Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer linearen Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft insbesondere eine lineare LED-Lampe oder eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer linearen LED- Struktur, beispielsweise eine lineare LED-Leuchte.

Stand der Technik

Aus der WO 2007/054889 ist eine linearen LED-Lampe vorbe ^¬ kannt, bei der linear angeordnete LEDs mit einem Parabol- Reflektor, der als Rinnenreflektor aufgebaut ist, zusammenwirken .

Darstellung der Erfindung Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine li ^¬ neare Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs bereitzustellen, die das Licht der LEDs in einem möglichst kleinen Winkel ^¬ bereich kollimiert. Eine weitere Aufgabe ist es, eine li ^¬ neare Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs mit möglichst en- ger Ausstrahlungscharakteristik bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine derartige lineare Beleuch ^¬ tungsvorrichtung mit LEDs mit möglichst geringer Bauhöhe zu schaffen.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß wird eine lineare Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs bereitgestellt, die eine enge Lichtstärkevertei- lung aufweist. Es kann dabei eine sehr hohe Achslicht ^¬ stärke von 10000 bis 15000 cd erreicht werden. Im folgenden wird der Einfachheit halber, ohne einschränkend gemeint zu sein, meist von einer linearen LED-Lampe gesprochen .

Die lineare LED-Lampe weist eine gute Farbwiedergabe von mindestens Ra=80, typisch Ra = 85 bis 93 auf und zeichnet sich durch besonders homogene Farbmischung aus. Überdies zeigt sie einen hohen Lichtstrom von 1000 bis 1300 Im, je nach Bestromung der LEDs.

Das Basiskonzept ist die Verwendung von LED-Arrays, denen jeweils ein Reflektor zugeordnet ist. Diese bilden zusam- men eine Basiszelle, von denen dann mehrere aneinanderge ^¬ reiht werden.

Eine gute Farbwiedergabe ist nur durch Farbmischung mit mehreren LEDs unterschiedlicher Farbe möglich. Die Schwierigkeit liegt darin, eine gute Farbmischung zusam- men mit enger Abstrahlcharakteristik bei gleichzeitig möglichst hoher optischer Effizienz zu erreichen, ohne dass dafür die Abmessungen der linearen LED-Lampe unverhältnismäßig groß werden.

Aus diesem Grund ist bevorzugt die Anzahl der LEDs pro Zelle auf eins bis drei, insbesondere zwei oder drei, be ^¬ schränkt, wobei vorzugsweise zwei bis drei Gruppen von LEDs pro Zelle vorhanden sind. Beim Stand der Technik werden entweder weiße oder verschiedenfarbige LEDs mit je einer eigenen Optik linear angeordnet und schaffen so ein lineares LED-Array. Übli ^¬ cherweise werden für weiße LEDs Leuchtstoff- konvertierende blaue LEDs, sog. LUKO-LEDs, verwendet. Diese haben eine schwache Emission im roten Spektralbe ^¬ reich und daher eine schlechte Farbwiedergabe. Verwendet man verschiedenfarbige LEDs, so ist zwar eine bessere Farbwiedergabe möglich, aber dies bringt den Nachteil mit sich, dass unerwünschte Farbschatten im Nahfeld auftau ^¬ chen. Ähnliches passiert, wenn Objekte in den Sichtstrahl gelangen .

Oft strahlen die LEDs noch dazu direkt ab, so dass eine hohe Blendwirkung auftritt. Diese muss durch indirekte Beleuchtung vermieden werden.

Weder eine lineare LED-Lampe mit enger Abstrahlungscha- rakteristik in vertikaler und horizontaler Richtung noch eine linearen LED-Lampe mit hoher Achslichtstärke von mindestens 10000 cd sind bisher bekannt. Erfindungsgemäß weist die lineare LED-Lampe ein linear aufgereihtes Array von mehreren Halbleiterbauelementen, i.allg. handelt es sich dabei um Chips, LEDs oder Laser ^¬ dioden, auf, die einen gewissen Abstand voneinander haben. Der Einfachheit halber wird im folgenden immer von LEDs gesprochen.

Der einzelnen LED bzw. jedem Array ist dabei eine eigene Zelle, bevorzugt mit einem parabolischen Reflektor zugeordnet. Eine typische Anzahl ist 2 bis 5 LEDs in einem Array. Das LED-Array mit den Reflektoren ist in einem rinnenartigen Gehäuse mit kurzer Querabmessung unterge- bracht. Die einzelnen Reflektoren sind dabei bevorzugt rotationssymmetrisch. Diese Symmetrie kann jedoch abgeschwächt sein im Sinne einer bloßen Achssymmetrie oder insbesondere zu den Rändern hin in einer Richtung, mögli- cherweise sogar sowohl in Längsrichtung als auch Querrichtung, beschnitten sein. Je ungestörter die Rotationssymmetrie ist, umso höher ist auch die optische Effizienz der Lampe.

Bevorzugt werden für die LED-Arrays Gruppen von mindes- tens zwei verschiedenartigen LEDs verwendet, beispiels ^¬ weise drei LEDs, die rot, grün und blau emittieren, oder zwei LEDs als Kombination weißer LEDs bestimmter Farbtemperatur mit weiteren farbigen LEDs.

Ein bevorzugter Ansatz ist eine Gruppe weißer LEDs mit relativ schlechter Farbwiedergabe zusammen mit einer Gruppe roter LEDs, um die Rotschwäche der weißen LEDs zu verbessern, siehe beispielsweise US 6 234 648, US 7 736 017 oder auch US 6 577 073 oder US 7 213 940. Ein konkre ^¬ tes Beispiel sind Gruppen von blau- und grünemittierenden LEDs, speziell grünweiß emittierende, mintfarbenen LEDs, zusammen mit Gruppen von rot emittierenden LEDs.

Ein bevorzugtes Konzept ist es, eine erste Gruppe von LEDs mit dominanter Wellenlänge LI und eine zweite Gruppe von LEDs mit einer dominanten Wellenlänge L2 zu verwen- den, wobei L2>L1.

Eine besonders enge Abstrahlcharakteristik bei geringer Bauhöhe wird erzielt, wenn die LEDs möglichst dicht bei ^¬ einander, und dabei möglichst nah am Brennpunkt des Re ^¬ flektors angeordnet sind. Konkret kann die erste Gruppe aus zwei LEDs bestehen, zwischen denen eine LED der zwei- ten Gruppe eingereiht ist, wobei dieses Array so angeord ^¬ net ist, dass die LED der zweiten Gruppe zumindest nähe ^¬ rungsweise, bevorzugt direkt, im Brennpunkt des zugeord ^¬ neten Reflektors sitzt. Auf diese Weise wird sicherge- stellt, dass das Licht der LEDs die Lampe oder Leuchte mit sehr geringer FWHM verlässt. Typisch ist eine FWHM von höchstens 25°.

Das lineare Array beleuchtet dabei den Reflektor indi ^¬ rekt, am besten, indem es im Fokus dem Tiefpunkt oder Scheitel des Reflektors gegenüberliegt. Im Scheitel des Reflektors kann bevorzugt ein Streumittel angebracht sein um zu verhindern, dass Strahlung von den LEDs, insbesondere von der zentral angeordneten LED, zurück in Richtung Lichtquelle bzw. Array reflektiert wird. Da das Array linear angeordnet ist, kann das Streumittel sich besonders bevorzugt auch entlang der Geraden des linearen Array erstrecken. Insbesondere ist das Streumittel ein konischer Zapfen, der am Fußpunkt des Reflektors in Richtung Lichtquelle vorspringt oder er ist ein vorsprin- gender Dreikant o.a.. Insbesondere kann zur Optimierung der Streuung der Reflektor auch wie eine Evolvente geformt sein.

Bevorzugt ist die Lichtaustrittsfläche des Reflektors mit einem weiteren transparenten oder transluzenten Streumit- tel versehen, um die Farbmischung der verschiedenen Gruppen von LEDs ohne Farbschatten weiter zu verbessern. Geeignet sind insbesondere sog. Mikrolinsen-Arrays , wie sie dem Grunde nach beispielsweise aus WO 2009/065389 bekannt sind. Dabei wird ein Mikrolinsen-Array verwendet, das plattenartig aufgebaut ist, wobei eine Struktur, die als Mikrolinsen-Array wirkt, nicht nur auf einer Oberfläche, sondern auf beiden Seiten, Vorder- und Rückseite, der Platte vorhanden ist. Nur so ist eine effektive Farbmi ^¬ schung erreichbar. Vorteilhaft ist dabei die Anordnung der einzelnen Linsen nicht regelmäßig, sondern zufällig verteilt, also randomisiert .

Des weiteren ist es vorteilhaft, einen Kühlkörper an das LED-Array so anzuschließen, dass er keine nennenswerte zusätzlich Abschattung hervorruft, insbesondere direkt hinter dem LED-Array. besonders bevorzugt ist der Kühlkö ^¬ per linear durchgängig von LED-Array zu LED-Array ange ^¬ ordnet .

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs, speziell eine lineare LED-Lampe, zeichnet sich durch fol- gende Vorteile aus:

- Geringe Lichtverluste durch einen zellenartigen Auf ^¬ bau mit Zuordnung eines Reflektor zu jedem LED- Array, ggf. zusätzlich verbessert durch ein dem Re ^¬ flektor zugeordnetes Streumittel wie ein Dreikant- Stab;

- Blendfreiheit durch indirekte Beleuchtung mit rück ^¬ strahlender Anordnung;

- Gute Wärmeabfuhr durch einen massiven, insbesondere durchgängigen Kühlkörper;

- Sehr gute Farbwiedergabe von mindestens Ra=80 durch Verwendung verschiedenfarbiger LEDs in mindestens zwei Gruppen in einem Array; - Verbesserte Farbmischung und Strahlformung durch ein Mikrolinsenarray;

- Enge und definierte Abstrahlcharakteristik;

- Bewusst unscharfer Übergang zwischen beleuchteter und unbeleuchteter Fläche durch randomisierte Anord ^¬ nung der einzelnen Linsen auf dem Mikrolinsen-Array;

- Sehr hohe Achslichtstärke zwischen 10000 und 15000 cd;

- Sehr hohe optische Effizienz von typisch 75% bis 80%;

- Trotzdem sehr kompakte Bauweise mit geringer Breite des Gehäuses und geringer Bauhöhe.

Diese Anordnung ermöglicht es im Gegensatz zum Stand der Technik, das Licht der LEDs in einen sehr kleinen Winkelbereich zu kollimieren. Als Primäroptik dient dabei ein dem LED-Array zugeordneter im wesentlichen rotationssymmetrischer Reflektor, in dessen tiefstem Punkt, dem Scheitel, insbesondere ein Streumittel angebracht sein kann. Hinzu kommt eine ausgezeichnete Farbmischung, indem das austretende Licht ein Mikrolinsen-Array durchläuft. Damit wird eine Farbmischung sowohl im Nahfeld als auch Fernfeld erreicht.

Bevorzugt werden LEDs mit großem Abstrahlwinkel von 130 bis 160° verwendet, typisch ist ein Wert von etwa 150°, die zumindest näherungsweise einem Lambertschen Strahler entsprechen. Damit kann der Reflektor gut ausgeleuchtet werden, so dass eine bessere Performance erzielt wird. Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer nume ^¬ rierten Aufzählung sind:

1. Lineare Beleuchtungsvorrichtung mit LEDs mit einem Gehäuse, das eine Längsachse, ein Bodenteil und eine gegenüberliegende Lichtaustrittsöffnung definiert, wobei eine primäre Lichtquelle, die mindestens eine LED aufweist, im Bereich des Fokus eines Reflektors und von der Lichtaustrittsöffnung abgewandt angeordnet ist, wodurch eine indirekte Beleuchtung erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse mehre ^¬ re Zellen entlang der Längsachse aufgereiht sind, wobei jeder Zelle eine primäre Lichtquelle und ein Reflektor zugeordnet ist, wobei der Reflektor ein Paraboloid ist. 2. Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Lichtquelle so angeordnet ist, dass sie den Fokus des Reflektors überdeckt .

3. Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass die primäre Lichtquelle ein LED-Array mit mindestens zwei, insbesondere drei, LEDs ist, die zumindest zwei Gruppen LEDs an ^¬ gehören, die unterschiedliche Emission zeigen.

4. Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass eine LED im Fokus des Re ^¬ flektors sitzt. Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs einen großen Ab ^¬ strahlwinkel von 130 bis 160° aufweisen.

Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streumittel im Schei tel des Reflektors angeordnet ist, und das Streumit tel sich insbesondere entlang der Längsachse er streckt . Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Streumittel ein Konus oder Dreikantstab ist.

Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Homogenisierungsmit ^¬ tel im Bereich der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist, insbesondere ein zweiseitiges Mikrolinsen-Array mit sphärischen Linsen, vorzugsweise ein Array mit randomisierter Anordnung der Einzellinsen.

Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Lichtquellen auf einer Leiste, insbesondere direkt realisiert als Platine, entlang der Längsachse angeordnet sind.

Lineare Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Platine ein massiver Kühlkörper angebracht ist, der mit den primären Lichtquellen in thermischem Kontakt steht. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen :

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer linearen LED- Lampe;

Figur 2 eine zweite Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 ;

Figur 3 eine Detailansicht einer Zelle der linearen

LED-Lampe ;

Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines Strahlengangs mit und ohne Dreikantstab;

Figur 5 Ausführungsbeispiele eines Mi krol insen-Arrays

(Fig . 5a bis 5e) ;

Figur 6 Farbverteilungen ohne Mikrolinsen-Array;

Figur 7 Farbverteilungen mit Mikrolinsen-Array;

Figur 8 die Lichtverteilungskurve für eine linearen

LED-Lampe mit Dreikantstab und Mikrolinsen- Array .

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel einer linearen LED-Lampe zeigt Figur 1 und 2. Die linearen LED-Lampe 1 hat ein etwa qua ^¬ derförmiges Gehäuse 2, mit vier Seitenwänden 3 und einer Bodenplatte 4. Gegenüber der Bodenplatte 4 ist die Licht ^¬ austrittsöffnung 5. Mittig in der Austrittsöffnung erstreckt sich entlang einer Leiste 8 ein System von mehre- ren LED-Arrays 6. Jedem LED-Array ist ein eigener Para- bol-Reflektor 7 zugeordnet. Dem Konzept der indirekten Beleuchtung folgend ist jedes LED-Array 6 zum Scheitel 10 des zugehörigen Reflektors gerichtet, also von der Öff ^¬ nung wegweisend.

Der Parabol-Reflektor ist bevorzugt ein Rotationsparabo- loid vom Typ z=x ² /a ² , es kann insbesondere aber auch ein elliptisches Paraboloid vom Typ z=x ² /a ² + y ² /b ² sein.

Die LED-Arrays 6 bestehen gemäß Figur 2b jeweils aus ei ^¬ ner ersten Gruppe 10 von LEDs, die grünlich weiß, bevorzugt mintfarben, emittieren und einer zweiten Gruppe 11 von LEDs, die rot emittieren, bevorzugt amberfarben. Pro LED-Array 6 ist eine zentral angeordnete LED 11 der zwei ^¬ ten Gruppe von jeweils einer LED 10 der ersten Gruppe auf jeder Seite entlang der Leiste umgeben. Alle drei LEDs sind linear aufgereiht entlang der Leiste 8, wobei die LEDs auf Metallkernplatinen 13 verlötet sind auf einem entlang der Leiste verlaufenden durchgängigen Aluminiumblock als Kühlkörper 12.

Insgesamt sieben LED-Gruppen sind in Zellen 15 mit sieben Reflektoren aneinandergereiht. Die Platinen 13 besitzen eine weiß eloxierte Oberfläche um Streustrahlung zu re- flektieren.

Figur 3 zeigt eine Zelle 15 im Detail, in verschiedenen Ansichten Figur 3a bis 3c. Auf der längslaufenden Leiste 8 sitzt ein LED-Array 6 mit drei LEDs. Die Leiste besteht aus der Metallkernplatine 13 und dem Kühlkörper 12. Das Licht der LEDs wird auf den Reflektor 7 gelenkt und wird von dort in Richtung Austrittsöffnung reflektiert. Als Streumittel für nahezu senkrecht rückreflektiertes Licht der LEDs, vor allem der zentralen LED, ist im Scheitel des Reflektors ein Dreikantstab 16 angeordnet, der das Licht der senkrecht über ihm stehenden LEDs 10, 11 leicht ablenkt . In der Austrittsöffnung sitzt als Homogenisierungsmittel ein Mikrolinsen-Array 17, siehe Figur 3b. Der Parabol- Reflektor ist vom Typ Rotationsparaboloid mit z= 1/2R *y ² . Die zentrale LED sitzt dabei im Fokus des Parabol- Reflektors. Der Fokus sitzt bei R/2. Beispielsweise ist R = 36 mm. Der Reflektor ist aus poliertem Aluminium gefertigt. Die Zelle ist etwa 70 bis 90 mm breit (y-Richtung) , wodurch sich eine Höhe von 20 bis 30 mm (z-Richtung) ergibt .

In die x-Richtung kann der Reflektor abgeschnitten sein, siehe Figur 3b. Die relativen Abmessungen sind bevorzugt so gewählt, dass die Zelle in y-Richtung die Öffnung mit Durchmesser F des Reflektors definiert, während in x- Richtung der Reflektor mindestens 80%, bevorzugt mindes- tens 90% von F ausmacht. Wird in einer Richtung zuviel von der Kontur des Reflektors abgeschnitten, sinkt die optische Effizienz. Die relativen Abmessungen sollten so gewählt sein, --wobei x und y-Richtung vertauscht sein können--, dass die optische Effizienz mindestens 75% er- reicht.

Figur 4 erläutert die Wirkung des Dreikants. In Figur 4a ist der Strahlengang ohne Dreikant gezeigt. In diesem Fall werden die zentralen Strahlen (Sl), vor allem der mittigen LED, vom Reflektor 7 so reflektiert, dass sie wieder auf die LEDs 10, 11 selbst, die Platine 13 oder wenigstens den Kühlkörper 12 zurückreflektiert werden. Dabei werden sie entweder absorbiert, was zur Aufheizung der LEDs führt, oder so ungünstig reflektiert, dass sie als störende Streustrahlung wirken. Dagegen verlässt ein Großteil der nicht-zentralen Strahlung (S2) den Reflektor mit einer geringen Strahlaufweitung, da die LEDs im Fokus oder dessen Nähe sitzen.

Figur 4b zeigt den Strahlengang mit Dreikantstab 16. Die ^¬ ser sollte möglichst hochreflektierend sein, beispiels- weise ist er ein Stab aus hochglanzpoliertem Aluminium. Die zentralen Strahlen Sl werden nun vom Dreikantstab 16 abgelenkt und auf die Kontur des Reflektors 7 abgelenkt. Auf diese Weise tragen sie gezielt zum Gesamtlichtstrom des Systems bei, auch wenn sie nicht die geringe Neigung der regulär ohne Umlenkung reflektierten Strahlen (S2) aufweisen. Um eine hohe Reflekt ivität des Dreikants 16 sicherzustellen und die Homogenität zu verbessern, kann der Dreikantstab 16 insbesondere mit spekular hochreflek ^¬ tierender ESR-Folie, beispielsweise der Fa. 3M, bedeckt sein.

Figur 5 zeigt die Oberfläche zweier Mikrolinsen-Arrays 17 als Ausschnitt. In Figur 5a ist das Mikrolinsen-Array 17 mit strikter hexagonaler Anordnung ausgestattet, d.h. es sind kleine sphärische Linsen mit typischem Radius 1 mm (typisch ist ein Bereich von 0,8 bis 1,3 mm) in typischem Abstand dx von 0,3 mm (typischer Bereich für dy ist 0.2 bis 0,4 mm) und typischem Querabstand dy von 0,75 mm (ty ^¬ pischer Bereich von 0,6 bis 0,9 mm).

Der Linsenradius bestimmt im Fall eines doppelseitigen Mikrolinsen-Arrays die Dicke des Mikrolinsen-Arrays und somit den Abstand der Linsen auf Vorder- und Rückseite des Mikrolinsen-Array voneinander. Die Abstände der Peri ^¬ odizität in zwei Richtungen dx und dy bestimmen die Ab ^¬ strahlcharakteristik. Beispielsweise macht ein enger Ab- stand dx die enge Lichtverteilung von 10° in eine Richtung (siehe Figur 8) und der breitere Abstand dy die breitere Lichtverteilung von 24° in die andere Richtung. Die Gestaltung des einzelnen Elements des Mikrolinsen- Arrays, je nachdem kann es insbesondere hexagonal, recht ^¬ eckig oder zirkulär sein, bestimmt die Form der ausge- leuchteten Fläche, die hier ein gestrecktes Sechseck (He- xagon) ist. Bei einer derart regelmäßigen Struktur ist allerdings die beleuchtete Fläche relativ scharf von der unbeleuchteten abgegrenzt.

Figur 5b zeigt ein bevorzugtes Mikrolinsen-Array 17 mit randomisierter hexagonaler Anordnung. D.h. nur der Mittelwert von dy und dx ist wie oben gezeigt bemessen. Aber die Mittelpunkte der einzelnen Mikrolinsen streuen statistisch um ihre hexagonalen Ursprünge. Statt die einzel ^¬ nen Linsen strikt nach der beschriebenen Struktur anzu- ordnen, wird bei einzelnen Mikrolinsen das Zentrum s (normalerweise mittig wie dargestellt) einmal etwas in die eine Richtung, einmal etwas in die andere Richtung versetzt zur Mitte des Elements angeordnet. Das verscho ^¬ bene Zentrum der einzelnen Mikrolinse 20 ist hier exem- plarisch mit einem Kreuz bezeichnet. Die Zentren sind zu ^¬ fällig und willkürlich verteilt, dies ist schematisch in Figur. 5b gezeigt.

Figur 5c,d,e erläutert die hexagonal randomisierte Reali ^¬ sierung der einzelnen Mikrolinsen. Dabei ist Ausgangs- punkt Figur 5c. Dort ist ein Ausschnitt aus einem regel ^¬ mäßig aufgebauten Mikrolinsen-Array gezeigt, mit einer zentralen Mikrolinse 60, deren Mittelpunkt MZ zentral dargestellt ist, sowie hexagonal regelmäßig darum herum angeordneten weiteren Mikrolinsen MX. Die jeweilige Ba- sisfläche einer Mikrolinse ergibt sich hier aus der Be ^¬ trachtung der Verbindungslinien 61 zwischen zwei Mittel- punkten MZ-MX und der auf dieser Verbindungslinie 61 quer aufgestellten Mittelsenkrechte 62. Unter diesen regelmäßigen Bedingungen entsteht eine Basisfläche der einzelnen Mikrolinse 60, die ein Sechseck (Hexagon) entlang der Mittelsenkrechten 62 ist.

Figur 5d zeigt die Verhältnisse bei einer randomisierten Anordnung der Mittelpunkte. Dabei werden die Mittelpunkte MZ und MX als Ausgangspunkte genommen, die tatsächlichen Mittelpunkte MZT und MXT werden aber, zufällig verteilt, etwas davon abweichend genommen. Nimmt man die Verbin ^¬ dungsstrecke MX-MZ als Längenmaßstab, so sollte die Ab ^¬ weichung des randomisierten Mittelpunkts MXT vom idealen Mittelpunkt MX insbesondere 5 bis 20% von der zugehörigen Strecke MX-MZ betragen, wobei die Abweichung in jede Richtung relativ zur Strecke MX-MZ erfolgen kann. Die neuen Mittelpunkte MXT definieren über ihre neuen Verbindungslinien zu MZT neue Mittelsenkrechten 161, wobei die Fläche der einzelnen zentral hier dargestellten Mikrolinse 160 kein regelmäßiges Sechseck mehr ist, sondern ent- weder ein unregelmäßiges Sechseck wie konkret darge ^¬ stellt, oder gar nur ein Fünfeck, Viereck oder Dreieck. Die Mikrolinsen in ihrer Gesamtheit bilden also unregel ^¬ mäßig geformte Vielecke bis maximal Sechsecke, siehe Fi ^¬ gur 5e. Die Vorderseite und Rückseite des Mikrolinsen- Arrays werden bevorzugt in gleicher Art und Weise rando- misiert .

Damit lässt sich ein fließender, unscharfer Übergang von der beleuchteten zur unbeleuchteten Fläche erzielen.

Im Falle einer gewünschten unsymmetrischen Abstrahlcha- rakteristik ist entweder eine hexagonale Grundstruktur wie oben erläutert für das Mikrolinsen-Array vorteilhaft, oder alternativ eine rechteckige Grundstruktur, oder eine davon abgeleitete Grundstruktur. Im Falle einer symmetrischen Abstrahlcharakteristik ist eine kreisförmige, elliptische oder ovale Grundstruktur vorteilhaft, oder eine davon abgeleitete Grundstruktur. Die Grundstruktur wird in einem zweiten Schritt randomisiert , wie oben erläu ^¬ tert .

Figur 6 zeigt die Farbverteilung in einem Meter Entfernung für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer LED- Lichtquelle. Dabei sind die LED-Arrays aus drei LEDs, die rot, grün und blau emittieren, aufgebaut. Figur 6 zeigt die Farbverteilung für einen Aufbau ohne Mikrolinsen- Array. Der unterschiedliche Standort der drei LEDs rela ^¬ tiv zum Fokus des Reflektors, der ein Rotationsparaboloid ist, führt zu einer tendenziellen Farbseparation auf der Gegenseite. D.h. wenn die blaue LED links vom Fokus, die rote zentral und die grüne LED rechts vom Fokus angeord ^¬ net sind, führt das im Fernfeld zur Farbseparation derge ^¬ stalt, dass linksseitig eher grüne Farbsäume, mittig eher rote Farbsäume und rechtsseitig eher blaue Farbsäume auf ^¬ treten, siehe Figur 6.

Die Farbverteilung in der Nähe ist deutlich inhomogen, bei kleiner Ausleuchtung.

Bei einer verbesserten Ausführungsform werden Mikrolin- sen-Arrays in der Austrittsöffnung angeordnet, dem Prinzip wie in Figur 5 beschrieben folgend. Ein derartiges Array, bei dem konvexe Linsenteile auf der Vorder- und Rückseite des Mikrolinsen-Arrays angeordnet sind, mischt die ausgehende Strahlung und homogenisiert sie. Die Farb- Verteilung ist ab etwa 1 m Entfernung homogen, bei großer Ausleuchtung, siehe Figur 7. Figur 8 zeigt die Lichtverteilungskurve für eine mintfar- ben und amberfarbene LED-Gruppe wie bei Figur 4 beschrie ^¬ ben. Diese Gruppen liefern eine warmweiße Lichtfarbe mit Farbtemperatur von 3200 K. Wie oben erläutert, kommt die unterschiedliche Abstrahlung von 10° bzw. 24° in die bei ^¬ den Raumrichtungen x und y nicht von den unterschiedlich angeordneten LEDs, sondern allein durch die Anordnung, quasi die Gitterstruktur, der einzelnen Mikrolinsen auf dem Mikrolinsen-Array 17. Werden diese beispielsweise zirkulär mit gleichem Abstand in dx- und dy-Richtung angeordnet, wird die Fläche rund ausgeleuchtet und die Ab ^¬ strahlung ist in beide Richtungen gleich. Hier jedoch ist sie als Sechseck gewünscht.