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Patent Searching and Data


Title:
LIGHT UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/117066
Kind Code:
A1
Abstract:
The light unit has a light source (2) and a reflector (6). A configuration element (10) is positioned in front of the light source in the reflector. Said configuration element is similar to a tube and can be split into two parts, namely a main part and an attachment.

Inventors:
BAUER KLAUS-DIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/053459
Publication Date:
September 29, 2011
Filing Date:
March 08, 2011
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (DE)
BAUER KLAUS-DIETER (DE)
International Classes:
F21V7/00
Domestic Patent References:
WO2004046609A12004-06-03
WO1991017387A11991-11-14
Foreign References:
US2297124A1942-09-29
DE3826676A11989-02-23
DE19507333A11996-09-05
CH509537A1971-06-30
US3835342A1974-09-10
EP0802367A21997-10-22
CH598537A51978-04-28
Attorney, Agent or Firm:
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung (DE)
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Claims:
Ansprüche

Lichteinheit mit einem konkaven Reflektor, der mit einer Austrittsöffnung und einer longitudinalen Achse ausgestattet ist, wobei der Reflektor eine Lichtquelle, die insbesondere mit einem Kolben ausgestattet ist oder von einem Array von Lichtelementen gebildet ist, umgibt, wobei der Lichtschwerpunkt der Lichtquelle im Brennpunkt des Reflektors angeordnet ist, wobei ein optisches Element der Lichtquelle vorgelagert ist, das rohrähnlich mit zentraler Öffnung ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein rohrähnliches Gestaltungselement ist, das axialsymmetrisch angeordnet ist und das der Lichtquelle zur Öffnung des Reflektors hin vorgelagert ist, und das zwei offene Enden besitzt.

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestaltungselement außen eine Wand mit innerer und äußerer Oberfläche besitzt, wobei die Wand zylindrisch ist oder sich zur Öffnung des Reflektors hin aufweitet. 3. Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestaltungselement in axialer Richtung gesehen aus einem Hauptteil und einem Anhang besteht, wobei der Hauptteil der Öffnung des Reflektors näher zugeordnet ist und die Wand des Hauptteils eine inne- re Oberfläche mit Innenkontur besitzt, und wobei der

Anhang dahinter angeordnet und somit der Lichtquelle näher zugeordnet ist und ebenfalls eine Innenkontur besitzt, wobei Hauptteil und Anhang an einer Nahtstelle zusammentreffen.

Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Nahtstelle zwischen Hauptteil und Anhang die innere Oberfläche von Hauptteil und Anhang jeweils nach außen, also weg von der Achse, geneigt ist.

5. Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Hauptteils parabelartig, ku- gelsegmentartig, oder zylindrisch geformt ist oder eine Freiformflache bildet.

Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Anhangs parabelartig, kugel- segmentartig, oder zylindrisch geformt ist oder eine Freiformfläche bildet.

7. Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor innen eine Kontur besitzt, die im Längsschnitt einem Abschnitt einer Parabel, einer Ellipse oder eines Kreises entspricht oder die eine Freiformfläche bildet.

8. Lichteinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der Wand des Gestaltungs- elements parabelartig, kugelsegmentartig, oder zylindrisch geformt ist oder eine Freiformfläche bil- det.

9. Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und/oder äußere Wand des Gestaltungs - elements verspiegelt ist.

10. Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein Entladungsgefäß mit einer

Metallhalogenidfüllung oder ein LED-Array beinhaltet.

Description:
Beschreibung

Lichteinheit

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Lichteinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Reflektorlampen oder sonstige Hochdruck- entladungslampen wie Metallhalogenidlampen oder auch Natrium-Hochdruckentladungslampen oder auch um ein Array von Lichtelementen wie beispielsweise LEDs. Die Erfindung ist jedoch auch bei Reflektorlampen auf Basis von Halogenglühlampen o.a. anwendbar.

Stand der Technik Aus der WO 2004046609 ist eine reflektorbehaftete Metall- halogenidlampe mit einem keramischen Entladungsgefäß be ¬ kannt. Dabei ist ein Innengefäß in einem Außenrohr ange ¬ ordnet .

Aus der WO 91/17387 ist eine Reflektorlampe mit Vorsatz bekannt.

Aus der CH 509 537 ist eine Lichteinheit mit Glühlampe bekannt, unter Verwendung eines konkaven Hauptreflektors und eines Hilfsreflektor mit zentraler Öffnung. Es handelt sich dabei um einen sog. Engstrahler. Eine ähnliche Lichteinheit findet sich in US 3 835 342.

EP-A 802 367 hat zwar auch einen Hauptreflektor und Hilfsreflektor. Damit lassen sich aber keine engen Abstrah- lungswinkel erreichen. Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichteinheit, insbesondere eine Reflektorlampe, anzugeben, die sich durch hohe Effizienz auszeichnet. Eine weitere Aufgabe ist es, einen Engstrahler hoher Effizienz zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Bekannte Reflektorlampen mit relativ flacher Bauweise, bei der die Bautiefe des Reflektors kleiner als der Durchmesser des Reflektors ist, haben unbefriedigende Wirkungsgrade, obwohl der Reflektor selbst sehr effizient ist. Der Grund dafür liegt in den zusätzlichen Komponen- ten, die zur Entblendung und Strahlformung verwendet werden. Dabei handelt es sich in der Regel um Abdeckungen über den Lampen, die einen relativ großen Anteil des Lichtes absorbieren bzw. diffus in Richtung Lampensockel reflektieren, wo dann ebenfalls vorwiegend Absorption stattfindet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines optischen Designs für eine reflektorbehaftete Lichteinheit, sei es eine Lampe oder Leuch ¬ te, das wesentlich effizienter ist und trotzdem eine ver- gleichbare Lichtverteilung ermöglicht, wobei auch die ge ¬ forderten Abschirmungswinkel eingehalten werden.

Bisher wird bei Reflektorlampen in flacher Bauweise die Lichtquelle in Richtung zur Reflektoraustrittsseite hin mit einer Kappe abgedeckt, die zwei wesentliche Aufgaben erfüllt: zum einen ist dadurch die Lichtquelle nicht di ¬ rekt sichtbar, so dass die Blendung reduziert wird; zum anderen wird eine gewünschte, meist eng gebündelte, Ab- Strahlcharakteristik oder Lichtverteilungskurve dadurch gewährleistet, dass das Licht, das nach vorne, also unge ¬ bündelt, abgestrahlt wird und daher nicht auf den Reflek ¬ tor trifft, absorbiert bzw. -relativ diffus- auf den Re ¬ flektor zurückgeworfen wird. Damit lassen sich zwar sehr gute, auch stark gebündelte Lichtverteilungen realisie ¬ ren, allerdings lässt die Effizienz dieses Systems zu wünschen übrig. Es ist typisch, dass der Wirkungsgrad bei lediglich 50% liegt, das heißt, ca. 50% des Lampenlicht ¬ stroms werden im Reflektorsystem absorbiert. CH-598537 empfiehlt, Licht, das von der Lichtquelle nach vorne, d.h. nicht in den Haupt re f 1 e kt or , abgestrahlt wird, nicht einfach durch eine Kappe abzublocken, sondern durch einen Hilfsreflektor nach vorne zu lenken und zusätzlich zu bündeln. Allerdings ist das in CH-598537 be- schriebene System nicht sehr effizient, da erstens die Öffnung sehr klein ist und zweitens der dominierende halbkugelförmige Teil das Licht wieder in erheblichem Ma ¬ ße auf die Lichtquelle (hier: Glühwendel) reflektiert wird, wo es stark absorbiert wird. Hinzu kommt noch: Wenn man den Hauptreflektor nicht in der dort vorgeschlagenen Weise im Bereich l b modifiziert, trifft viel Licht auch wieder vom Hauptreflektor in ungünstigem Winkel auf den Hilfsreflektor, wo zum Teil auch noch Mehrfachreflexionen mit entsprechenden Verlusten auftreten. Wir wollen aber gerade den Hauptreflektor nicht ändern! Auf die Außenkontur des Hilfsreflektors wird gar nicht eingegangen, da- durch dass der halbkugelförmige Bereich so groß ist, spielt sie auch praktisch keine Rolle.

Die erfindungsgemäße Lichteinheit hat demgegenüber einige Vorteile : - Die Öffnung des Gestaltungselements und der daran an ¬ schließende, bevorzugt parabolische, Hauptteil ist viel größer und damit ist dies der dominierende Bereich, d.h. mehr Licht wird vorwärts durchgelassen. Mit anderen Worten, das Verhältnis AD:DO ist relativ groß, es liegt bei mindestens 0,5, bevorzugt bei 0,6 bis 0,75????

- Der hintere Teil, also der Anhang, hat dagegen entspre ¬ chend weniger Einfluss, da er nur sehr klein ausgebildet ist, wenn überhaupt vorhanden. Mit anderen Worten ist das Verhältnis H1:H2 sehr klein, bevorzugt ist 0 -S H1:H2 -S 0,15. vorteilhaft ist H1:H2 < 0,1.

- Hauptteil und Anhang sind so aufeinander abgestimmt, dass ihre Öffnungen in etwa gleich groß sind. 0,8 -S ADM: AD < 1,3. bevorzugt ist ADM: AD knapp über 1, bevorzugt ist 1,05 < ADM: AD < 1,2. - Die Kontur des Anhangs ist so ausgeführt, dass Licht, das daran reflektiert wird, nicht wieder (zentral) auf die Lichtquelle trifft.

- Die Außenkontur des Gestaltungselements ist bevorzugt so ausgeführt, dass Licht, das vom Hauptreflektor kommend darauf trifft, in möglichst kleinem Winkel zur Lampenach ¬ se wieder reflektiert wird.

- Durch zusätzliche Facettierung in bestimmten Bereichen können unerwünschte ringförmige Helligkeitsunterschiede auf der beleuchteten Fläche vermieden werden. Außerdem ist bei Verwendung von LEDs verschiedener Farben eine bessere Farbmischung möglich.

- ein großer Vorteil ist, dass beim vorgeschlagenen Ges- taltungselement der Hauptreflektor einer einfachen Kegelschnittkurve folgen kann, meist eine Parabel, ohne den zentralen Bereich zu modifizieren. Trotzdem wird eine sehr hohe Effizienz erreicht.

Am deutlichsten ist der Unterschied bei dem später beschriebenen Ausführungsbeispiel der Figur 5. Dabei wird praktisch kein Licht vom Hilfsreflektor, das hier eher besser als Gestaltungselement charakterisiert ist, wieder auf die Lichtquelle zurückgestrahlt. Dadurch sind die Verluste viel geringer und die thermische Belastung der Lichteinheit wird ebenfalls reduziert. Trotzdem lassen sich sogar sehr engstrahlende Systeme (FWHM < 10°) mit hoher Effizienz (ca. 70%) realisieren.

Generell lassen sich Engstrahler mit FWHM < 20°, bevorzugt FWHM < 15° mit hoher Effizienz bis 80% realisieren. Dabei werden Hauptreflektoren verwendet, mit einem Durchmesser der Öffnung DO und einer Tiefe T des Reflektors, so dass DO : T = 2,5 bis 4,5 gilt. Unter derartige Reflek ¬ toren fallen insbesondere die häufig als Rill bezeichne ¬ ten flachen Reflektoren. Erfindungsgemäß wird das Problem der schlechten Effizienz dadurch gelöst, dass statt der Abdeckung mittels Kappe ein hochreflektierendes, nach vorne offenes rohrförmiges optisches Gestaltungselement verwendet wird, das einen Großteil der von der Lichtquelle emittierten Strahlung gebündelt nach vorne umlenkt und das gleichzeitig einen kleineren Teil dieser Strahlung definiert in den Reflektor zurückwirft, von wo es dann gerichtet ebenfalls nach vorne umgelenkt bzw. reflektiert wird. Die Verluste durch Absorption sind dadurch wesentlich geringer als beim Stand der Technik. Dementsprechend lässt sich eine Effi ¬ zienzsteigerungen in der Größenordnung von bis zu 50% erreichen. Eine typische Reflektorlampe hat dann statt der üblichen 50% einen Wirkungsgrad von 75% bezogen auf den Lichtstrom der nackten Lampe.

Durch das Design des neuen optischen Gestaltungselements wird insbesondere der in einer Norm vorgeschriebene Ab ¬ schirmungswinkel von mindestens 30° relativ zur Reflek ¬ toraustrittsfläche eingehalten. Weitere Vorteile durch die erfindungsgemäßen Merkmale sind: deutlich höhere Effizienz des Lampensystems, sowie wesentliche Erhöhung der Achslichtstärke, und Möglichkeit einer engeren Lichtverteilung, sowie Möglichkeit der Farbmischung bei Verwendung von mehreren Lichtquellen mit verschiedenen Emissionsspektren (z.B. bei verschiedenfarbigen LEDs) , und weniger thermische Probleme durch den Wärmestau, den eine Kappe verursacht.

Bei Reflektorlampen ist es wichtig, das sich der Lichtschwerpunkt des eingebauten Brenners bzw. der Lampe im Fokus des Reflektors befindet. Bei Abweichungen ändern sich Parameter wie z.B Ausstrahlwinkel,

Mittenstrahlstärke, gleichmäßige Ausleuchtung etc.

Insbesondere wird eine Lichteinheit vorgestellt mit einem konkaven Reflektor, der mit einer Austrittsöffnung, einem Hals und einer Achse ausgestattet ist, wobei der Reflek- tor insbesondere eine in Achsrichtung längsgestreckte Lichtquelle, die insbesondere mit einem Kolben ausgestat ¬ tet ist, umgibt.

Insbesondere ist die Lichtquelle ein Entladungsgefäß mit einer Metallhalogenidfüllung . Das Entladungsgefäß ist im allgemeinen in einem Außenkolben untergebracht.

Ein Ausführungsbeispiel betrifft eine Metallhalogendampf- lampe mit Metallreflektor, bevorzugt ist ein Aluminiumre ¬ flektor. Die Lampe besteht aus mehreren Komponenten, die rein mechanisch miteinander verbunden werden. Die Lichtquelle ist eine sogenannte Basislampe, die in eine So ¬ ckelkeramik gefügt wird. Die Stromzuführungen der Basislampe werden, nach axialer Justage des LichtSchwerpunktes auf den virtuellen Reflektorfokus, mit den Sockelpins oder Kontaktpins der Sockelkeramik vercrimpt. Ein Aluminiumreflektor wird ebenfalls mittels Crimpen an der Sockelkeramik befestigt.

Das erfindungsgemäße System ist insbesondere dann vor ¬ teilhaft, wenn der Reflektor extrem flach konzipiert ist, insbesondere wenn die Tiefe T der Reflektorkontur höchs ¬ tens halb so groß wie der Durchmesser DO der Öffnung des Reflektors ist.

Das Gestaltungselement als optisches Element zur Strahl ¬ formung ist axialsymmetrisch oberhalb der Lichtquelle im Reflektor, zur Öffnung hin, eingebaut.

Ein typisches Volumen einer strahlenden Lichtquelle (konkret realisiert als Entladungsvolumen) ist 10 bis 20 mm axiale Länge und 1 bis 5 mm Durchmesser. Typisch ist eine 35 bis 100 W Lampe mit keramischem Entladungsgefäß.

Dabei kann das Gestaltungselement über die Öffnung des Reflektors nach außen ragen. Das Gestaltungselement ist im wesentlichen rohrförmig, seine Innenwand hat eine reflektierende Kontur, die zy ¬ lindrisch oder bevorzugt parabolisch geformt ist. Auch die Kontur des Reflektors selbst ist bevorzugt parabo ¬ lisch, jedoch mit anderen Parametern als beim Gestal- tungselement .

Bevorzugt ist das Gestaltungselement aus zwei Teilen, die axial hintereinander liegen, aufgebaut. Der Hauptteil ist der Öffnung des Reflektors zugewandt und hat eine axiale Länge von 80 bis 100 % der gesamten axialen Länge des Gestaltungselements. Ein Anhang ist der Lichtquelle zuge ¬ wandt und hat, falls vorhanden, bevorzugt eine axiale Länge von 5 bis 20%.

Die Innenwände des Gestaltungselements sind bevorzugt teilweise oder vollständig verspiegelt. Die Innenwand des Hauptteils ist bevorzugt parabolisch geformt. Es kann aber auch beispielsweise eine Freiform ¬ fläche, ein Kugelausschnitt oder ein Ellipsoid oder ein paraboloidähnlicher Tonnenkörper verwendet werden. Die Form der Freiformfläche wird insbesondere durch Ray- Tracing ermittelt.

Ähnliches gilt für die Kontur des Reflektors. Auch hier ist ein Paraboloid oder paraboloidähnlicher Tonnenkörper bevorzugt. Es kann aber auch eine Freiformfläche, Kugel ¬ ausschnitt oder Ellipsoid verwendet werden. Die Form die- ser Freiformfläche wird insbesondere durch Ray-Tracing ermittelt .

Mit Freiformflächen sind besonders breite Abstrahlcharakteristiken möglich. Auch ist es möglich, damit bei Ver- wendung mehrerer Lichtquellen, die insbesondere in verschiedenen Farben emittieren, insbesondere LEDs mit der Farbpalette RGB, die verschiedenen Farben optimal zu mischen .

Der Anhang kann als Kontur gerade Flächen besitzen oder auch kugelförmige Abschnitte. Insbesondere kann aber auch der Anhang als Kontur Freiformflächen aufweisen. Damit lässt sich optimal regeln, wie das von der Lichtquelle emittierte Licht zurückgeworfen und an der Lichtquelle vorbei wieder auf den Reflektor zurückgeworfen wird. Die axiale Länge des Anhangs sollte so schmal wie möglich sein, insbesondere auch gar nicht vorhanden sein. Andererseits ist es aber für die Abschirmung der Lichtquelle von Vorteil, wenn der Anhang möglichst weit nach außen gezogen ist. Sonst müsste man das Gestaltungselement sehr weit unten platzieren. Das wiederum würde aber die Effizienz des Systems und eine gewünschte enge Lichtvertei ¬ lungskurve negativ beeinflussen. Hier muss man den günstigsten Kompromiss eingehen.

Die Kontur der inneren Spiegelflächen des Hauptteils des optischen Gestaltungselements kann insbesondere im Schnitt parabolisch, elliptisch, linear, oder auch abschnittsweise linear als Kreissegmente oder ähnlich wie Facetten, jeweils auf einer gekrümmten Bahn, oder eine beliebige Freiform sein. Das Gestaltungselement hat besonders bevorzugt auch auf seiner Außenseite spiegelnde Flächen. Diese sind zum Ho ¬ mogenisieren der Lichtverteilung bevorzugt im Schnitt parabolisch, linear, sägezahnförmig ausgeführt, oder auch abschnittsweise linear als Kreissegmente oder ähnlich wie Facetten, jeweils auf einer gekrümmten Bahn, oder eine beliebige Freiform. Bevorzugt haben Hauptteil und Anhang eine gemeinsam gleichartig gestaltete Außenkontur.

Schließlich gilt für die Kontur der Innenwand des An- hangs, dass es bevorzugt linear, als Kreissegment, ellip ¬ tisch, sägezahnförmig, oder auch abschnittsweise linear als Kreissegmente oder ähnlich wie Facetten, jeweils auf einer gekrümmten Bahn, oder eine beliebige Freiform geformt sein kann. Die Oberflächen des Gestaltungselements, also vor allem Innenwände bzw Außenwände, sind bevorzugt poliert, spie ¬ gelnd, satiniert oder auch gehämmert.

Als Material für das Gestaltungselement eignet sich ins ¬ besondere Metall, vorteilhaft Aluminium, oder auch Kunst- Stoff. Die Spiegelflächen sind bevorzugt mit AI oder auch Ag oder Mischungen davon beschichtet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zei ¬ gen : Fig. 1 die Seitenansicht einer Reflektorlampe; Fig. 2 eine Prinzipskizze des Zusammenwirkens von Re ¬ flektor und Gestaltungselement;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Gestaltungsele ¬ ments; Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gestal ¬ tungselements;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gestal ¬ tungselements;

Fig. 6 ein Reflektor im Detail; Figur. 7-9 weitere Ausführungsbeispiele einer Reflek ¬ torlampe ;

Figur 10-11 die zu Figur 7-9 zugehörigen Lichtvertei ¬ lungskurven .

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

In Fig. 1 ist eine Reflektorlampe 1 gezeigt, mit einer Basislampe 2, bestehend aus einem Entladungsgefäß 3, das von einem Außenkolben 4 umgeben ist. Das Entladungsgefäß ist aus PCA-Keramik gefertigt und hat zwei Kapillaren an seinen beiden Enden. Die Basislampe 2 sitzt in einer zentralen Öffnung eines Sockels 5. Die Basislampe 2 ist von einem Reflektor 6 aus Aluminium umgeben. Der Reflektor hat einen Hals 7 und eine Kontur 8. Der Durchmesser des Halses ist vorteilhaft von außen an den Durchmesser der Basislampe 2 angepasst. Beide Teile sind am Sockel 5 aufgesetzt, wobei es mehrere dafür bekannte Techniken gibt. Auf die Art der Befestigung kommt es hier jedoch nicht an. Die Basislampe kann auch noch von einer Shroud, also einem Berstschutzrohr, umgeben sein.

Innen im Reflektor ist eine spangenartige Halterung 9 diametral eingesetzt. Sie haltert ein optisches Gestal- tungselement 10, das zentral vor dem als Lichtquelle wir ¬ kenden Entladungsgefäß 3 sitzt. Auch andere Befestigungs ¬ arten sind möglich.

Die Lichtquelle bzw. Basislampe kann beispielsweise eine Halogenglühlampe oder Hochdruckentladungslampe sein oder auch eine LED oder ein Array von LEDs.

In Figur 2 ist die Beziehung zwischen dem Reflektor 6 und dem Gestaltungselement 10 sowie der Lichtquelle 2 schema ¬ tisch dargestellt. Die Lichtquelle 2 sitzt im Brennpunkt des Reflektors (Kreuz) . Der maximale Außendurchmesser AD des Gestaltungselements 10 ist so klein wie möglich ge ¬ wählt, damit möglichst wenig Strahlen vom Reflektor kommend darauf treffen. Klein bedeutet hier, dass AD etwas größer als der Außendurchmesser AB der Basislampe bzw. einer anderen Lichtquelle wie ein LED-Modul gewählt ist. Bevorzugt gilt für das Erzielen einer engen Lichtvertei ¬ lungskurve LVK die Bedingung 1,5 AB < AD < 2,0 AB.

Für die axiale Länge H des Gestaltungselements gilt: je größer H ist, desto enger lässt sich der Anteil der Strahlung bündeln, der durch das Gestaltungselement geht. Für eine bestmögliche Bündelung ist aber auch AD größer zu wählen, was H beschränkt. In aller Regel sollte gelten H < AD, insbesondere sollte dabei gelten: 0,8 AD < H.

Der Verlauf einiger Strahlen, die von der Lichtquelle kommen, ist in Figur 2 beispielhaft eingezeichnet. Es handelt sich um fünf Strahlen, die mit 1 bis 5 numeriert sind. Es sollte möglichst keine Strahlung geben, die di- rekt zwischen dem Reflektor und dem Gestaltungselement hindurchgeht, siehe Strahl 2. Dazu muss das Gestaltungs ¬ element 10 ausreichend tief im Reflektor 6 sitzen. Wenn der Abstand zwischen dem Lichtschwerpunkt (Kreuz) der Lichtquelle axial gesehen und der Öffnung des Reflektors als B bezeichnet wird, sollte der Abstand C zwischen Lichtquelle und Beginn des Gestaltungselements kleiner als 0,6 B sein. Bevorzugt ist ein Wert von 0,3 B < C ^ 0,5 B.

Dabei spielt auch der Durchmesser der Öffnung DO im Vergleich zu AD eine wesentliche Rolle. Bevorzugt sollte AD < 0,8 DO sein.

Das Gestaltungselement 10 in Figur 2 ist zweiteilig aus einem Hauptteil 11, der zur Öffnung 12 des Reflektors zeigt, und einem Anhang 13, der zur Lichtquelle 2 zeigt, aufgebaut. Dabei ist bevorzugt die Länge Hl des Anhangs 10% bis 20% von H; den Rest macht die Länge H2 des Haupt ¬ teils aus, siehe Figur 3a.

Das Gestaltungselement 10 ist hier konisch nach außen ge- richtet. Dabei ist der minimale Außendurchmesser ADM etwa 70 bis 95% von AD. Die Außenwand 15 ist durchgehend ko ¬ nisch mit anderem Neigungswinkel als die konische Innen ¬ wand 16 des Hauptteils. Auch die Innenwand 17 des Anhangs ist konisch nach außen gerichtet.

Bevorzugt ist die Innenwand des Hauptteils parabolisch gemäß Kurve 29, siehe Figur 3b. Auch die Kontur des Re ¬ flektors 6 ist parabolisch. Beide haben einen gemeinsamen Brennpunkt, in dem die Lichtquelle 2, genauer ihr Licht ¬ schwerpunkt, sitzt.

Das Außenprofil des Gestaltungselements ist bevorzugt so ausgeführt, dass gemäß Fig. 2 ein Strahl wie 3 in engem Abstrahlwinkel nach außen reflektiert wird. Dabei soll die Kontur des Anhangs 13 so gestaltet sein, dass ein Strahl wie 3 in einem relativ engen Bereich einer Ringzone um das Zentrum der Achse auf den Reflektor zurückre- flektiert werden.

Figur 3 zeigt ein Gestaltungselement 10 im Detail. Figur 3a zeigt einen Schnitt, mit Hauptteil 26, Anhang 27 und einer öffnungsseitigen Randzone 28. Figur 3b zeigt einen Parabelausschnitt 29, der der Innenwand des Hauptteils einbeschrieben ist. Dabei handelt es sich nicht um ein Paraboloid, sondern einen parabolischen Tonnenkörper. Figur 3c zeigt eine perspektivische Darstellung des Gestal ¬ tungselements 10.

Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Ges- taltungselements 10 von außen (Figur 4a) und im Detail (Figur 4b bis 4d) . Es hat nur einen Hauptteil mit Innen ¬ wand in Parabelform 29, aber keinen Anhang. Die Außenwand 30 ist in etwa achsparallel. Sie ist sägezahnartig ges ¬ taltet zur besseren Homogenisierung der Abstrahlung.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Gestaltungs ¬ elements 10 in vier Ansichten (Figur 5a bis 5d) , dessen Lichtquelle ein LED-Array 32 in einer Ebene quer zur Ach ¬ se A ist. Das Array 32 besteht aus fünf kreuzförmig ange ¬ ordneten LEDs. Hier ist die Innenwand des Gestaltungsele- ments aus Facetten 31 zusammengesetzt, deren Mittelpunkte auf einer parabolischen Kurve liegen.

Figur 6 zeigt einen parabolischen Reflektor 6 mit Facetten 33 im Querschnitt (Figur 6a), in Draufsicht (Figur 6b) und in perspektivischer Ansicht (Figur 6c) . Eine typische axiale Höhe T des Reflektorkontur ist 30 bis 40 mm. Ein typischer Durchmesser DO der Öffnung des Reflektors ist 90 bis 110 mm.

Ein typischer Abstand C zwischen Lichtschwerpunkt der Lichtquelle und Gestaltungselement ist 5 bis 12 mm. Eine typische Länge H des Gestaltungselements ist 26 bis 38 mm. Ein typischer Außendurchmesser AD des Gestaltungselements ist 35 bis 48 mm, typisch ist der Innendurchmesser etwa 40 bis 60% von AD.

Das Gestaltungselement in seiner einfachsten Form ist ein unten und oben offenes rohrartiges, insbesondere zylind ¬ risches Bauteil.

Figur 7 bis 9 zeigt Ausführungsbeispiele einer Reflektorlampe mit parabolischem (??) Hauptreflektor und paraboli- schem Hilfsreflektor, der nur ein Hauptteil besitzt(??) , wobei die Brennpunkte von Hauptreflektor und Hilfsreflektor zusammenfallen????. Die Lichtquelle ist ein LED- Array. Der Hauptreflektor ist vom Typ Rill, wobei Parameter gemäß Tab. 1 verwendet wurden:

Tab . 1

Figur 10 und 11 zeigen Lichtverteilungskurven, wie sie mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 7?? Und 9?? Erzielt werden .

Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer nume ¬ rierten Aufzählung sind:

1. Lichteinheit mit einem konkaven Reflektor, der mit einer Austrittsöffnung und einer longitudinalen Achse ausgestattet ist, wobei der Reflektor eine Lichtquel ¬ le, die insbesondere mit einem Kolben ausgestattet ist oder von einem Array von Lichtelementen gebildet ist, umgibt, wobei der Licht Schwerpunkt der Licht ¬ quelle im Brennpunkt des Reflektors angeordnet ist, wobei ein optisches Element der Lichtquelle vorgela ¬ gert ist, das rohrähnlich mit zentraler Öffnung ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein rohrähnliches Gestaltungselement ist, das axialsym ¬ metrisch angeordnet ist und das der Lichtquelle zur Öffnung des Reflektors hin vorgelagert ist, und das zwei offene Enden besitzt.

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestaltungselement außen eine Wand mit inne ¬ rer und äußerer Oberfläche besitzt, wobei die Wand zylindrisch ist oder sich zur Öffnung des Reflektors hin aufweitet.

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestaltungselement in axialer Richtung gese ¬ hen aus einem Hauptteil und einem Anhang besteht, wo ¬ bei der Hauptteil der Öffnung des Reflektors näher zugeordnet ist und die Wand des Hauptteils eine inne ¬ re Oberfläche mit Innenkontur besitzt, und wobei der Anhang dahinter angeordnet und somit der Lichtquelle näher zugeordnet ist und ebenfalls eine Innenkontur besitzt, wobei Hauptteil und Anhang an einer Naht ¬ stelle zusammentreffen.

Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Nahtstelle zwischen Hauptteil und Anhang die innere Oberfläche von Hauptteil und Anhang jeweils nach außen, also weg von der Achse, geneigt ist.

Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Hauptteils parabelartig, ku- gelsegmentartig, oder zylindrisch geformt ist oder eine Freiformfläche bildet.

Lichteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Anhangs parabelartig, kugel- segmentartig, oder zylindrisch geformt ist oder eine Freiformfläche bildet.

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor ein Verhältnis Durchmesser DO zu Tiefe T von 2,5 -S DO/T < 4,5 besitzt und insbesondere innen eine Kontur besitzt, die im Längsschnitt einem Abschnitt einer Parabel, einer Ellipse oder eines Kreises entspricht oder die eine Freiformfläche bil ¬ det .

Lichteinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der Wand des Gestaltungs ¬ elements parabelartig, kugelsegmentartig, oder zy ¬ lindrisch geformt ist oder eine Freiformfläche bil ¬ det .

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und/oder äußere Wand des Gestaltungs ¬ elements verspiegelt ist.

Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein Entladungsgefäß mit einer Metallhalogenidfüllung oder ein LED-Array beinhaltet.