WO2011124504A1 - Arrangement for emitting light - Google Patents

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Katharina Keller
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Zumtobel Lighting Gmbh
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for emitting light, with LED bulbs and a cylindrical Lichtabstrahlelement.
  • LEDs are available with a light emission in a variety of possible color variants and also in a variety of performance classes.
  • the luminous flux of high-power LEDs is now comparable or even better than that of a xenon mini flash lamp, so that the use of LEDs is increasingly being used in digital cameras or associated flash units.
  • LED bulbs in existing lighting systems is particularly difficult if provided as a conventional light sources fluorescent or gas discharge lamps.
  • the LEDs differ greatly by their punctiform radiation characteristics and still in their light intensity of fluorescent tubes or gas discharge lamps. It is therefore an object of the invention to provide an arrangement for emitting light available and improve their light emission and handling is comparable to fluorescent or gas discharge lamps. This object is achieved by an arrangement for emitting light according to claims 1 or 2. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the LED lighting means are arranged opposite the light emitting element, that the light of the LED lighting means irradiates the light emitting element in such a way that it radiates over a region of the lateral surface of the cylindrical light emitting element in the outer space of the cylinder and over a different surface to the area of the cylinder is irradiated in the light emitting element.
  • the area of the lateral surface over which the irradiated light leaves the cylinder determines a light emission area.
  • an arrangement with a cylindrical Lichtabstrahlelement and LED bulbs can also be provided according to the invention, wherein the cylindrical Lichtabstrahlelement on the lateral surface of the cylinder has an opening through which LED bulbs protrude into the interior of the cylinder.
  • the cylindrical Lichtabstrahlelement on the lateral surface of the cylinder has an opening through which LED bulbs protrude into the interior of the cylinder.
  • the light emitting element In the interior of irradiated light of the LED bulbs penetrates the light emitting element in such a way that the light is emitted over a region of the lateral surface of the cylindrical light emitting element in the outer space of the cylinder.
  • the region of the lateral surface over which the incident light leaves the cylinder again determines a light emission surface.
  • the cylindrical light-emitting element has the role of light mixing and light distribution in order to enable a planar radiation over the lateral surface of the cylinder.
  • a radiation angle from the Light emitting element of almost 360 ° can be achieved, as corresponds to, for example, common fluorescent lamps.
  • the length of the Lichtabstrahlelements or its diameter could match the dimensions of a fluorescent lamp or a gas discharge lamp.
  • the light emitting element has a closed cylinder made of a transparent material, preferably the cylinder could then be made solid, for example in one piece, although this does not exclude that it has openings in the lateral surface through which the LED illuminants pass protrude.
  • the Lichtabstrahlelement then be formed of a closed, at least partially transparent cylinder.
  • the cylindrical Lichtabstrahlelement could be formed, for example, as a light guide;
  • the light of the LED bulbs is then irradiated via a flat cylindrical surface, a base, in the light emitting element and - as provided according to the invention - emitted over a region of the lateral surface.
  • the light emission direction is not identical to the direction of the light radiation into the cylindrical light emission element, for example, the light emission direction could be oriented orthogonal to the light emission direction.
  • the light irradiation could be carried out in the case of training as a light guide via LED bulbs, which are guided through openings in the lateral surface.
  • the cylindrical light-emitting element is in each case designed such that it enables the surface radiation of the light from the light-emitting element, that is to say that the emission angle from the light-emitting element is widened relative to that of the incident light.
  • the extension of the emission angle is then carried out by the light pipe properties of the Lichtabstrahlelements, ie by covering an optical path within the Lichtabstrahlelements.
  • the cylindrical Lichtabstrahlelement is designed as a waveguide.
  • the lateral surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements could preferably have a thickness between 1 and 6mm, preferably between 2 and 4 mm; Furthermore, this also requires a very stable construction.
  • the arrangement for emitting light has a light-emitting means carrier, which is preferably connected to the light-emitting element such that the arrangement is closed.
  • a light-emitting means carrier which is preferably connected to the light-emitting element such that the arrangement is closed.
  • the illuminant carrier is then particularly advantageously designed as an LED board made of a thermally conductive material.
  • the possibility is created to realize a closed construction while ensuring excellent heat dissipation.
  • the LED bulbs could for example be arranged in a row, preferably on an elongated LED board.
  • the LED board can be used to radiate the heat loss, so have properties of a heat sink.
  • the LED board has means for current or voltage conversion. In particular, this minimizes the possible conversion effort of a luminaire.
  • the conversion effort could preferably be limited by the fact that the illuminant carrier has connecting means which form the illuminant carrier attachable to a holder for fluorescent or gas discharge lamps.
  • the connecting means could be designed so that they also serve the power supply of the arrangement for light emission.
  • the cylindrical light-emitting element has means for light extraction.
  • the means for light extraction could be uniformly distributed over the circumference of the lateral surface of the cylinder.
  • the light extraction structures are distributed in such a way that a preferred angular range for radiation is determined. This could preferably be realized in that the light extraction structures are arranged only on partial areas of the circumference of the cylindrical surface.
  • the arrangement for emitting light on diffuser or color filter means can be arranged in the region of the light emission surface, that is, for example, in, on or on the lateral surface of the cylindrical light emitting element.
  • the light-emitting element can be formed into a hollow cylinder whose outer surface has completely diffuser properties and can be made of glass, for example.
  • the LED light sources could then protrude in a further simple manner through openings in the lateral surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements and be arranged on a PCB, which extends from a base of the cylindrical Lichtabstrahlelements to the opposite.
  • the diffuser and color filter means are provided in the area of the surface of the Lichtabstrahlelements intended for light irradiation.
  • the light-emitting element may for example be formed in two parts, for example in such a way that a second cylindrical element is arranged on the lateral surface of a first cylindrical element and encloses this.
  • the first cylindrical element is then formed as a light guide, while the second cylindrical element has properties of light steering, light distribution or color conversion.
  • the adaptability can be further promoted by the fact that means for directing light preferably on the Lichtabgabefikiee, for example by a film, can be attached.
  • these are prism-like structures which can determine the emission range of the arrangement for emitting light.
  • the light emitting surface at least partially has a color converter coating which at least partially absorbs the light emitted by the LED bulbs and in one to a Spectrum of LED bulbs at least partially different wave range.
  • the color converter coating can thus be assigned diffuser effect for selected spectral components, so that the color converter coating contributes to the planar emission.
  • LED bulbs are used which have a substantially blue or UV light emission.
  • a preferred embodiment could then provide a solidly fabricated transparent light guide, which is arranged in a tube having a color converter coating, that has the already mentioned advantages of a two-part design.
  • the invention is not limited to the use of blue or UV LED bulbs.
  • the use of one or more LED bulbs is conceivable.
  • These LED bulbs can - except for usual manufacturing tolerances - be identical or have a mutually different color spectrum.
  • the LED lamps can be formed differently or adjustable in their strength of the respective luminous flux to each other, so that, for example, an advantageous interaction with a color converter coating can be achieved.
  • an identical design of the luminous flux - for example, by setting options - conceivable.
  • the LED bulbs are arranged in an advantageous manner so that a sufficient heat dissipation is ensured.
  • the cylindrical light-emitting element has reflector means which are designed to limit the light of the LED illuminants to a preferred angular range and furthermore to cool the LED illuminants.
  • the light source carrier may be thermally connected to the reflector, or the reflector may be formed as a light source carrier.
  • an otherwise closed arrangement of lamp carrier and cylindrical Lichtabstrahlelement has openings through which a cooling air flow at one point in the arrangement and can emerge at another point from the arrangement.
  • Fig. L an embodiment of an inventive arrangement for
  • FIG. 10 shows a light-emitting element with a prism sheet.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an arrangement for emitting light, which has a cylindrical light-emitting element 100 and LED light-emitting means 200.
  • the dimensions of the arrangement in this embodiment are selected according to a T5 fluorescent lamp - an adaptation to the dimensions of other gas discharge lamps is also conceivable.
  • the cylindrical light-emitting element 100 is embodied such that the light radiated into the cylinder by the LED illuminants 200 is emitted via a light-emitting surface 110, which is formed by regions of the lateral surface 102.
  • a light emission over almost the entire lateral surface 102 of the Lichtabstrahlelements 100 is provided;
  • the spatial light emission characteristic of a fluorescent lamp is almost equal.
  • each LED bulbs 200 are arranged so that they radiate their light over a different surface to the Lichtabgabefikiee 110 120 in the cylindrical Lichtabstrahlelement 100.
  • LED groups or LED modules can preferably be provided as LED illuminants 200 to increase the luminous flux.
  • this may be a high-power LED module which has a plurality of LEDs which in the exemplary embodiment have a different color emission to each other and in the intensity of their respective luminous flux are adjustable to each other, so that, for example, the color temperature can be optimally adapted to the particular application can.
  • the cylindrical Lichtabstrahlelement 100 has in this - but also, as explained below, in further embodiments - a closed cylinder from a - for at least spectral portions of the light emission of the LED bulbs 200 - transparent material.
  • the light is then irradiated into the light emitting element 100, for example, via a planar base 101 of the cylinder.
  • the light emitting element 100 may be formed as a light guide.
  • a solid light guide made of a transparent material, for example of PMMA, PC or glass, is arranged in a tube.
  • the light guide shown has means for light extraction 130, for example, by a uniform arrangement over the circumference of the Lichtabstrahlelements 100 to allow light over the entire surface 102 - wherein in a development of the inventive concept, an arrangement of means for light extraction on other elements of Lichtabstrahlelements 100 may be provided.
  • the means for light extraction 130 may be prism-like structures or also reflective or diffusive structures.
  • the means for coupling out light 130 can also be arranged so that a radiation of the light of the cylindrical light emitting element 100 is made possible only over a limited angular range ⁇ .
  • the means for light extraction 130 may then be preferably distributed over a portion of the circumference of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100, which corresponds to this angle range ⁇ - as shown for example also in Figure 4.
  • the Lichtabstrahlelement 100 is formed in its construction as a tube with light guide in two parts, with a first cylindrical member which is formed in the embodiment by the light guide, and a second cylindrical member - the tube - which encloses the first cylindrical member.
  • the design of the light guide can be provided as a waveguide. This is shown, for example, in FIGS. 2 and 3, wherein the waveguide in the two-part light emitting element 100 of FIG. 2 represents a first cylindrical element which serves to distribute the light.
  • the lateral surface of the second cylindrical element forms the light emitting surface 110 of the cylindrical Lichtabstrahlements 100.
  • the second cylindrical element has in this embodiment, a color converter coating 140, which absorbs the light emitted from the LED bulbs 200 and light in a light emitting the LED bulbs 200 at least partially different spectral range radiates again.
  • the light emitted by the LED bulbs 200 light is only partially absorbed by the Farbwandlerbe Anlagenung 140 and other spectral components of the light of the LED bulbs 200 are additionally discharged into the outer region of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100.
  • Particularly advantageous for interaction with the color converter coating 140 LEDs are used, which emit blue, white or UV light.
  • the color converter coating 140 which is arranged in a planar manner, in a synergetic manner due to its non-directional light emission, also has the effect of a diffuser which-as described-can, for example, also act only on certain portions of the light emission.
  • the LED illuminants 200 protrude through an opening in the lateral surface 102 of the cylindrical light-emitting element 100 and according to the invention are arranged so that the light radiated into the interior Light of the LED bulbs 200 so irradiates the Lichtabstrahlelement 100 that the light is emitted over a portion of the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 in the outer space. It should be emphasized that a combination of the embodiments according to the invention is in no way excluded.
  • the light output of the LED bulbs 200 to the Lichtabstrahlelement 100 is supported in a development of the inventive idea by Lichteinkoppel Wegen, which may for example also have a Strahlaufweitende effect.
  • the LED lighting means 200 it is particularly advantageous, for example, in the exemplary embodiment of FIG. 5, for the LED lighting means 200 to be arranged in a bore, which is offset axially relative to the main axis of the cylindrical light-emitting element 100 and thus has a beam-expanding lens effect.
  • This effect could be supported, for example, by the fact that the LED illuminants 200 likewise have means for beam expansion, for example in the form of integrally formed lens elements, preferably of a duroplastic and preferably epoxy-based synthetic resin.
  • a stepwise light mixture can be achieved, wherein the degree of mixing can be determined, for example, depending on the LED bulb.
  • further means of influencing the light may be arranged, which act, for example, reflective or diffusive.
  • the light emitting surface 110 of the cylindrical light emitting element 100 may comprise these means, preferably these are then arranged on the second cylindrical element.
  • LED lamps 200 may be arranged in series.
  • the diffuser causes a non-directional light emission over the circumference of the Lichtabstrahlelements 100, which hides the underlying arrangement of the point-shaped light sources and thus follows the spatial light radiation characteristic of a fluorescent lamp.
  • the use of white, greenish white, preferably in conjunction with blue and red LEDs, or cold-white LEDs, which usually also have a color conversion coating, may be used to support the effect of a diffuser, which may be made of glass, for example according to the manner described above also diffuser effect can be awarded.
  • a construction is thus realized, which arranges diffuser means in a region of the cylindrical light emitting element 100, which is intended for light irradiation.
  • the diffuser or color filter means of the LED bulbs 200 spatially deposited, even be realized on a specific surface for light irradiation 120 and 125, respectively.
  • this could be designed in the form of a film arrangement with a diffuser effect, or by direct structuring of the surface 120 or 125 intended for light irradiation.
  • the diffuser means 170 both on the surface 120 or 125 intended for the irradiation of light and on the light emitting surface 110 - possibly in combination with color filter means - the light mixture can be synergistically conveyed; this also follows the concept of stepwise beam expansion and light mixing. This is particularly useful if the property of the light pipe of the cylindrical light emitting element 100 is only conditionally in the foreground. An arrangement according to FIG. 6 clarifies this.
  • the cylindrical light emitting element 100 is a development of the embodiment known from Figure 5 and has a relation to the main axis of the Lichtabstrahlelements 100 axially offset bore into which the LED bulbs 200 protrude through openings of the lateral surface 102 of the Lichtabstrahlelements 100.
  • Light influencing means are now realized in the form of conical diffuser elements 170, which are arranged on the surface 125 intended for the irradiation of light, opposite the LED illuminating means 200.
  • the diffuser elements 170 are formed so that they preferably bend in the direction of the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 emitted light of the LED bulbs 200 to the direction of the major axis of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100, thus extending the light path within the Lichtabstrahlelements 100 and promote the light mixture.
  • the ratio of the diameter of the bore and the Lichtabstrahlelements 100 in a range less than 1: 2, preferably in a range of 1: 2 to 1: 6; or generally it can be provided to arrange jet-expanding or light-directing or also diffusively acting means in this distance ratio to each other.
  • the arrangement could be developed further in such a way that the bore also has optical waveguide properties in the form of a waveguide.
  • the diffuser elements 170 can then simultaneously fulfill the function of the light extraction means 130 from the waveguide.
  • the hollow conductor properties could be determined for example by a corresponding coating of the bore and preferably may be provided to promote the hollow conductor properties in general, the refractive index of a waveguide material for the design of a cylindrical Lichtabstrahlelements to a transparent chip cover of the LED bulbs 100 adapt.
  • this independent pipe or the film could also be arranged independently of the diameter of the bore.
  • an arrangement could be realized, which has an outer diffuser tube as a light delivery surface 120 and instead of the bore another, inner tube, with waveguide or diffuser properties.
  • the light mixture and light distribution can then be adapted specifically to the application; in particular by the selection of a preference for the interaction between diffuser elements of the inner and outer tube or a preference of the light mixture by hollow conductor properties.
  • the invention is by no means limited to the case of one or more axially offset holes or pipes.
  • the wall thickness of the cylindrical light-emitting element 100 between 1 and 6 mm, preferably between 2 and 4 mm.
  • the light-emitting element 100 thus also has sufficient stability for the case in which the LED illuminants 200 protrude through openings in the lateral surface 102 of the cylindrical light-emitting element 100 in order at least partially to form a circular cross section of the light-emitting element 100 and to promote hollow-line properties.
  • the light-emitting element preferably has a circular cross section over its entire length.
  • a very cost-effective arrangement for emitting light is realized by a designed as a diffuser surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 - which can be made for example of glass, preferably with a diffusively acting structuring - in conjunction with LED bulbs 200, which arranged in an elongated row protrude through the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100.
  • a corresponding configuration of the thickness of the lateral surface 102 can be varied gradually between a light mixture through the diffuser element 170 or a light mixture by hollow conductor properties.
  • greenish white or cold white LEDs are used.
  • blue or UV LED illuminants 200 can preferably be used again.
  • the arrangement according to the invention for emitting light has connecting means 310 for fastening the arrangement to a holder for fluorescent or gas discharge lamps.
  • the connecting means 310 are also designed to supply the operating current of the LED lighting means 200.
  • the interaction could be provided with securing means which allow operation of the arrangement for light emission only if a corresponding lamp operating device is present.
  • a fuse board could be mounted in a fluorescent lamp holder which cooperates with the connection means 310 and enables the operation of the arrangement for emitting light, for example mechanically or electrically.
  • the connecting means 310 are arranged on a light-emitting medium carrier 300 which carries one or more LED lighting means 200.
  • the arrangement of the LED illuminant 200 on a thermally conductive LED board 320 promotes the cooling of the LED illuminant 200.
  • the LED board 320 is formed as a heat sink, for example, the LED board could be means for converting the voltage or current 330 and preferably also synergistically cooling them.
  • the integration of means for voltage or current conversion 330 in an arrangement according to the invention for light delivery also promotes an easy conversion of existing lighting designs for use of the arrangement.
  • the means for voltage conversion 330 could comprise a pulse width control (PWM) which controls the LED Lamp 200 designed, for example, dimmable.
  • PWM pulse width control
  • the means for voltage or current transformation 330 could be designed so that the arrangement for light emission can be operated without retrofitting an operating device of a lamp.
  • the operation could be provided with mains power or the adaptation of the means for voltage or current conversion 330 to typical voltage or current waveforms of ECGs for the operation of gas discharge or fluorescent lamps. Preferably, this could also be achieved with the help of the already mentioned pulse width control.
  • the illuminant carrier 300 and the cylindrical light-emitting element 100 are arranged relative to one another such that the arrangement is closed.
  • a robust construction is thus made possible which, for example, can also be made dust-tight if required.
  • the arrangement for emitting light comprises reflector means 150, which are designed to limit the light of the LED lighting means 200 to a preferred angular range; It could then be provided, preferably, that the reflector means 150 are designed to cool the LED lighting means 200.
  • the reflector means 150 may be in thermal contact with the illuminant carrier 300 for this purpose. This is illustrated, for example, in FIG. FIG.
  • FIG. 8 shows, in cross-section, the arrangement of a dish-shaped reflector means 150 on the outside of the cylindrical light-emitting element 100.
  • the reflector means 150 is-as can be seen in the longitudinal section of FIG. 8-connected to the illuminant carrier 300 in such a way that it absorbs the heat loss of the LED.
  • Can dissipate light source 200 it would be possible to provide a one-piece embodiment of illuminant carrier 300 and reflector means 150 or also the bonding with the aid of thermally conductive substances.
  • the convection effect for the intake of cooling air and the discharge of hot air from the arrangement can thus be used.
  • the light emission surface 110 has means for light guidance 160 - as shown for example in FIG.
  • the means for directing light 160 by means of a film 165 can be attached and preferably designed in the form of prisms or microprisms.
  • an arrangement for emitting light, which has a variety of features that promote use in a lamp for gas discharge or fluorescent lamps.
  • this also includes design features that provide extremely flexible customization options for existing lighting designs available and go beyond this in the scope of conventional fluorescent or gas discharge lamps.

Abstract

The invention relates to an arrangement for emitting light, wherein LED luminous elements (200) are disposed relative to a cylindrical light-emitting element (100) so that the light of the LED luminous elements (200) is emitted via the outer surface (102) of the cylindrical light-emitting element (100), wherein regions of the outer surface determine a light-emitting area (110), and the light of the LED luminous elements is irradiated in surface regions (120) of the light-emitting element (100) different from the light-emitting area (110). LED luminous elements (200) can also be disposed so that said elements protrude through openings in the outer surface (102) of the cylindrical light-emitting element (100).

Description

Anordnung zur Lichtabgabe  Arrangement for emitting light
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe, mit LED- Leuchtmitteln und einem zylindrischen Lichtabstrahlelement. The present invention relates to an arrangement for emitting light, with LED bulbs and a cylindrical Lichtabstrahlelement.
Die beständige Weiterentwicklung bringt es mit sich, dass nunmehr LEDs mit einer Lichtabstrahlung in einer Vielzahl an möglichen Farbvarianten und darüberhinaus in verschiedensten Leistungsklassen zur Verfügung stehen. So ist beispielsweise der Lichtstrom von Hochleistungs-LEDs mittlerweile mit dem einer Xenon- Miniblitzlampe vergleichbar oder übertrifft diesen sogar, sodass in digitalen Kameras oder zugehörigen Blitzgeräten zunehmend die Verwendung von LEDs Eingang findet. The continuous development brings with it that now LEDs are available with a light emission in a variety of possible color variants and also in a variety of performance classes. For example, the luminous flux of high-power LEDs is now comparable or even better than that of a xenon mini flash lamp, so that the use of LEDs is increasingly being used in digital cameras or associated flash units.
Insbesondere ihre Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer qualifizieren LED-Leuchtmittel für einen breiten Anwendungsbereich, besonders ist - im Hinblick auf die nunmehr verfügbaren LED-Leuchtmittel - die Anwendung zu Allgemeinbeleuchtungszwecken hervorzuheben. In particular, their energy efficiency, reliability and long life qualify LED bulbs for a wide range of applications, especially in light of the now available LED bulbs - the application for general lighting purposes to emphasize.
Die Ausgestaltung einer Leuchte entsprechend unterschiedlichster Anforderungen erfordert erhebliche Leistungen; eine große Rolle spielt dabei die Art und Anzahl der benutzten Leuchtmittel. Um die angeführten Vorteile einer Leuchtdiode effizient nutzen zu können, wäre es daher wünschenswert bestehende Leuchtenkonstruktionen nahezu identisch mit Hilfe von LED -Leuchtmitteln zu betreiben. Bei einem Wechsel der Art des Leuchtmittels bedarf es jedoch in der Regel einer fundamentalen Neukonstruktion, um eine annähernde Beibehaltung der Abstrahlcharakteristik sowie der Formgebung einer Leuchte zu erreichen. The design of a lamp according to different requirements requires considerable benefits; The type and number of used bulbs play a major role. In order to use the stated advantages of a light-emitting diode efficiently, it would therefore be desirable to operate existing lighting designs almost identically with the aid of LED lighting. In a change in the type of lighting, however, it usually requires a fundamental redesign to achieve an approximate retention of the radiation characteristics and the shape of a lamp.
Die Verwendung von LED-Leuchtmitteln in bestehenden Leuchtensystemen gestaltet sich dann besonders schwierig, wenn als konventionelle Lichtquellen Leuchtstoff- oder Gasentladungslampen vorgesehen waren. Insbesondere von Bedeutung ist hier, dass sich die LEDs durch ihre punktförmige Abstrahlcharakteristik und immer noch in ihrer Lichtstärke von Leuchtstoffröhren oder Gasentladungslampen stark unterscheiden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Anordnung zur Lichtabgabe zur Verfügung zu stellen und zu verbessern, deren Lichtabstrahlung und Handhabbarkeit vergleichbar zu Leuchtstoff- oder Gasentladungslampen ist. Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The use of LED bulbs in existing lighting systems is particularly difficult if provided as a conventional light sources fluorescent or gas discharge lamps. Of particular importance here is that the LEDs differ greatly by their punctiform radiation characteristics and still in their light intensity of fluorescent tubes or gas discharge lamps. It is therefore an object of the invention to provide an arrangement for emitting light available and improve their light emission and handling is comparable to fluorescent or gas discharge lamps. This object is achieved by an arrangement for emitting light according to claims 1 or 2. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung zur Lichtabgabe mit einem zylindrischen Lichtabstrahlelement und LED-Leuchtmitteln vorgeschlagen. Dabei sind die LED- Leuchtmittel so gegenüber dem Lichtabstrahlelement angeordnet, dass das Licht der LED-Leuchtmittel das Lichtabstrahlelement in der Art durchstrahlt, dass es über einen Bereich der Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements in den Außenraum des Zylinders abgestrahlt und über eine zu dem Bereich unterschiedliche Oberfläche des Zylinders in das Lichtabstrahlelement eingestrahlt wird. Dabei legt der Bereich der Mantelfläche, über den das eingestrahlte Licht den Zylinder verlässt, eine Lichtabgabefläche fest. According to the invention an arrangement for emitting light with a cylindrical Lichtabstrahlelement and LED bulbs is proposed. In this case, the LED lighting means are arranged opposite the light emitting element, that the light of the LED lighting means irradiates the light emitting element in such a way that it radiates over a region of the lateral surface of the cylindrical light emitting element in the outer space of the cylinder and over a different surface to the area of the cylinder is irradiated in the light emitting element. In this case, the area of the lateral surface over which the irradiated light leaves the cylinder determines a light emission area.
Weiterhin kann erfindungsgemäß ebenfalls eine Anordnung mit einem zylindrischen Lichtabstrahlelement und LED-Leuchtmitteln vorgesehen sein, wobei das zylindrische Lichtabstrahlelement an der Mantelfläche des Zylinders eine Öffnung aufweist, durch welche LED-Leuchtmittel in den Innenraum des Zylinders ragen. In den Innenraum eingestrahltes Licht der LED-Leuchtmittel durchstrahlt dabei das Lichtabgabeelement in der Art, dass das Licht über einen Bereich der Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements in den Außenraum des Zylinders abgestrahlt wird. Der Bereich der Mantelfläche, über den das eingestrahlte Licht den Zylinder verlässt, legt wiederum eine Lichtabgabefläche fest. Furthermore, an arrangement with a cylindrical Lichtabstrahlelement and LED bulbs can also be provided according to the invention, wherein the cylindrical Lichtabstrahlelement on the lateral surface of the cylinder has an opening through which LED bulbs protrude into the interior of the cylinder. In the interior of irradiated light of the LED bulbs penetrates the light emitting element in such a way that the light is emitted over a region of the lateral surface of the cylindrical light emitting element in the outer space of the cylinder. The region of the lateral surface over which the incident light leaves the cylinder again determines a light emission surface.
Mit diesen Ausgestaltungen ist sichergestellt, dass die Anordnung zur Lichtabgabe beispielsweise die Ausmaße einer Leuchtstofflampe sowie deren räumliche Abstrahlcharakteristik weitgehend zur Verfügung stellen kann. Dem zylindrischen Lichtabstrahlelement kommt dabei erfindungsgemäß die Rolle der Lichtmischung und Lichtverteilung zu, um eine flächige Abstrahlung über die Mantelfläche des Zylinders zu ermöglichen. Insbesondere kann gegebenenfalls ein Abstrahlwinkel aus dem Lichtabstrahlelement von nahezu 360° erreicht werden, wie dies beispielsweise gängigen Leuchtstofflampen entspricht. Desweiteren könnte beispielsweise die Länge des Lichtabstrahlelements oder auch dessen Durchmesser mit den Abmessungen einer Leuchtstofflampe oder einer Gasentladungslampe übereinstimmen. With these embodiments, it is ensured that the arrangement for emitting light, for example, can largely make available the dimensions of a fluorescent lamp and its spatial radiation characteristic. According to the invention, the cylindrical light-emitting element has the role of light mixing and light distribution in order to enable a planar radiation over the lateral surface of the cylinder. In particular, optionally, a radiation angle from the Light emitting element of almost 360 ° can be achieved, as corresponds to, for example, common fluorescent lamps. Furthermore, for example, the length of the Lichtabstrahlelements or its diameter could match the dimensions of a fluorescent lamp or a gas discharge lamp.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Lichtabstrahlelement einen geschlossenen Zylinder aus einem transparenten Material auf, vorzugsweise könnte der Zylinder dann massiv, beispielsweise einstückig ausgeführt sein, wobei dies nicht ausschließt, dass er Öffnungen in der Mantelfläche aufweist, durch welche die LED-Leuchtmittel hindurch ragen. Vorzugsweise könnte das Lichtabstrahlelement, dann aus einem geschlossenen, wenigstens teilweise transparenten Zylinder gebildet sein. In an advantageous development of the invention, the light emitting element has a closed cylinder made of a transparent material, preferably the cylinder could then be made solid, for example in one piece, although this does not exclude that it has openings in the lateral surface through which the LED illuminants pass protrude. Preferably, the Lichtabstrahlelement, then be formed of a closed, at least partially transparent cylinder.
Weiterhin könnte das zylindrische Lichtabstrahlelement beispielsweise als Lichtleiter ausgebildet sein; vorzugsweise wird das Licht der LED-Leuchtmittel dann über eine plane Zylinderfläche, eine Grundfläche, in das Lichtabstrahlelement eingestrahlt und - wie erfindungsgemäß vorgesehen - über einen Bereich der Mantelfläche abgestrahlt. Vorteilhafter Weise ist die Lichtabstrahlrichtung nicht identisch mit der Richtung der Lichteinstrahlung in das zylindrische Lichtabstrahlelement, beispielsweise könnte die Lichtabstrahlrichtung orthogonal zur Lichteinstrahlrichtung orientiert sein. Die Lichteinstrahlung könnte im Fall der Ausbildung als Lichtleiter auch über LED- Leuchtmittel erfolgen, welche durch Öffnungen in der Mantelfläche geführt sind. In seiner Ausbildung als Lichtleiter ist das zylindrische Lichtabstrahlelement in jedem Fall so ausgestaltet, dass es die flächige Abstrahlung des Lichts aus dem Lichtabstrahlelement ermöglicht, dass also der Abstrahlwinkel aus dem Lichtabstrahlelement gegenüber dem des eingestrahlten Lichts erweitert ist. Die Erweiterung des Abstrahlwinkels erfolgt dabei dann durch die Lichtleitungseigenschaften des Lichtabstrahlelements, also durch Zurücklegen eines optischen Weges innerhalb des Lichtabstrahlelements. Furthermore, the cylindrical Lichtabstrahlelement could be formed, for example, as a light guide; Preferably, the light of the LED bulbs is then irradiated via a flat cylindrical surface, a base, in the light emitting element and - as provided according to the invention - emitted over a region of the lateral surface. Advantageously, the light emission direction is not identical to the direction of the light radiation into the cylindrical light emission element, for example, the light emission direction could be oriented orthogonal to the light emission direction. The light irradiation could be carried out in the case of training as a light guide via LED bulbs, which are guided through openings in the lateral surface. In its construction as a light guide, the cylindrical light-emitting element is in each case designed such that it enables the surface radiation of the light from the light-emitting element, that is to say that the emission angle from the light-emitting element is widened relative to that of the incident light. The extension of the emission angle is then carried out by the light pipe properties of the Lichtabstrahlelements, ie by covering an optical path within the Lichtabstrahlelements.
Dies könnte vorzugsweise auch dadurch erreicht werden, dass das zylindrische Lichtabstrahlelement als Hohlleiter ausgebildet ist. Um weiterhin die Eigenschaften als Lichtleiter zu fördern, könnte beispielsweise die Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements vorzugsweise eine Dicke zwischen 1 und 6mm, bevorzugt zwischen 2 und 4 mm aufweisen; desweiteren bedingt dies auch eine äußerst stabile Konstruktion. This could preferably also be achieved in that the cylindrical Lichtabstrahlelement is designed as a waveguide. In order to further promote the properties as a light guide, for example, the lateral surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements could preferably have a thickness between 1 and 6mm, preferably between 2 and 4 mm; Furthermore, this also requires a very stable construction.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anordnung zur Lichtabgabe einen Leuchtmittelträger aufweist, der vorzugsweise so mit dem Lichtabstrahlelement verbunden ist, dass die Anordnung geschlossen ist. Beispielsweise ist es so in einfacher Art und Weise möglich, die Form einer Leuchtstoff- oder Gasentladungslampe nachzubilden. In an advantageous development of the invention, it is provided that the arrangement for emitting light has a light-emitting means carrier, which is preferably connected to the light-emitting element such that the arrangement is closed. For example, it is possible in a simple manner to reproduce the shape of a fluorescent or gas discharge lamp.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Fall dann der Leuchtmittelträger als LED-Platine aus einem wärmeleitenden Material ausgebildet. Somit ist die Möglichkeit geschaffen eine geschlossene Konstruktion zu realisieren und dabei gleichzeitig eine hervorragende Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Im Falle der Lichteinkopplung über die Mantelfläche des Lichtabstrahlelements könnten die LED-Leuchtmittel beispielsweise in einer Reihe, bevorzugt auf einer länglichen LED-Platine angeordnet sein. In this case, the illuminant carrier is then particularly advantageously designed as an LED board made of a thermally conductive material. Thus, the possibility is created to realize a closed construction while ensuring excellent heat dissipation. In the case of light coupling over the lateral surface of the Lichtabstrahlelements the LED bulbs could for example be arranged in a row, preferably on an elongated LED board.
Vorzugsweise kann die LED-Platine zur Abstrahlung der Verlustwärme dienen, also Eigenschaften eines Kühlkörpers aufweisen. Beispielsweise kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die LED-Platine Mittel zur Strom- oder auch Spannungswandlung aufweist. Insbesondere minimiert dies den möglichen Umrüstungsaufwand einer Leuchte. Preferably, the LED board can be used to radiate the heat loss, so have properties of a heat sink. For example, it can also be provided that the LED board has means for current or voltage conversion. In particular, this minimizes the possible conversion effort of a luminaire.
Weiterhin könnte der Umrüstungsaufwand bevorzugt dadurch begrenzt werden, dass der Leuchtmittelträger Verbindungsmittel aufweist, welche den Leuchtmittelträger an einer Halterung für Leuchtstoff- oder Gasentladungslampen anbringbar ausbilden. Beispielsweise könnten die Verbindungsmittel so ausgestaltet sein, dass sie gleichzeitig auch der Stromversorgung der Anordnung zur Lichtabgabe dienen. Jedoch bietet bereits die Befestigung der Anordnung zur Lichtabgabe durch vorhandene Halterungen einer Leuchte einen erheblichen Vorteil. Furthermore, the conversion effort could preferably be limited by the fact that the illuminant carrier has connecting means which form the illuminant carrier attachable to a holder for fluorescent or gas discharge lamps. For example, the connecting means could be designed so that they also serve the power supply of the arrangement for light emission. However, already provides the attachment of the arrangement for light output through existing brackets a light a significant advantage.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das zylindrische Lichtabstrahlelement Mittel zur Lichtauskopplung auf. Soll beispielsweise eine gleichförmige Lichtverteilung über 360° des Umfangs des Lichtabstrahlelements realisiert werden, könnten die Mittel zur Lichtauskopplung gleichförmig über den Umfang der Mantelfläche des Zylinders verteilt sein. Ferner könnte beispielsweise ebenfalls vorgesehen sein, dass die Lichtauskoppelstrukturen so verteilt sind, dass ein Vorzugswinkelbereich zur Abstrahlung festgelegt ist. Dies könnte bevorzugt dadurch realisiert sein, dass die Lichtauskoppelstrukturen nur auf Teilbereichen des Umfangs der Zylinderfläche angeordnet sind. In a preferred embodiment of the invention, the cylindrical light-emitting element has means for light extraction. For example, if a uniform light distribution over 360 ° of the circumference of the Lichtabstrahlelements can be realized, the means for light extraction could be uniformly distributed over the circumference of the lateral surface of the cylinder. Furthermore, it could also be provided, for example, that the light extraction structures are distributed in such a way that a preferred angular range for radiation is determined. This could preferably be realized in that the light extraction structures are arranged only on partial areas of the circumference of the cylindrical surface.
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Anordnung zur Lichtabgabe Diffusor- oder auch Farbfiltermittel auf. Diese können im Bereich der Lichtabgabefläche angeordnet sein, also beispielsweise in, an oder auf der Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Lichtabstrahlungselement zu einem Hohlzylinder ausgeformt sein, dessen Außenfläche gänzlich Diffusoreigenschaften aufweist und beispielsweise aus Glas bestehen kann. Die LED-Lichtquellen könnten in einer Weiterbildung dann auf ebenso einfache Weise durch Öffnungen der Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements ragen und auf einem PCB angeordnet sein, welches sich von einer Grundfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements bis zur Gegenüberliegenden erstreckt. Desweiteren ist aber auch denkbar, dass die Diffusor- und Farbfiltermittel im Bereich der zur Lichteinstrahlung bestimmten Fläche des Lichtabstrahlelements vorgesehen sind. In a further development of the inventive concept, the arrangement for emitting light on diffuser or color filter means. These can be arranged in the region of the light emission surface, that is, for example, in, on or on the lateral surface of the cylindrical light emitting element. In a preferred embodiment, the light-emitting element can be formed into a hollow cylinder whose outer surface has completely diffuser properties and can be made of glass, for example. The LED light sources could then protrude in a further simple manner through openings in the lateral surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements and be arranged on a PCB, which extends from a base of the cylindrical Lichtabstrahlelements to the opposite. Furthermore, it is also conceivable that the diffuser and color filter means are provided in the area of the surface of the Lichtabstrahlelements intended for light irradiation.
Ferner kann das Lichtabstrahlelement beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein, beispielsweise in der Art, dass ein zweites zylindrisches Element auf der Mantelfläche eines ersten zylindrischen Elements angeordnet ist und dieses umschließt. Vorzugsweise ist das erste zylindrische Element dann als Lichtleiter ausgebildet, während das zweite zylindrische Element Eigenschaften der Lichtlenkung, der Lichtverteilung oder der Farbwandlung aufweist. Es ist zu betonen, dass durch dieses konstruktive Merkmal die Idee verwirklicht ist, voneinander unabhängige Wege zur Verfügung zu stellen, um die Lichtverteilung effizient zu beeinflussen. Somit ist eine besonders einfache Konstruktion geschafften, welche es ermöglicht die Anordnung an einen spezifischen Anwendungsfall anzupassen. Furthermore, the light-emitting element may for example be formed in two parts, for example in such a way that a second cylindrical element is arranged on the lateral surface of a first cylindrical element and encloses this. Preferably, the first cylindrical element is then formed as a light guide, while the second cylindrical element has properties of light steering, light distribution or color conversion. It should be emphasized that this constructive feature realizes the idea of providing independent paths to efficiently influence the light distribution. Thus, a particularly simple construction is created, which makes it possible to adapt the arrangement to a specific application.
Die Anpassbarkeit kann weiterhin dadurch gefördert werden, dass Mittel zur Lichtlenkung bevorzugt auf der Lichtabgabefiäche, beispielsweise durch eine Folie, angebracht sein können. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um prismenähnliche Strukturen, welche den Abstrahlungsbereich der Anordnung zur Lichtabgabe festlegen können. Neben einer vorzugsweise transparenten oder semitransparenten Ausgestaltung des zylindrischen Lichtabstrahlelements, kann zur Modifikation der Farbabstrahlung in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Lichtabgabefläche wenigstens teilweise eine Farbwandlerbeschichtung aufweist, welche das von den LED-Leuchtmitteln abgegebene Licht wenigstens teilweise absorbiert und in einem zu einem Spektrum der LED-Leuchtmittel wenigstens teilweise unterschiedlichen Wellenbereich abgibt. Der Farbwandlerbeschichtung kann somit Diffusorwirkung für ausgewählte spektrale Anteile beigemessen werden, sodass die Farbwandlerbeschichtung zur flächigen Abstrahlung beiträgt. Vorzugsweise kommen in diesem Fall LED-Leuchtmittel zum Einsatz, welche eine im Wesentlichen blaue oder UV-Lichtabstrahlung aufweisen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel könnte dann einen massiv gefertigten transparenten Lichtleiter vorsehen, welcher in einem Rohr angeordnet ist, das eine Farbwandlerbeschichtung aufweist, also die bereits angesprochenen Vorteile einer zweiteiligen Ausgestaltung aufweist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Einsatz von blauen oder UV LED- Leuchtmitteln beschränkt. Generell ist die Verwendung von einem oder mehreren LED-Leuchtmitteln denkbar. Diese LED-Leuchtmittel können dabei - abgesehen von üblichen Fertigungstoleranzen - identisch ausgebildet sein oder ein zueinander unterschiedliches Farbspektrum aufweisen. Weiterhin können die LED-Leuchtmittel in ihrer Stärke des jeweiligen Lichtstroms unterschiedlich zueinander ausgebildet bzw. einstellbar sein, sodass beispielsweise ein vorteilhaftes Zusammenwirken mit einer Farbwandlerbeschichtung erreicht werden kann. Jedoch ist auch eine identische Ausbildung des Lichtstromes - beispielsweise auch durch Einstellungsmöglichkeiten bedingt - denkbar. The adaptability can be further promoted by the fact that means for directing light preferably on the Lichtabgabefiäche, for example by a film, can be attached. In one exemplary embodiment, these are prism-like structures which can determine the emission range of the arrangement for emitting light. In addition to a preferably transparent or semitransparent embodiment of the cylindrical Lichtabstrahlelements, can be provided for modifying the color radiation in a development of the invention that the light emitting surface at least partially has a color converter coating which at least partially absorbs the light emitted by the LED bulbs and in one to a Spectrum of LED bulbs at least partially different wave range. The color converter coating can thus be assigned diffuser effect for selected spectral components, so that the color converter coating contributes to the planar emission. Preferably, in this case, LED bulbs are used which have a substantially blue or UV light emission. A preferred embodiment could then provide a solidly fabricated transparent light guide, which is arranged in a tube having a color converter coating, that has the already mentioned advantages of a two-part design. However, the invention is not limited to the use of blue or UV LED bulbs. In general, the use of one or more LED bulbs is conceivable. These LED bulbs can - except for usual manufacturing tolerances - be identical or have a mutually different color spectrum. Furthermore, the LED lamps can be formed differently or adjustable in their strength of the respective luminous flux to each other, so that, for example, an advantageous interaction with a color converter coating can be achieved. However, an identical design of the luminous flux - for example, by setting options - conceivable.
Wesentlich für die Aufrechterhaltung der Funktionalität der LED-Leuchtmittel ist die Einhaltung des zulässigen Betriebstemperaturbereichs; deshalb sind die LED- Leuchtmittel in vorteilhafter Weise so angeordnet, dass eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Dies könnte beispielsweise dadurch unterstützt werden, dass das zylindrische Lichtabstrahlelement Reflektormittel aufweist, welche dazu ausgebildet sind das Licht der LED -Leuchtmittel auf einen Vorzugswinkelbereich zu begrenzen und weiterhin die LED-Leuchtmittel zu kühlen. Dazu kann beispielsweise der Leuchtmittelträger mit dem Reflektor thermisch verbunden sein, bzw. der Reflektor als Leuchtmittelträger ausgebildet sein. Essential for the maintenance of the functionality of the LED bulbs is compliance with the permissible operating temperature range; Therefore, the LED bulbs are arranged in an advantageous manner so that a sufficient heat dissipation is ensured. This could be supported, for example in that the cylindrical light-emitting element has reflector means which are designed to limit the light of the LED illuminants to a preferred angular range and furthermore to cool the LED illuminants. For this purpose, for example, the light source carrier may be thermally connected to the reflector, or the reflector may be formed as a light source carrier.
Desweiteren könnte in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass eine sonst geschlossene Anordnung aus Leuchtmittelträger und zylindrischem Lichtabstrahlelement Öffnungen aufweist, durch welche ein Kühlluftstrom an einer Stelle in die Anordnung eintreten und an einer anderen Stelle aus der Anordnung austreten kann. Furthermore, it could be provided in a development that an otherwise closed arrangement of lamp carrier and cylindrical Lichtabstrahlelement has openings through which a cooling air flow at one point in the arrangement and can emerge at another point from the arrangement.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, wobei gleiche Elemente in allen Darstellungen mit den gleichen The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, wherein like elements in all views with the same
Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen: Reference numerals are provided. Show it:
Fig. l ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Fig. L an embodiment of an inventive arrangement for
Lichtabgabe im Längsschnitt;  Light output in longitudinal section;
Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur  2 shows an embodiment of an inventive arrangement for
Lichtabgabe im Querschnitt;  Light output in cross section;
Fig.3 ein Lichtabstrahlelement mit einem Lichtleiter aus einem massiven transparenten Material;  3 shows a Lichtabstrahlelement with a light guide of a solid transparent material;
Fig.4 Ausführungsbeispiele eines Lichtabstrahlelements mit  4 embodiments of a Lichtabstrahlelements with
Lichtauskopp elstrukturen;  Lichtauskopp elstrukturen;
Fig.5 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Lichtabgabe;  5 shows an embodiment of an arrangement for emitting light;
Fig.6 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels von Figur 5; 6 shows a development of the embodiment of Figure 5;
Fig.7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur 7 shows another embodiment of an inventive arrangement for
Lichtabgabe;  Light output;
Fig.8 eine Reflektor- und Leuchtmittelträgeranordnung zur gleichzeitigen  8 shows a reflector and illuminant carrier arrangement for simultaneous
Kühlung der LED-Leuchtmittel;  Cooling the LED bulbs;
Fig.9 einen Leuchtmittelträger, welcher Mittel zur Strom- oder  9 shows a light source carrier, which means for electricity or
Spannungswandlung aufweist und an einem Halter für Leuchtstofflampen anbringbar ist; und  Voltage conversion and can be attached to a holder for fluorescent lamps; and
Fig.10 ein Lichtabstrahlelement mit einer Prismenfolie. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Lichtabgabe, welches ein zylindrisches Lichtabstrahlelement 100 und LED-Leuchtmittel 200 aufweist. Um die Montagemöglichkeiten in einer bekannten Leuchte zu fördern, sind die Abmessungen der Anordnung in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend einer T5 Leuchtstofflampe gewählt - eine Anpassung an die Abmessungen anderer Gasentladungslampen ist ebenso denkbar. 10 shows a light-emitting element with a prism sheet. FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an arrangement for emitting light, which has a cylindrical light-emitting element 100 and LED light-emitting means 200. In order to promote the mounting options in a known luminaire, the dimensions of the arrangement in this embodiment are selected according to a T5 fluorescent lamp - an adaptation to the dimensions of other gas discharge lamps is also conceivable.
Das zylindrische Lichtabstrahlelement 100 ist dabei so ausgebildet, dass das von den LED-Leuchtmitteln 200 in den Zylinder eingestrahlte Licht über eine Lichtabgabefiäche 110, welche durch Bereiche der Mantelfläche 102 gebildet wird, abgestrahlt wird. Vorzugsweise ist eine Lichtabstrahlung über nahezu die gesamte Mantelfläche 102 des Lichtabstrahlelements 100 vorgesehen; damit kommt die räumliche Lichtabstrahlcharakteristik der einer Leuchtstofflampe nahezu gleich. The cylindrical light-emitting element 100 is embodied such that the light radiated into the cylinder by the LED illuminants 200 is emitted via a light-emitting surface 110, which is formed by regions of the lateral surface 102. Preferably, a light emission over almost the entire lateral surface 102 of the Lichtabstrahlelements 100 is provided; Thus, the spatial light emission characteristic of a fluorescent lamp is almost equal.
An den Grundflächen 101 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 sind jeweils LED-Leuchtmittel 200 so angeordnet, dass sie ihr Licht über eine zur Lichtabgabefiäche 110 unterschiedliche Fläche 120 in das zylindrische Lichtabstrahlelement 100 einstrahlen. At the base surfaces 101 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 each LED bulbs 200 are arranged so that they radiate their light over a different surface to the Lichtabgabefiäche 110 120 in the cylindrical Lichtabstrahlelement 100.
Neben singulären LEDs können zur Erhöhung des Lichtstroms vorzugsweise LED- Gruppen oder LED-Module als LED-Leuchtmittel 200 vorgesehen sein. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Hochleistungs-LED-Modul handeln, welches mehrere LEDs aufweist, die in dem Ausführungsbeispiel eine unterschiedliche Farbabstrahlung zueinander aufweisen und in der Intensität ihres jeweiligen Lichtstroms zueinander einstellbar sind, sodass beispielsweise die Farbtemperatur an die jeweilige Anwendung optimal angepasst werden kann. In addition to singular LEDs, LED groups or LED modules can preferably be provided as LED illuminants 200 to increase the luminous flux. For example, this may be a high-power LED module which has a plurality of LEDs which in the exemplary embodiment have a different color emission to each other and in the intensity of their respective luminous flux are adjustable to each other, so that, for example, the color temperature can be optimally adapted to the particular application can.
Das zylindrische Lichtabstrahlelement 100 weist in diesem - aber auch, wie nachfolgend erläutert, in weiteren Ausführungsbeispielen - einen geschlossenen Zylinder aus einem - für wenigstens spektrale Teilbereiche der Lichtabstrahlung der LED-Leuchtmittel 200 - transparenten Material auf. In der Anordnung gemäß Figur 1 wird das Licht dann beispielsweise über eine plane Grundfläche 101 des Zylinders in das Lichtabstrahlelement 100 eingestrahlt. Weiterhin kann in einer Weiterbildung der Erfindung das Lichtabstrahlelement 100 als Lichtleiter ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist ein massiver Lichtleiter, aus einem transparenten Material, beispielsweise aus PMMA, PC oder Glas, in einem Rohr angeordnet. The cylindrical Lichtabstrahlelement 100 has in this - but also, as explained below, in further embodiments - a closed cylinder from a - for at least spectral portions of the light emission of the LED bulbs 200 - transparent material. In the arrangement according to FIG. 1, the light is then irradiated into the light emitting element 100, for example, via a planar base 101 of the cylinder. Furthermore, in a development of the invention, the light emitting element 100 may be formed as a light guide. In the exemplary embodiment of FIG. 1, a solid light guide made of a transparent material, for example of PMMA, PC or glass, is arranged in a tube.
Der dargestellte Lichtleiter weist Mittel zur Lichtauskopplung 130 auf, um beispielsweise durch eine gleichförmige Anordnung über den Umfang des Lichtabstrahlelements 100 eine Lichtabgabe über die gesamte Mantelfläche 102 zu ermöglichen - wobei in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens eine Anordnung von Mitteln zur Lichtauskopplung auch auf anderen Elementen des Lichtabstrahlelements 100 vorgesehen sein kann. Dies ist beispielsweise mit Hilfe der in Figur 4 dargestellten Lichtabstrahlelemente 100 nochmals verdeutlicht. Vorzugsweise kann es sich bei den Mitteln zur Lichtauskopplung 130 um prismenähnliche Strukturen oder auch reflektiv bzw. diffusiv wirkende Strukturen handeln. The light guide shown has means for light extraction 130, for example, by a uniform arrangement over the circumference of the Lichtabstrahlelements 100 to allow light over the entire surface 102 - wherein in a development of the inventive concept, an arrangement of means for light extraction on other elements of Lichtabstrahlelements 100 may be provided. This is again clarified, for example, with the aid of the light emitting elements 100 shown in FIG. Preferably, the means for light extraction 130 may be prism-like structures or also reflective or diffusive structures.
In einer Weiterbildung der Erfindung können die Mittel zur Lichtauskopplung 130 auch so angeordnet sein, dass eine Abstrahlung des Lichts des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 nur über einen eingeschränkten Winkelbereich α ermöglicht ist. Die Mittel zur Lichtauskopplung 130 können dann vorzugsweise über einen Abschnitt des Umfangs des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 verteilt sein, der diesem Winkelbereich α entspricht - wie dies beispielsweise ebenfalls in Figur 4 gezeigt ist. In one development of the invention, the means for coupling out light 130 can also be arranged so that a radiation of the light of the cylindrical light emitting element 100 is made possible only over a limited angular range α. The means for light extraction 130 may then be preferably distributed over a portion of the circumference of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100, which corresponds to this angle range α - as shown for example also in Figure 4.
Das Lichtabstrahlelement 100 ist in seiner Ausbildung als Rohr mit Lichtleiter zweiteilig ausgebildet, mit einem ersten zylindrischen Element, welches in dem Ausführungsbeispiel durch den Lichtleiter gebildet wird, und einem zweiten zylindrischen Element - dem Rohr - welches das erste zylindrische Element umschließt. Durch das Konstruktionsmerkmal der zweiteiligen Ausführung mit zwei länglichen, zylindrischen Elementen ist dann beispielsweise sichergestellt, dass die flächige Lichtabstrahlung eines ersten zylindrischen Elements in einfacher Art und Weise mit Mitteln zur Lichtbeeinflussung so verändert werden kann, dass es den Anforderungen der Anwendung entspricht. Dies eröffnet die Möglichkeit zu einer erheblichen Reduktion der Herstellungs- und Entwicklungskosten. The Lichtabstrahlelement 100 is formed in its construction as a tube with light guide in two parts, with a first cylindrical member which is formed in the embodiment by the light guide, and a second cylindrical member - the tube - which encloses the first cylindrical member. By the design feature of the two-part design with two elongated cylindrical elements is then ensured, for example, that the surface light emission of a first cylindrical element can be changed in a simple manner with means for influencing light so that it Requirements of the application. This opens up the possibility of a considerable reduction in manufacturing and development costs.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht die Lichtverteilung auf wenigstens zwei voneinander unabhängigen, leicht modifizierbaren Wegen; ein Lichtabstrahlelement 100, welches dieses Konstruktionsmerkmal ebenfalls aufweist, ist beispielsweise auch in Figur 2 dargestellt. The arrangement described allows the light distribution on at least two independent, easily modifiable ways; a Lichtabstrahlelement 100, which also has this design feature is shown for example in Figure 2.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Gestaltung des Lichtleiters als Hohlleiter vorgesehen sein. Dies ist beispielsweise in den Figuren 2 und 3 gezeigt, wobei der Hohlleiter im zweiteilig ausgeführten Lichtabstrahlelement 100 von Figur 2 ein erstes zylindrisches Element darstellt, welches der Lichtverteilung dient. Die Mantelfläche des zweiten zylindrischen Elements bildet dabei die Lichtabgabefläche 110 des zylindrischen Lichtabstrahlements 100. Das zweite zylindrische Element weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Farbwandlerbeschichtung 140 auf, welche das von den LED Leuchtmitteln 200 abgegebene Licht absorbiert und in einem zur Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 200 wenigstens teilweise unterschiedlichen Spektralbereich wieder abstrahlt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das von den LED-Leuchtmitteln 200 abgegebene Licht nur teilweise durch die Farbwandlerbeschichtung 140 absorbiert wird und andere spektrale Anteile des Lichts der LED-Leuchtmittel 200 zusätzlich in den Außenbereich des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 abgegeben werden. Besonders vorteilhaft kommen zur Wechselwirkung mit der Farbwandlerbeschichtung 140 LEDs zum Einsatz, die blaues, weißes oder UV Licht abgeben. In one development of the invention, the design of the light guide can be provided as a waveguide. This is shown, for example, in FIGS. 2 and 3, wherein the waveguide in the two-part light emitting element 100 of FIG. 2 represents a first cylindrical element which serves to distribute the light. The lateral surface of the second cylindrical element forms the light emitting surface 110 of the cylindrical Lichtabstrahlements 100. The second cylindrical element has in this embodiment, a color converter coating 140, which absorbs the light emitted from the LED bulbs 200 and light in a light emitting the LED bulbs 200 at least partially different spectral range radiates again. For example, it may be provided that the light emitted by the LED bulbs 200 light is only partially absorbed by the Farbwandlerbeschichtung 140 and other spectral components of the light of the LED bulbs 200 are additionally discharged into the outer region of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100. Particularly advantageous for interaction with the color converter coating 140 LEDs are used, which emit blue, white or UV light.
Die beispielsweise flächig angeordnete Farbwandlerbeschichtung 140 weist dann durch ihre ungerichtete Lichtabstrahlung in synergetischer Weise auch die Wirkung eines Diffusors auf, welcher - wie beschrieben - beispielsweise auch nur auf bestimmte Anteile der Lichtabstrahlung wirken kann. By way of example, the color converter coating 140, which is arranged in a planar manner, in a synergetic manner due to its non-directional light emission, also has the effect of a diffuser which-as described-can, for example, also act only on certain portions of the light emission.
In einer weiteren Ausführungsform einer Anordnung zur Lichtabgabe, welche beispielsweise in den Figuren 5 bis 7 dargestellt ist, ragen die LED-Leuchtmittel 200 durch eine Öffnung in der Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 und sind erfindungsgemäß so angeordnet, dass das in den Innenraum eingestrahlte Licht der LED-Leuchtmittel 200 das Lichtabstrahlelement 100 so durchstrahlt, dass das Licht über einen Bereich der Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 in den Außenraum abgestrahlt wird. Dabei ist hervorzuheben, dass eine Kombination der Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß in keinster Weise ausgeschlossen ist. In a further embodiment of an arrangement for emitting light, which is shown for example in FIGS. 5 to 7, the LED illuminants 200 protrude through an opening in the lateral surface 102 of the cylindrical light-emitting element 100 and according to the invention are arranged so that the light radiated into the interior Light of the LED bulbs 200 so irradiates the Lichtabstrahlelement 100 that the light is emitted over a portion of the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 in the outer space. It should be emphasized that a combination of the embodiments according to the invention is in no way excluded.
Die Lichtabgabe der LED-Leuchtmittel 200 an das Lichtabstrahlelement 100 wird in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens durch Lichteinkoppelstrukturen unterstützt, welche beispielsweise auch eine strahlaufweitende Wirkung aufweisen können. The light output of the LED bulbs 200 to the Lichtabstrahlelement 100 is supported in a development of the inventive idea by Lichteinkoppelstrukturen, which may for example also have a Strahlaufweitende effect.
Besonders vorteilhaft ist beispielsweise im Ausführungsbeispiel von Figur 5 vorgesehen, dass die LED-Leuchtmittel 200 in einer axial gegenüber der Hauptachse des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 versetzt ausgebildeten Bohrung angeordnet sind, welche somit strahlaufweitende Linsenwirkung aufweist. Unterstützt werden könnte diese Wirkung beispielsweise dadurch, dass die LED-Leuchtmittel 200 ebenfalls Mittel zur Strahlaufweitung aufweisen, beispielsweise in Form von angeformten Linsenelementen, vorzugsweise aus einem duroplastischen und vorzugsweise epoxidbasierten Kunstharz. Somit kann eine stufenweise Lichtmischung erreicht werden, wobei der Mischungsgrad beispielsweise in Abhängigkeit des LED- Leuchtmittels festgelegt sein kann. Ferner können innerhalb der Bohrung in vorteilhafter Weise weitere Mittel der Lichtbeeinflussung angeordnet sein, welche beispielsweise reflektiv oder auch diffusiv wirken. It is particularly advantageous, for example, in the exemplary embodiment of FIG. 5, for the LED lighting means 200 to be arranged in a bore, which is offset axially relative to the main axis of the cylindrical light-emitting element 100 and thus has a beam-expanding lens effect. This effect could be supported, for example, by the fact that the LED illuminants 200 likewise have means for beam expansion, for example in the form of integrally formed lens elements, preferably of a duroplastic and preferably epoxy-based synthetic resin. Thus, a stepwise light mixture can be achieved, wherein the degree of mixing can be determined, for example, depending on the LED bulb. Further, within the bore advantageously further means of influencing the light may be arranged, which act, for example, reflective or diffusive.
In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens - welches beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist, können auf den Anwendungsfall abgestimmte Diffusor- oder auch Farbfiltermittel zur Verbesserung der Lichtabstrahlungseigenschaften vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Lichtabgabefläche 110 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 diese Mittel aufweisen, bevorzugt sind diese dann auf dem zweiten zylindrischen Element angeordnet. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bietet es sich an, die Mantelfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements in seiner Gesamtheit als Diffusor auszubilden, vorzugsweise aus Glas. Beispielsweise könnten dann auf einem PCB (printed circuit board), welches sich von einer Grundfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 bis zu seiner Gegenüberliegenden erstreckt, LED -Leuchtmittel 200 in Reihe angeordnet sein. In a development of the invention - which is shown for example in Figure 6, adapted to the application diffuser or color filter means may be provided to improve the light-emitting properties. For example, the light emitting surface 110 of the cylindrical light emitting element 100 may comprise these means, preferably these are then arranged on the second cylindrical element. In a preferred embodiment of the invention, it makes sense to form the lateral surface of the cylindrical light-emitting element in its entirety as a diffuser, preferably made of glass. For example, on a PCB (printed circuit board), which is different from a Base surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 extends to its opposite, LED lamps 200 may be arranged in series.
Der Diffusor bewirkt eine ungerichtete Lichtabstrahlung über den Umfang des Lichtabstrahlelements 100, welche die zugrundeliegende Anordnung der punktförmigen Lichtquellen verbirgt und somit der räumlichen Lichtabstrahlungscharakteristik einer Leuchtstofflampe folgt. The diffuser causes a non-directional light emission over the circumference of the Lichtabstrahlelements 100, which hides the underlying arrangement of the point-shaped light sources and thus follows the spatial light radiation characteristic of a fluorescent lamp.
In einem konstruktiv sehr vorteilhaften Ausführungsbeispiel könnte dies durch die Verwendung von LED -Leuchtmitteln 100 mit blauer oder UV-Abstrahlung in Verbindung mit einer Farbwandlerbeschichtung als Diffusor realisiert sein. In a structurally very advantageous embodiment this could be realized by the use of LED illuminants 100 with blue or UV radiation in conjunction with a color converter coating as a diffuser.
Zur Unterstützung der Wirkung eines Diffusors, der beispielsweise aus Glas gefertigt sein kann, bietet sich speziell die Verwendung von weißen, grünlichweißen - bevorzugt in Verbindung mit blauen und roten LEDs - oder kaltweißen LEDs an, welche gewöhnlich ebenfalls über eine Farbwandlerbeschichtung verfügen - und wobei dieser nach vorbeschriebener Weise ebenfalls Diffusorwirkung zugesprochen werden kann. In einfacher und vorteilhafter Art und Weise ist somit eine Konstruktion realisiert, welche Diffusormittel in einem Bereich des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 anordnet, der zur Lichteinstrahlung bestimmt ist. Vorzugsweise können die Diffusor- oder auch Farbfiltermittel von den LED- Leuchtmitteln 200 räumlich abgesetzt, auch auf einer zur Lichteinstrahlung bestimmten Fläche 120 bzw. 125 realisiert sein. Beispielsweise könnte dies in Form einer Folienanordnung mit Diffusorwirkung gestaltet sein, oder durch direkte Strukturierung der zur Lichteinstrahlung bestimmten Fläche 120 bzw. 125. In particular, the use of white, greenish white, preferably in conjunction with blue and red LEDs, or cold-white LEDs, which usually also have a color conversion coating, may be used to support the effect of a diffuser, which may be made of glass, for example according to the manner described above also diffuser effect can be awarded. In a simple and advantageous manner, a construction is thus realized, which arranges diffuser means in a region of the cylindrical light emitting element 100, which is intended for light irradiation. Preferably, the diffuser or color filter means of the LED bulbs 200 spatially deposited, even be realized on a specific surface for light irradiation 120 and 125, respectively. For example, this could be designed in the form of a film arrangement with a diffuser effect, or by direct structuring of the surface 120 or 125 intended for light irradiation.
Weiterhin muss betont werden, dass beispielsweise durch Anordnung der Diffusormittel 170 sowohl auf der zur Lichteinstrahlung bestimmten Fläche 120 bzw. 125 als auch auf der Lichtabgabefläche 110 - möglicherweise in Kombination mit Farbfiltermitteln - in synergetischer Weise die Lichtmischung gefördert werden kann; dies folgt ebenfalls dem Konzept der stufenweisen Strahlaufweitung und Lichtmischung. Besonders zum Tragen kommt dies, wenn die Eigenschaft der Lichtleitung des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 nur bedingt im Vordergrund steht. Eine Anordnung gemäß Figur 6 verdeutlicht dies. Das zylindrische Lichtabstrahlelement 100 ist eine Weiterbildung des aus Figur 5 bekannten Ausführungsbeispiels und weist eine gegenüber der Hauptachse des Lichtabstrahlelements 100 axial versetzte Bohrung auf, in welche die LED- Leuchtmittel 200 durch Öffnungen der Mantelfläche 102 des Lichtabstrahlelements 100 hineinragen. Lichtbeeinflussungsmittel sind nunmehr in Form von konischen Diffusorelementen 170 realisiert, welche auf der zur Lichteinstrahlung bestimmten Fläche 125, den LED -Leuchtmitteln 200 gegenüberliegend angeordnet sind. Furthermore, it must be emphasized that, for example, by arranging the diffuser means 170 both on the surface 120 or 125 intended for the irradiation of light and on the light emitting surface 110 - possibly in combination with color filter means - the light mixture can be synergistically conveyed; this also follows the concept of stepwise beam expansion and light mixing. This is particularly useful if the property of the light pipe of the cylindrical light emitting element 100 is only conditionally in the foreground. An arrangement according to FIG. 6 clarifies this. The cylindrical light emitting element 100 is a development of the embodiment known from Figure 5 and has a relation to the main axis of the Lichtabstrahlelements 100 axially offset bore into which the LED bulbs 200 protrude through openings of the lateral surface 102 of the Lichtabstrahlelements 100. Light influencing means are now realized in the form of conical diffuser elements 170, which are arranged on the surface 125 intended for the irradiation of light, opposite the LED illuminating means 200.
Einerseits sind die Diffusorelemente 170 so ausgebildet, dass sie vorzugsweise in Richtung der Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 abgegebenes Licht der LED-Leuchtmittel 200 zur Richtung der Hauptachse der zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 beugen, somit den Lichtweg innerhalb des Lichtabstrahlelements 100 verlängern und die Lichtmischung fördern. On the one hand, the diffuser elements 170 are formed so that they preferably bend in the direction of the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 emitted light of the LED bulbs 200 to the direction of the major axis of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100, thus extending the light path within the Lichtabstrahlelements 100 and promote the light mixture.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann zur Förderung dieses Aspekts vorgesehen sein, das Verhältnis der Durchmesser der Bohrung und des Lichtabstrahlelements 100 in einem Bereich kleiner als 1 :2 zu wählen, vorzugsweise in einem Bereich von 1 :2 bis 1 :6; oder generell kann vorgesehen sein strahlaufweitende bzw. lichtlenkende oder auch diffusiv wirkende Mittel in diesem Abstandsverhältnis zueinander anzuordnen. In a further development of the invention may be provided to promote this aspect, to choose the ratio of the diameter of the bore and the Lichtabstrahlelements 100 in a range less than 1: 2, preferably in a range of 1: 2 to 1: 6; or generally it can be provided to arrange jet-expanding or light-directing or also diffusively acting means in this distance ratio to each other.
Andererseits ist auch von einer Rückstreuung in die Bohrung auszugehen. Die Anordnung könnte unter Berücksichtigung der Nutzung der Rückstreuung zur Lichtmischung so weitergebildet sein, dass die Bohrung ebenfalls Lichtleitereigenschaften in Form eines Hohlleiters aufweist. Die Diffusorelemente 170 können dann gleichzeitig die Funktion der Mittel zur Lichtauskopplung 130 aus dem Hohlleiter erfüllen. Die Hohlleitungseigenschaften könnten beispielsweise durch eine entsprechende Beschichtung der Bohrung festgelegt sein und vorzugsweise kann zur Förderung der Hohlleitungseigenschaften generell vorgesehen sein, den Brechungsindex eines Hohlleitermaterials zur Ausgestaltung eines zylindrischen Lichtabstrahlelements an den einer transparenten Chipabdeckung der LED- Leuchtmittel 100 anzupassen. In einer Weiterbildung der Erfindung könnte beispielsweise vorgesehen sein, die Beschichtung der Bohrung als Folie oder eigenständiges Rohr auszuführen, und besonders vorteilhaft könnte dieses eigenständige Rohr bzw. die Folie auch unabhängig von dem Durchmesser der Bohrung angeordnet sein. Somit könnte beispielsweise eine Anordnung realisiert sein, welche ein äußeres Diffusorrohr als Lichtabgabefläche 120 aufweist und an Stelle der Bohrung ein weiteres, inneres Rohr, mit Hohlleitungs- oder auch Diffusoreigenschaften. Mit Hilfe der Anordnung und der Anzahl von Diffusorelementen 170 kann dann die Lichtmischung und Lichtverteilung speziell an den Anwendungsfall angepasst sein; insbesondere durch die Auswahl einer Bevorzugung der Wechselwirkung zwischen Diffusorelementen des inneren und äußeren Rohres oder einer Bevorzugung der Lichtmischung durch Hohlleitungseigenschaften. Selbstverständlich ist eine entsprechende Anordnung, welche die beschriebenen Auswahlmöglichkeiten zur Anpassung aufweist - wie beispielsweise durch die Ausgestaltung als Hohlleitungsrohr nahegelegt - weder auf den Fall der Lichteinstrahlung über Öffnungen in der Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 noch auf den Fall eines Hohlleiters als Lichtleiter beschränkt. On the other hand, a backscatter in the hole is assumed. Taking into account the use of the backscattering for the light mixture, the arrangement could be developed further in such a way that the bore also has optical waveguide properties in the form of a waveguide. The diffuser elements 170 can then simultaneously fulfill the function of the light extraction means 130 from the waveguide. The hollow conductor properties could be determined for example by a corresponding coating of the bore and preferably may be provided to promote the hollow conductor properties in general, the refractive index of a waveguide material for the design of a cylindrical Lichtabstrahlelements to a transparent chip cover of the LED bulbs 100 adapt. In one embodiment of the invention, for example, be provided to perform the coating of the bore as a film or stand-alone pipe, and particularly advantageous this independent pipe or the film could also be arranged independently of the diameter of the bore. Thus, for example, an arrangement could be realized, which has an outer diffuser tube as a light delivery surface 120 and instead of the bore another, inner tube, with waveguide or diffuser properties. With the aid of the arrangement and the number of diffuser elements 170, the light mixture and light distribution can then be adapted specifically to the application; in particular by the selection of a preference for the interaction between diffuser elements of the inner and outer tube or a preference of the light mixture by hollow conductor properties. Of course, a corresponding arrangement, which has the described options for adaptation - as suggested by the configuration as a hollow tube - neither limited to the case of light irradiation through openings in the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 nor to the case of a waveguide as a light guide.
Und weiterhin beschränkt sich die Erfindung dabei keineswegs auf den Fall einer oder mehrerer axial versetzter Bohrungen oder Rohre. So könnte in einer Weiterbildung der Erfindung im Ausführungsbeispiel von Figur 7 beispielsweise vorgesehen sein, die Wandstärke des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 zwischen 1 und 6 mm zu wählen, bevorzugt zwischen 2 und 4 mm. Das Lichtabstrahlelement 100 weist damit auch für den Fall, dass die LED-Leuchtmittel 200 durch Öffnungen in der Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 ragen, ausreichende Stabilität auf, um wenigstens abschnittsweise einen kreisförmigen Querschnitt des Lichtabstrahlelements 100 auszubilden und Hohlleitungseigenschaften zu fördern. Vorzugsweise weist das Lichtabstrahlelement jedoch über seine gesamte Länge einen kreisförmigen Querschnitt auf. Somit ist eine sehr kostengünstige Anordnung zur Lichtabstrahlung realisiert, durch eine als Diffusor ausgebildete Oberfläche des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 - welches beispielsweise aus Glas, vorzugsweise mit einer diffusiv wirkenden Strukturierung, gefertigt sein kann - in Verbindung mit LED-Leuchtmitteln 200, welche in länglicher Reihe angeordnet durch die Mantelfläche 102 des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 ragen. Mit Hilfe einer entsprechenden Ausgestaltung der Dicke der Mantelfläche 102 kann zwischen einer Lichtmischung durch das Diffusorelement 170 oder einer Lichtmischung durch Hohlleitungseigenschaften graduell variiert werden. Vorzugsweise finden in diesem Ausführungsbeispiel, wie vorbeschrieben, grünlichweiße oder kaltweiße LEDs Verwendung. In Verbindung mit einer Farbwandlerbeschichtung kann bevorzugt wiederum auf blaue oder UV-LED-Leuchtmittel 200 zurückgegriffen werden. And further, the invention is by no means limited to the case of one or more axially offset holes or pipes. For example, in a further development of the invention in the exemplary embodiment of FIG. 7, it would be possible to select the wall thickness of the cylindrical light-emitting element 100 between 1 and 6 mm, preferably between 2 and 4 mm. The light-emitting element 100 thus also has sufficient stability for the case in which the LED illuminants 200 protrude through openings in the lateral surface 102 of the cylindrical light-emitting element 100 in order at least partially to form a circular cross section of the light-emitting element 100 and to promote hollow-line properties. However, the light-emitting element preferably has a circular cross section over its entire length. Thus, a very cost-effective arrangement for emitting light is realized by a designed as a diffuser surface of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100 - which can be made for example of glass, preferably with a diffusively acting structuring - in conjunction with LED bulbs 200, which arranged in an elongated row protrude through the lateral surface 102 of the cylindrical Lichtabstrahlelements 100. With help a corresponding configuration of the thickness of the lateral surface 102 can be varied gradually between a light mixture through the diffuser element 170 or a light mixture by hollow conductor properties. Preferably, in this embodiment, as described above, greenish white or cold white LEDs are used. In conjunction with a color converter coating, blue or UV LED illuminants 200 can preferably be used again.
Um ferner den Anpassungsaufwand einer Leuchte an die Anordnung zur Lichtabgabe zu minimieren, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe Verbindungsmittel 310 zur Befestigung der Anordnung an einer Halterung für Leuchtstoff- oder Gasentladungslampen aufweist. Bevorzugt sind die Verbindungsmittel 310 auch zur Zuführung des Betriebsstromes der LED-Leuchtmittel 200 ausgebildet. In diesem Fall könnte das Zusammenwirken mit Sicherungsmitteln vorgesehen sein, welche einen Betrieb der Anordnung zur Lichtabgabe nur dann erlauben, wenn auch ein entsprechendes Lampenbetriebsgerät vorhanden ist. Beispielsweise könnte bei Umrüstung eines Betriebsgeräts eine Sicherungsplatine in einer Leuchtstofflampenhalterung angebracht sein, welche mit den Verbindungsmitteln 310 zusammenwirkt und den Betrieb der Anordnung zur Lichtabgabe freischaltet, beispielsweise mechanisch oder auch elektrisch. Furthermore, in order to minimize the adaptation effort of a luminaire to the arrangement for emitting light, it can be provided in a development of the invention that the arrangement according to the invention for emitting light has connecting means 310 for fastening the arrangement to a holder for fluorescent or gas discharge lamps. Preferably, the connecting means 310 are also designed to supply the operating current of the LED lighting means 200. In this case, the interaction could be provided with securing means which allow operation of the arrangement for light emission only if a corresponding lamp operating device is present. For example, when retrofitting an operating device, a fuse board could be mounted in a fluorescent lamp holder which cooperates with the connection means 310 and enables the operation of the arrangement for emitting light, for example mechanically or electrically.
Im Ausführungsbeispiel von Figur 9 sind die Verbindungsmittel 310 an einem Leuchtmittelträger 300 angeordnet, welcher eines oder mehrere LED-Leuchtmittel 200 trägt. Die Anordnung der LED -Leuchtmittel 200 auf einer wärmeleitenden LED- Platine 320 fördert dabei die Kühlung der LED-Leuchtmittel 200. Vorzugsweise ist die LED-Platine 320 als Kühlkörper ausgebildet, beispielsweise könnte die LED-Platine Mittel zur Wandlung der Spannungs- oder Stromform 330 umfassen und diese in synergetischer Weise vorzugsweise ebenfalls kühlen. Die Integration von Mitteln zur Spannungs- bzw. Stromform Wandlung 330 in eine erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe fördert ebenfalls eine leichte Umrüstung von bereits bestehenden Leuchtenkonstruktionen zur Nutzung der Anordnung. Beispielsweise könnten die Mittel zur Spannungs- bzw. Stromformwandlung 330 eine Pulsweitenregelung (PWM) umfassen, welche die LED- Leuchtmittel 200 beispielsweise auch dimmbar ausgestaltet. Weiterhin könnten die Mittel zur Spannungs- bzw. Stromformwandlung 330 so ausgebildet sein, dass die Anordnung zur Lichtabgabe ohne Umrüstung eines Betriebsgeräts einer Leuchte betrieben werden kann. Beispielsweise könnte der Betrieb mit Netzstrom vorgesehen sein oder die Anpassung der Mittel zur Spannungs- bzw. Stromformwandlung 330 an typische Spannungs- bzw. Stromverläufe von EVGs zum Betrieb von Gasentladungsoder Leuchtstofflampen. Vorzugsweise könnte dies ebenfalls mit Hilfe der bereits angesprochenen Pulsweitenregelung erreicht werden. Ebenfalls die Integration einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Lichtabgabe in bestehende Leuchtensysteme fördernd, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Leuchtmittelträger 300 und das zylindrische Lichtabstrahlelement 100 so zueinander angeordnet sind, dass die Anordnung geschlossen ist. Insbesondere ist somit eine robuste Konstruktion ermöglicht, welche beispielsweise im Bedarfsfall auch staubdicht ausgestaltet sein kann. In the exemplary embodiment of FIG. 9, the connecting means 310 are arranged on a light-emitting medium carrier 300 which carries one or more LED lighting means 200. The arrangement of the LED illuminant 200 on a thermally conductive LED board 320 promotes the cooling of the LED illuminant 200. Preferably, the LED board 320 is formed as a heat sink, for example, the LED board could be means for converting the voltage or current 330 and preferably also synergistically cooling them. The integration of means for voltage or current conversion 330 in an arrangement according to the invention for light delivery also promotes an easy conversion of existing lighting designs for use of the arrangement. For example, the means for voltage conversion 330 could comprise a pulse width control (PWM) which controls the LED Lamp 200 designed, for example, dimmable. Furthermore, the means for voltage or current transformation 330 could be designed so that the arrangement for light emission can be operated without retrofitting an operating device of a lamp. For example, the operation could be provided with mains power or the adaptation of the means for voltage or current conversion 330 to typical voltage or current waveforms of ECGs for the operation of gas discharge or fluorescent lamps. Preferably, this could also be achieved with the help of the already mentioned pulse width control. Also promoting the integration of an arrangement according to the invention for emitting light into existing lighting systems, it can be provided, for example, that the illuminant carrier 300 and the cylindrical light-emitting element 100 are arranged relative to one another such that the arrangement is closed. In particular, a robust construction is thus made possible which, for example, can also be made dust-tight if required.
In typischen Leuchtenkonstruktionen wird nur selten die Lichtabgabe über die volle Umfangsfläche einer zylindrischen Lampe angestrebt; in vielen Fällen weist eine entsprechende Leuchte eine Reflektorkonstruktion auf, welche beispielsweise das sonst verlorene Licht einer zylindrischen Lampe nutzbar macht. Dieser Erkenntnis folgend, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anordnung zur Lichtabgabe Reflektormittel 150 aufweist, welche dazu ausgebildet sind, das Licht der LED-Leuchtmittel 200 auf einen Vorzugswinkelbereich zu begrenzen; vorzugsweise könnte dann vorgesehen sein, dass die Reflektormittel 150 dazu ausgebildet sind die LED Leuchtmittel 200 zu kühlen. Beispielsweise können die Reflektormittel 150 dazu in thermischem Kontakt mit dem Leuchtmittelträger 300 stehen. Dies ist beispielsweise in Figur 8 verdeutlicht. Figur 8 zeigt im Querschnitt die Anordnung eines schalenförmigen Reflektormittels 150 an der Außenseite des zylindrischen Lichtabstrahlements 100. Das Reflektormittel 150 ist dabei - wie in dem Längsschnitt von Figur 8 erkennbar - mit dem Leuchtmittelträger 300 in der Art verbunden, dass es die Verlustwärme der LED-Leuchtmittel 200 abführen kann. Beispielsweise könnte eine einstückige Ausführung von Leuchtmittelträger 300 und Reflektormitteln 150 vorgesehen sein oder auch die Verklebung mit Hilfe von wärmeleitenden Stoffen. Zur weiteren Förderung der Kühlung der LED-Leuchtmittel 200 könnte in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine sonst geschlossene Anordnung zur Lichtabgabe Öffnungen aufweist, durch welche ein Kühlluftstrom in die Anordnung eintreten und an einer anderen Stelle aus der Anordnung austreten kann. Beispielsweise könnte dies durch zwei korrespondierende Öffnungen erreicht werden, welche gegenüber der Hauptachse des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 zueinander versetzt, über einen gemeinsamen Luftraum mit den LED- Leuchtmitteln 200 verbunden angeordnet sind. Insbesondere kann so die Konvektionswirkung zur Ansaugung von Kühlluft und Abgabe der Warmluft aus der Anordnung genutzt werden. In typical lighting constructions, the light output over the entire peripheral surface of a cylindrical lamp is rarely sought; In many cases, a corresponding light on a reflector construction, which makes, for example, the otherwise lost light of a cylindrical lamp usable. Following this knowledge, it can be provided in a further development of the invention that the arrangement for emitting light comprises reflector means 150, which are designed to limit the light of the LED lighting means 200 to a preferred angular range; It could then be provided, preferably, that the reflector means 150 are designed to cool the LED lighting means 200. For example, the reflector means 150 may be in thermal contact with the illuminant carrier 300 for this purpose. This is illustrated, for example, in FIG. FIG. 8 shows, in cross-section, the arrangement of a dish-shaped reflector means 150 on the outside of the cylindrical light-emitting element 100. The reflector means 150 is-as can be seen in the longitudinal section of FIG. 8-connected to the illuminant carrier 300 in such a way that it absorbs the heat loss of the LED. Can dissipate light source 200. For example, it would be possible to provide a one-piece embodiment of illuminant carrier 300 and reflector means 150 or also the bonding with the aid of thermally conductive substances. To further promote the cooling of the LED bulbs 200 could be provided in a development of the invention that an otherwise closed arrangement for light emission openings, through which a cooling air flow entering the assembly and can emerge at another point from the arrangement. For example, this could be achieved by two corresponding openings, which are offset relative to one another with respect to the main axis of the cylindrical light emitting element 100, are connected to the LED lighting means 200 via a common air space. In particular, the convection effect for the intake of cooling air and the discharge of hot air from the arrangement can thus be used.
Weiterhin bringt eine geringe Oberflächentemperatur des zylindrischen Lichtabstrahlelements 100 weitere Vorteile mit sich. Beispielsweise könnte vorgesehen sein, dass die Lichtabgabefläche 110 Mittel zur Lichtlenkung 160 aufweist - wie dies beispielsweise in Figur 10 gezeigt ist. Vorzugsweise sind die Mittel zur Lichtlenkung 160 mit Hilfe einer Folie 165 anbringbar und bevorzugt in Form von Prismen oder Mikroprismen ausgestaltet. Furthermore, a low surface temperature of the cylindrical light emitting element 100 brings further advantages. For example, it could be provided that the light emission surface 110 has means for light guidance 160 - as shown for example in FIG. Preferably, the means for directing light 160 by means of a film 165 can be attached and preferably designed in the form of prisms or microprisms.
Erfindungsgemäß ist somit eine Anordnung zur Lichtabgabe zur Verfügung gestellt, welche vielfältige Merkmale aufweist, die eine Verwendung in einer Leuchte für Gasentladungs- oder Leuchtstofflampen fördern. Insbesondere umfasst dies auch Konstruktionsmerkmale, die äußerst flexible Anpassungsmöglichkeiten an bestehende Leuchtenkonstruktionen zur Verfügung stellen und im Rahmen dessen über die Anwendungsmöglichkeiten konventioneller Leuchtstoff- oder Gasentladungslampen hinausgehen. According to the invention, an arrangement is thus provided for emitting light, which has a variety of features that promote use in a lamp for gas discharge or fluorescent lamps. In particular, this also includes design features that provide extremely flexible customization options for existing lighting designs available and go beyond this in the scope of conventional fluorescent or gas discharge lamps.

Claims

Ansprüche claims
Anordnung zur Lichtabgabe, Arrangement for emitting light,
mit  With
einem zylindrischen Lichtabstrahlelement (100)  a cylindrical light emitting element (100)
und LED-Leuchtmitteln (200)  and LED bulbs (200)
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Licht der LED-Leuchtmittel (200) das Lichtabstrahlelement (100) so durchstrahlt, dass das Licht  the light of the LED light source (200) irradiates the light emission element (100) in such a way that the light
• über einen Bereich der Mantelfläche des zylindrischen  Over an area of the lateral surface of the cylindrical
Lichtabstrahlelements (100), der eine Lichtabgabefläche (110) festlegt, Light emitting element (100) defining a light emitting surface (110)
• in den Außenraum abgestrahlt wird und • is radiated into the outside space and
• über eine zu der Lichtabgabefläche (110) unterschiedliche Oberfläche (120) des Zylinders in das Lichtabstrahlelement (100) eingestrahlt wird.  • is irradiated via a to the light emitting surface (110) different surface (120) of the cylinder in the light emitting element (100).
Anordnung zur Lichtabgabe Arrangement for emitting light
mit  With
einem zylindrischen Lichtabstrahlelement (100)  a cylindrical light emitting element (100)
und LED -Leuchtmitteln (200),  and LED lights (200),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
• das zylindrische Lichtabstrahlelement (100) an der Mantelfläche des Zylinders eine Öffnung aufweist, durch welche die LED-Leuchtmittel (200) in den Innenraum des Zylinders ragen,  The cylindrical light-emitting element (100) has an opening on the lateral surface of the cylinder through which the LED illuminants (200) protrude into the interior of the cylinder,
wobei in den Innenraum eingestrahltes Licht der LED-Leuchtmittel (200) das Lichtabstrahlelement (100) so durchstrahlt, dass das Licht  wherein irradiated into the interior light of the LED light source (200) the light emitting element (100) so that the light
über einen Bereich der Mantelfläche des zylindrischen  over an area of the lateral surface of the cylindrical
Lichtabstrahlelements (100), der eine Lichtabgabefläche (110) festlegt, in den Außenraum abgestrahlt wird.  Lichtabstrahlelements (100), which defines a light emitting surface (110) is radiated into the outer space.
3. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Arrangement for light emission according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Lichtabstrahlelement (100) ein geschlossener Zylinder aus einem transparenten Material ist.  the light emitting element (100) is a closed cylinder made of a transparent material.
4. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass dass das zylindrische Lichtabstrahlelement (100) als Lichtleiter ausgebildet ist, wobei insbesondere das Licht der LED-Leuchtmittel (200) über eine plane Zylinderfläche in das Lichtabstrahlelement (100) eingestrahlt wird und über wenigstens einen Teilbereich der Mantelfläche in den Außenraum abgestrahlt wird. characterized in that in that the cylindrical light emitting element (100) is designed as an optical waveguide, wherein in particular the light of the LED illuminant (200) is irradiated into the light emitting element (100) via a planar cylindrical surface and is radiated into the outer space via at least a partial region of the lateral surface.
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 4, Arrangement for emitting light according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Lichtabstrahlelement (100) als Hohlleiter ausgebildet ist. the light-emitting element (100) is designed as a waveguide.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
die Anordnung einen Leuchtmittelträger (300) aufweist, wobei the arrangement comprises a luminous means carrier (300), wherein
das zylindrische Lichtabstrahlelement (100) mit den Leuchtmittelträgern (300) so verbunden ist, dass die Anordnung geschlossen ist. the cylindrical light-emitting element (100) is connected to the illuminant carriers (300) so that the arrangement is closed.
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 6, Arrangement for emitting light according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Leuchtmittelträger (300) eine LED-Platine aus einem wärmeleitenden Material ist, wobei insbesondere der Leuchtmittelträger (300) Mittel zur Spannungs- und/oder Stromformwandlung (330) aufweist. the illuminant carrier (300) is an LED board made of a thermally conductive material, wherein in particular the illuminant carrier (300) has means for voltage and / or current transformation (330).
Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 6 oder 7, Arrangement for emitting light according to claim 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Leuchtmittelträger (300) Verbindungsmittel (310) aufweist, welche den Leuchtmittelträger (300) an einer Halterung für Leuchtstoff- oder the illuminant carrier (300) has connecting means (310) which connect the illuminant carrier (300) to a holder for phosphor or
Gasentladungslampen anbringbar ausbilden. Make gas discharge lamps attachable.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
das zylindrische Lichtabstrahlelement (100) Mittel zur Lichtauskopplung (130) aufweist, wobei die Mittel zur Lichtauskopplung (130) insbesondere gleichförmig über den Umfang der Mantelfläche des Zylinders verteilt sind oder insbesondere einen Vorzugswinkelbereich (a) zur Abstrahlung festlegen. the cylindrical light emission element (100) has means for light extraction (130), wherein the means for light extraction (130) are in particular uniformly distributed over the circumference of the lateral surface of the cylinder or in particular define a preferred angular range (a) for radiation.
Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
das Lichtabstrahlelement (100) zweiteilig ausgebildet ist, aufweisend ein erstes zylindrisches Element auf dessen Mantelfläche ein zweites the light emitting element (100) is formed in two parts, comprising a first cylindrical element on the lateral surface of a second
zylindrisches Element angeordnet ist, wobei das zweite zylindrische Element das erste zylindrische Element umschließt; insbesondere weisen beide Elemente längliche Form auf.  cylindrical member is disposed, wherein the second cylindrical member encloses the first cylindrical member; In particular, both elements have elongated shape.
11. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
das die Lichtabgabefläche (110) Diffusor- und/oder Farbfiltermittel aufweist und/ oder dass die zur Lichteinstrahlung bestimmte Fläche (120, 125) des Lichtabstrahlelements Diffusor- und/oder Farbfiltermittel aufweist.  in that the light emission surface (110) has diffuser and / or color filter means and / or that the surface (120, 125) of the light emission element which is intended for light irradiation comprises diffuser and / or color filter means.
12. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12. Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
die Lichtabgabefläche (110) wenigstens teilweise eine  the light emitting surface (110) at least partially
Farbwandlerbeschichtung (140) aufweist, welche das von den LED- Colorant coating (140) which matches that of the LED
Leuchtmitteln (200) abgegebene Licht wenigstens teilweise absorbiert und in einem zu einem Spektrum der LED-Leuchtmittel (200) unterschiedlichen Wellenbereich abgibt, insbesondere handelt es sich in diesem Fall um LED- Leuchtmittel (200), welche eine im Wesentlichen blaue oder UV- Lichtabstrahlung aufweisen. Luminous means (200) emitted light at least partially absorbed and emits in a to a spectrum of the LED light source (200) different wavelength range, in particular in this case is LED bulbs (200), which is a substantially blue or UV light emission exhibit.
13. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 13. Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
die Lichtabgabefläche (110) Mittel zur Lichtlenkung (160) aufweist, insbesondere mit einer Folie (165) anbringbar, insbesondere in Form von Prismen.  the light-emitting surface (110) has means for directing light (160), in particular with a foil (165) attachable, in particular in the form of prisms.
14. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 14. Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that
die Mantelfläche (102) des Lichtabstrahlelements (100) eine Dicke zwischen 2 und 4mm aufweist.  the lateral surface (102) of the light emitting element (100) has a thickness between 2 and 4 mm.
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