), to which the reflecting surface (8) is arranged at an angle of less than 90 °.

7. Lens according to one of claims 1 to 6, characterized in that an outer surface (12) of the dome-shaped wall (3) is smooth.

8. Lens according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer surface (12) of the dome-shaped wall (3) is discontinuously curved.

9. lamp having at least one LED (5) and with a lens (1) having a receiving space (4) in which the LED (5) is accommodated, characterized in that the lens (1) according to one of claims 1 to 8 is executed. For this 2 sheets of drawings 3/5