DE10354176A1 - signal light - Google Patents

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DE10354176A1
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Markus Lomberg
Michael Hertrich
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights

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Abstract

The present invention relates to a signal lamp having an LED light (LED = light emitting diode) which is in particular used in traffic signal devices or display devices like traffic lights or road signs. The signal lamp comprises an optical lens for directing the radiation emitted by a single LED or a number of LEDs efficiently at predetermined angles or in predetermined directions. The Signal lamp has a basis support (2) and at least one light means (3), preferably two or a few more electric light means (3), which together represent a quasi central light source, and which are arranged with a small distance between them on the basis support (2) within a plane, such that the area enclosed by light means (3) comprises a maximum side value, and has a lens device (6), which is arranged in a predetermined distance in front of the light means (3) such, that said predetermined distance is greater, and especially substantially greater than the maximum side value. The light means (3) are arranged on one single circuit board (10), said circuit board housing also the electric circuits for controlling and power supplying said light means, and comprising a form part (14) fabricated of a light absorbing material, preferably synthetic material, said form part covering the circuit board (10) completely. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signalleuchte mit LED-Beleuchtung (LED = lichtemittierende Diode), welche in Verkehrssignal- oder Anzeigeeinrichtungen wie beispielsweise Verkehrsampeln oder Straßenschildern- oder anzeigen zur Anwendung gelangt. Die Signalleuchte arbeitet zusammen mit einer optischen Linse, um das von einer LED oder Vielzahl von LEDs emittierte Licht effizient unter vorbestimmten Winkeln auszusenden bzw. in bestimmten Richtungen abzustrahlen.The The present invention relates to a signal light with LED illumination (LED = light-emitting diode), which in traffic signal or display devices such as traffic lights or street signs or ads used. The signal lamp works together with a optical lens emitted by an LED or plurality of LEDs Send light efficiently at predetermined angles or in certain To radiate directions.

Herkömmliche Verkehrssignalleuchten bzw. beleuchtete Straßenschilder mit herkömmlichen Glühlampen-Leuchten haben Nachteile gegenüber Leuchten mit LEDs. Leuchten mit Glühlampen benötigen eine wesentlich höhere Leistung und haben in der Regel eine weit geringere Lebensdauer als LEDs. In der Folge erfordern Leuchten mit Glühlampen häufiger Reparaturen- oder Austauscharbeiten. Demgegenüber bieten LEDs eine erhebliche Verringerung der Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich zu Leuchten mit Glühlampen. Herkömmliche LEDs emittieren das Licht allerdings nur in einem vergleichsweise engen Strahlungsbereich, so dass zur Erzielung einer ausreichenden räumlichen Verteilung des ausgesandten Lichtes eine hinreichend breite Streuung des Lichtes erforderlich ist, um den entsprechenden gesetzlichen oder behördlichen Anforderungen solcher Verkehrsleuchten zu genügen. Des weiteren sind LEDs wärmeempfindlich und erfordern daher geeignete Maßnahmen zur Wärmeabfuhr während des Betriebes der LEDs und zugehörenden Schaltungskomponenten, oder eine hinreichend geringe Betriebstemperatur oder eine geringe Wärmebelastung, um eine zuverlässige Betriebsweise über größere Temperaturbereiche sicherzustellen.conventional Traffic signal lights or illuminated street signs with conventional incandescent lamps have disadvantages compared to lights with LEDs. Luminaires with incandescent lamps need a much higher one Performance and usually have a much lower life as LEDs. As a result, lamps with incandescent lamps require frequent repair or replacement. In contrast, LEDs offer a significant reduction in operating and maintenance costs compared to lights with incandescent lamps. conventional However, LEDs only emit light in a comparatively small amount narrow radiation range, so that to achieve a sufficient spatial Distribution of the emitted light a sufficiently wide spread of the Light is required to the appropriate legal or official Requirements of such traffic lights to meet. Furthermore, LEDs are heat sensitive and therefore require appropriate measures for heat dissipation during the Operation of the LEDs and associated Circuit components, or a sufficiently low operating temperature or a low heat load, a reliable one Operating mode over larger temperature ranges sure.

Bislang bekannt sind Signalleuchten mit LEDs, bei denen eine Vielzahl von LEDs gleichmäßig über annähernd die gesamte Leuchtfläche auf einer Trägerplatte verteilt sind. Vor jeder LED ist jeweils eine als Sekundäroptik dienende Sammellinse angebracht. Ferner besitzt ein solches System eine als Pri märoptik dienende Einrichtung, beispielsweise Streuscheiben oder andere Linsenanordnungen. Während die Primäroptik die äußere Lichtfläche bereitstellt, soll mit Hilfe der Sekundäroptik ein möglichst großer Anteil des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtes in Nutzlicht umgewandelt werden. Weiterhin soll das von äußeren Lichtquellen, insbesondere Sonnenlicht stammende Phantomlicht weitgehend unterdrückt werden; zu diesem Zweck gelangen Lamellen- oder Wabeneinsätze zur Anwendung, die zwischen Primär- und Sekundäroptik angeordnet werden.So far signal lights are known with LEDs, in which a variety of LEDs evenly over approximately the entire illuminated area on a carrier plate are distributed. In front of each LED is one each serving as secondary optics Conjoint lens attached. Furthermore, such a system has a pri märoptik serving Device, such as lenses or other lens arrangements. While the primary optics providing the outer light surface, should with the help of secondary optics one possible greater Proportion of the light emitted by the light source in useful light being transformed. Furthermore, this is intended by external light sources, in particular Sunlight-derived phantom light are largely suppressed; for this purpose lamellar or honeycomb inserts are used Application that exists between primary and secondary optics to be ordered.

Bei einem anderen bekannten System werden einige wenige, lichtstarke LED verwendet, die zu einer im Verhältnis zur Leuchtfläche kleineren Einheit auf einer Trägerplatte zusammengefasst sind. Die LED-Einheit kann mit einer Sekundäroptik versehen sein, beispielsweise eine Fresnellinse. Darüber hinaus ist meist noch eine Primäroptik vorgesehen.at Another known system will be a few, bright LED used, which is smaller in relation to the luminous area Unit on a carrier plate are summarized. The LED unit can be provided with secondary optics, for example, a Fresnel lens. In addition, there is usually one more primary optics intended.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Signalleuchte mit LED-Beleuchtung zur Verfügung zu stellen, welche insbesondere in Außenumgebungen bei Verkehrsleucht- und Signaleinrichtungen angewendet werden kann, und welche für den gewünschten Richtungsbereich möglichst effizient das Licht der LEDs aussendet, und dabei möglichst einfach und daher kostengünstig herstellbar ist.Of the The present invention is based on the object, an improved Signal light with LED lighting to provide, which in particular in outdoor environments can be used in traffic lights and signaling devices, and which for the wished Directional area as possible efficiently emits the light of the LEDs, and as possible simple and therefore inexpensive can be produced.

Diese Aufgabe wird durch einen Signalleuchte nach dem Anspruch 1, 9 und 15 gelöst.These The object is achieved by a signal lamp according to claim 1, 9 and 15 solved.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Signalleuchte mit einem Grundträger und wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise zwei oder einigen wenigen mehr elektrischen Leuchtmitteln vorgesehen, die zusammen eine quasizentrale Lichtquelle bilden, und die auf dem Grundträger in einer Ebene mit einem geringen Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass die von den Leuchtmitteln eingenommene Fläche eine maximale Seitenfläche aufweist, und mit einer Linseneinrichtung, die in einem vorbestimmten Abstand vor den Leuchtmit teln angeordnet ist, wobei der vorbestimmte Abstand größer ist, insbesondere wesentlich größer ist als die maximale Seitenfläche, wobei sich diese Ausgestaltung der Erfindung dadurch auszeichnet, dass – im Falle nur eines Leuchtmittels – die Position und – im Falle mehrerer Leuchtmittel – die Position und der Abstand der Leuchtmittel auf dem Grundträger anwenderspezifisch variabel einstellbar ist.In A first embodiment of the invention is a signal light with a basic carrier and at least one illuminant, preferably two or more few more electric bulbs provided together form a quasi-central light source, and those on the base support in a plane are arranged with a small distance from each other such that the area occupied by the bulbs has a maximum lateral area, and with a lens device arranged at a predetermined distance is arranged in front of the Leuchtmit stuffs, wherein the predetermined distance is bigger, especially much larger as the maximum side surface, this embodiment of the invention being characterized in that that - in case only one light source - the Position and - in the case several bulbs - the Position and the distance of the lamps on the base support custom is variably adjustable.

Dem Prinzip der Erfindung folgend ist vorgesehen, dass die die Leuchtmittel abstützende Platine auf ihrer Kontaktierungsoberfläche mehrere vorgefertigte Anschlussflecken („Pads") für die Kontaktierung der Leuchtmittel aufweist. Hierbei können die mehreren vorgefertigten Anschlussflecken dergestalt angeordnet sein, dass eine beliebige Anzahl und Anordnung in Abhängigkeit der gewünschten Strahlgesamtleistung und -charakteristik mit Leuchtmitteln bestückt werden.the Following the principle of the invention, it is provided that the bulbs supporting Board on its contacting surface several prefabricated pads ("Pads") for contacting having the lighting means. Here are the several prefabricated Pads be arranged such that any Number and arrangement in dependence the desired Total beam power and characteristic can be equipped with bulbs.

Hierbei kann die Signalleuchte für die Befestigung der Platine auf dem Grundträger vermittels Schrauben oder Stiften oder auch anderer Befestigungsmittel die Platine mehrere Langlöcher besitzen, und der Grundträger mehrere vorgefertigte Bohrungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel aufweisen.in this connection can the signal light for the mounting of the board on the base carrier by means of screws or Pins or other fasteners the board several slots own, and the basic carrier several prefabricated holes for receiving the fasteners exhibit.

In Abhängigkeit von Vorgaben des Anwenders und in Erfüllung von technischen Normen kann nun die vorgegebene bzw. gewünschte Abstrahlungscharakteristik durch variable Platzierung und/oder Bestückung der Leuchtmittel erfüllt werden.Depending on requirements of the user and in compliance with technical standards, the predetermined or desired radiation characteristic can now be met by variable placement and / or assembly of the lighting means.

In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Signalleuchte mit einem Grundträger und einer auf dem Grundträger angeordneten zentralen oder quasizentralen, jedenfalls im wesentlichen punktförmig wirkenden Lichtquelle, und mit einer in einem vorbestimmten Abstand vor der Leuchtquelle angeordneten Linseneinrichtung vorgesehen, wobei sich diese Ausgestaltung der Erfindung dadurch auszeichnet, dass die Linseneinrichtung eine einzige Kombinationslinse mit einer Vielzahl von Einzellinsen mit jeweils unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken darstellt.In A second embodiment of the invention is a signal light with a basic carrier and one on the ground support arranged central or quasi-central, at least substantially punctiform acting Light source, and with one at a predetermined distance in front of the Luminous source arranged lens device provided, wherein this embodiment of the invention is characterized in that the Lens means a single combination lens with a plurality of individual lenses, each with different emission characteristics represents.

Dem Prinzip der Erfindung folgend ist hierbei vorgesehen, dass die Kombinationslinse eine der Lichtquelle zugewandte Oberfläche mit einer Innenstruktur, und eine der Lichtquelle abgewandte gewölbte Oberfläche besitzt. Bei einer bevorzugten Ausbildung kann die Innenstruktur durch vieleckige oder runde Flächenabschnitte ausgebildet sein, insbesondere durch 4- oder 6-eckige Flächenabschnitte oder kreis- oder ovalrunde Flächenabschnitte. Durch die Einstellung des Winkels jedes vieleckigen oder runden Flächenabschnittes gegenüber der optischen Achse der Signalleuchte kann das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht nach anwenderspezifischen Vorgaben in vorbestimmten Richtungen einzeln einstellbar umgelenkt werden.the Following the principle of the invention, it is provided that the combination lens a surface facing the light source having an internal structure, and has a curved surface facing away from the light source. In a preferred embodiment The internal structure can be made by polygonal or round surface sections be formed, in particular by 4- or 6-angular surface sections or circular or oval-shaped surface sections. By adjusting the angle of each polygonal or round surface section across from The optical axis of the signal light can be that of the light source radiated light according to user-specific specifications in predetermined Directions individually be deflected adjustable.

Hierbei kann die Kombinationslinse zusätzlich auf der Innen- oder Außenseite nach Form, Größe und Position unterschiedlich gestaltete Antireflexflächen aufweisen. Die Antireflexflächen sind vorzugsweise durch Aufrauung, Mattierung, Einfärbung, Bedruckung der Linsenoberfläche ausgebildet.in this connection can the combination lens in addition on the inside or outside according to shape, size and position have differently designed anti-reflection surfaces. The antireflection surfaces are preferably formed by roughening, matting, coloring, printing of the lens surface.

Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Signalleuchte mit einem Grundträger und wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise zwei oder einigen wenigen mehr elektrischen Leuchtmitteln vorgesehen, die zusammen eine quasizentrale Lichtquelle bilden, und die auf dem Grundträger in einer Ebene mit einem geringen Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass die von den Leuchtmitteln eingenommene Fläche eine maximale Seitenfläche aufweist, und mit einer Linseneinrichtung, die in einem vorbestimmten Abstand vor den Leuchtmitteln angeordnet ist, wobei der vorbestimmte Abstand größer ist, insbesondere wesentlich größer ist als die maximale Seitenfläche, wobei sich diese Ausgestaltung der Erfindung dadurch auszeichnet, dass das eine oder die mehreren Leuchtmittel auf einer einzigen Platine bestückt ist oder sind, auf welcher Platine auch die zur Ansteuerung und/oder Leistungsversorgung des oder der Leuchtmittel dienenden elektrischen Schaltung vorgesehen ist, und ein aus lichtabsorbierenden Ma terial gefertigtes Formteil vorzugsweise aus Kunststoff vorgesehen ist, welches die Platine vollständig überdeckt.To A third embodiment of the invention is a signal light with a basic carrier and at least one light source, preferably two or a few provided more electric bulbs, which together a quasi-central Form light source, and those on the ground support in a plane with a small distance from each other are arranged such that the of the area occupied by the bulbs has a maximum lateral area, and with a lens device arranged at a predetermined distance is arranged in front of the lighting means, wherein the predetermined distance is greater, especially much larger as the maximum side surface, this embodiment of the invention being characterized in that that the one or more bulbs on a single Board equipped is or are, on which board also for the control and / or Power supply of the lamp or serving electrical Circuit is provided, and a light-absorbing material Ma finished molded part is preferably made of plastic, which completely covers the board.

In bevorzugter Weiterführung dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Formteil ein nach aussen gestelltes Flügelteil, ein Mittelteil, und ein das Flügelteil und das Mittelteil verbindendes, schräges Wandteil, welche genannten Teile des Formteiles alle reflektierenden Bestandteile des Grundträgers bzw. der Platine gegenüber unerwünschten Lichtreflexionen abschirmen, aufweist. Von Vorteil kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Formteil mehrere Bohrungen bzw. Öffnungen aufweist, in denen die Leuchtmittel eingesetzt sind.In preferred continuation This configuration may be provided that the molding after a outer wing part, a middle part, and a wing part and the middle part connecting, sloping wall part, which mentioned Parts of the molded part all reflective components of the basic carrier or the board opposite undesirable Shield light reflections, has. An advantage can continue be provided that the molding several holes or openings has, in which the bulbs are used.

Bei allen Ausgestaltungen der Erfindung sind die Leuchtmittel Luminiszenzdioden, insbesondere Hochleistungsluminiszenzdioden.at all embodiments of the invention, the lamps are luminescent diodes, in particular high-performance luminescence diodes.

Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further Features, benefits and benefits The invention results from the further subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:The Invention will be described below in conjunction with the drawings Representation of an embodiment explained in more detail. It shows:

1 eine Schnittansicht der Signalleuchte nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a sectional view of the signal lamp according to the embodiment of the invention;

2 eine Vorderansicht der Signalleuchte; 2 a front view of the signal light;

3A: ein vergrößert dargestelltes Detail X des Linsenbestandteiles von 1; 3A : an enlarged detail X of the lens component of 1 ;

3B: ein vergrößert dargestelltes Detail Y des Linsenbestandteiles von 1; 3B an enlarged detail Y of the lens component of 1 ;

4 eine Aufsicht auf das Formteil; und 4 a view of the molding; and

5 eine Aufsicht auf den Grundträger. 5 a view of the base carrier.

Es wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen, in welchen gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten, insbesondere in den verschiedenen Figuren bezeichnen.It Reference is now made to the drawings, in which the same Reference numerals identical or corresponding parts in the different views, in particular in the various figures.

Die Figuren zeigen eine Signalleuchte 1 mit einem Grundträger 2 und wenigstens einem Leuchtmittel 3, vorzugsweise zwei oder einigen wenigen mehr elektrischen Leuchtmitteln 3, die zusammen eine quasizentrale Lichtquelle 4 bilden, und die auf dem Grundträger 2 in einer Ebene 5 mit einem geringen Abstand a voneinander derart angeordnet sind, dass die von den Leuchtmitteln 3 eingenommene Fläche eine maximale Seitenlänge s aufweist, und mit einer Linseneinrichtung 6, die in einem vorbestimmten Abstand b vor dem einen Leuchtmittel oder den mehreren Leuchtmitteln 3 angeordnet ist, wobei der vorbestimmte Abstand b größer ist, insbesondere wesentlich größer ist als die maximale Seitenfläche s.The figures show a signal light 1 with a basic carrier 2 and at least one light source 3 , preferably two or a few more electric bulbs 3 , which together form a quasicentral light source 4 form, and those on the ground support 2 in a plane 5 are arranged with a small distance a from each other such that the of the bulbs 3 occupied Surface has a maximum side length s, and with a lens device 6 , which at a predetermined distance b in front of the one or more bulbs 3 is arranged, wherein the predetermined distance b is greater, in particular substantially greater than the maximum side surface s.

Die Signalleuchte 1 nach dem Ausführungsbeispiel ist allseitig geschlossen und besitzt ein Gehäuse 7, welches die Linseneinrichtung 6, den Grundträger 2, sowie ein Seitenwandteil 8 umfasst. Das Gehäuse 7 kann von zwei Seiten geöffnet werden, was über (nicht näher dargestellte) Verschraubungen geschehen kann (eine Verklebung der Gehäusebestandteile ist somit nicht erforderlich). Das Seitenwandteil 8 besteht aus einem lichtabsorbierenden, z.B. schwarz eingefärbtem Material.The signal light 1 according to the embodiment is closed on all sides and has a housing 7 which the lens device 6 , the basic carrier 2 , as well as a side wall part 8th includes. The housing 7 can be opened from two sides, which can be done via (not shown) glands (a bonding of the housing components is therefore not required). The side wall part 8th consists of a light absorbing, eg colored black material.

Das eine oder die mehreren Leuchtmittel 3 und eine zur Ansteuerung und Leistungsversorgung der Leuchtmittel 3 gehörende elektrische Schaltung 9 ist oder sind auf einer einzigen Platine 10 angeordnet, wobei die Platine 10 über eine Zwischenlage 11 aus einem geeigneten Wärmeleitmaterial mit einem Kühlelement 12 zur Abführung der beim Betrieb der Signalleuchte 1 entstehenden Abwärme gekoppelt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kühlelement 12 durch einen mehrere Kühlrippen 13 aufweisenden Kühlkörper ausgebildet.The one or more bulbs 3 and one for driving and powering the bulbs 3 belonging electrical circuit 9 is or are on a single board 10 arranged, with the circuit board 10 over a liner 11 from a suitable Wärmeleitmaterial with a cooling element 12 to dissipate during operation of the signal light 1 resulting waste heat are coupled. In the illustrated embodiment, the cooling element 12 through a plurality of cooling fins 13 having formed heat sink.

Bei einer anderen, nicht näher dargestellten Ausführung der Erfindung kann das Kühlelement 12 auch durch ein Wärmespeicherelement oder anderes passives Kühlelement ausgebildet sein. Darüber hinaus sind auch andere, insbesondere aktive Kühlelemente denkbar, z.B. solche mit Peltierelementen.In another, not shown embodiment of the invention, the cooling element 12 be formed by a heat storage element or other passive cooling element. In addition, other, in particular active cooling elements are conceivable, for example those with Peltier elements.

Ein ebenfalls aus lichtabsorbierenden Material gefertigtes Formteil 14 vorzugsweise aus Kunststoff überdeckt die Platine 10 vollständig. Das Formteil 14 hat insbesondere ein nach aussen gestelltes Flügelteil 15, ein Mittelteil 16, und ein das Flügelteil 15 und das Mittelteil 16 verbindendes, schräges Wandteil 17, welche Teile 15, 16, 17 des Formteiles 14 alle reflektierenden Bestandteile des Grundträgers 2 bzw. der Platine 13 gegenüber unerwünschten Lichtreflexionen abschirmen. Das Mittelteil 16 hat Bohrungen bzw. Öffnungen 18, in denen die Leuchtmittel 3 eingesetzt sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Gehäuses 7 mit Seitenwandteil 8, Linseneinrichtung 6, und das die Platine 10 überdeckende Formteil 14 wird eine fast vollständige Phantomlichtreduktion dadurch erreicht, dass dieses unerwünschte Phantomlicht nicht mehr in die bzw. auf die Leuchtmittel (LEDs und diesen zugeordneten Einzelreflektoren) trifft und dann in Richtung des Betrachters gelangen könnte, sondern auf die Absorptionsflächen des Formteiles 14 und andere Gehäusebestandteile gelenkt wird. Dieser Sachverhalt ergibt sich insbesondere aus der Darstellung gemäß 1 anhand der schematisch bezeichneten Lichtstrahlenverläufe 20 bis 25. Lichtstrahlen 20 sind die von Fremdlicht (Sonnenlicht) gemäß Pfeil 19 eintretenden Lichtstrahlen, die in der dargestellten Weise von der Linseneinrichtung 6 abgelenkt und entweder auf das Mittelteil 16 (Lichtstrahlen 21), das Wandteil 17 (Lichtstrahlen 22), das Flügelteil 15 (Lichtstrahlen 23), oder das Seitenwandteil 8 des Gehäuses (Lichtstrahlen 24) treffen und dort absorbiert werden. Lediglich ein gerinder Anteil von etwa 5 % des auf die Linseneinrichtung 6 einfallenden Fremdlichtes wird als nicht absorbiertes und daher störendes Licht (Lichtstrahlen 25) nach aussen reflektiert.A likewise made of light-absorbing material molded part 14 preferably made of plastic covers the board 10 Completely. The molding 14 has in particular an outwardly made wing part 15 , a middle section 16 , and one the wing part 15 and the middle part 16 connecting, sloping wall part 17 , which parts 15 . 16 . 17 of the molding 14 all reflective components of the basic carrier 2 or the board 13 shield against unwanted light reflections. The middle part 16 has holes or openings 18 in which the bulbs 3 are used. By the inventive arrangement of the housing 7 with side wall part 8th , Lens device 6 , and the board 10 covering molding 14 an almost complete phantom light reduction is achieved in that this unwanted phantom light no longer in the or on the light sources (LEDs and their associated individual reflectors) and then could come in the direction of the viewer, but on the absorption surfaces of the molded part 14 and other housing components is directed. This situation arises in particular from the presentation according to 1 on the basis of the schematically designated light beam courses 20 to 25 , light rays 20 are those of extraneous light (sunlight) according to arrow 19 entering light beams, in the manner shown by the lens device 6 distracted and either on the middle part 16 (Light rays 21 ), the wall part 17 (Light rays 22 ), the wing part 15 (Light rays 23 ), or the side wall part 8th of the housing (beams of light 24 ) and absorbed there. Only a proportion of about 5% of the lens device 6 incident extraneous light is as unabsorbed and therefore disturbing light (light rays 25 ) reflected to the outside.

Die Linseneinrichtung 6 nach der Erfindung ist gemäß 2 eine einstückig gefertigte Kombinationslinse mit einer Vielzahl von Einzellinsen 26 mit jeweils unterschiedlichen Abstrahl- bzw. Beugungscharakteristiken. Die Kombinationslinse 6 vereinigt und kombiniert die optischen Eigenschaften einer Sammellinse, einer Fresnellinse, und einer Mehrfachblenden- oder Antireflexionsstruktur in einem einzigen optischen Bauelement, und hat eine der Lichtquelle zugewandte Oberfläche 27 mit einer Innenstruktur, und eine der Lichtquelle abgewandte, gewölbte, nicht weiter strukturierte Oberfläche 28. Die Innenstruktur 27 ist durch eine Vielzahl nebeneinander angeordneter, vieleckiger oder runder Flächenabschnitte 29 ausgebildet, insbesondere durch 4- oder (wie dargestellt) 6-eckige Flächenabschnitte 29 oder (nicht näher dargestellt) kreis- oder ovalrunde Flächenabschnitte.The lens device 6 according to the invention is according to 2 an integrally manufactured combination lens with a plurality of individual lenses 26 each with different emission or diffraction characteristics. The combination lens 6 combines and combines the optical properties of a condenser lens, a Fresnel lens, and a multi-aperture or anti-reflection structure in a single optical device, and has a surface facing the light source 27 with an internal structure, and a curved, not further structured surface facing away from the light source 28 , The internal structure 27 is characterized by a plurality of juxtaposed, polygonal or round surface sections 29 formed, in particular by 4- or (as shown) 6-angular surface sections 29 or (not shown in detail) circular or oval round surface sections.

Wie am besten gemäß 3A und 3B ersichtlich ist, hat jede Einzellinse 26 auf der der Lichtquelle zugewandten Oberfläche 26 einen gekrümmten oder gebogenen Oberflächenabschnitt 30, der entweder wie in 3A gezeigt eine konkave Form, oder wie in 3B gezeigt, eine konvexe Form haben kann, und einen sich daran anschließenden geradlinigen Oberflächenabschnitt 31. Jede Einzellinse 26 hat eine eigenständige, individuelle Formgebung, die entweder durch empirische Ermittlung oder durch Berechnung vorgegeben ist, und zwar dergestalt, dass durch die Formgebung und/oder Winkeleinstellung jedes vieleckigen oder runden Oberflächenabschnittes 30, 31 gegenüber der optischen Achse der Signalleuchte das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht nach anwenderspezifischen Vorgaben in vorbestimmten Richtungen einzeln einstellbar umgelenkt wird. Durch die Winkeleinstellung jeder vieleckigen Grundfläche wird das LED-Licht sonach entsprechend den vorgegebenen Abstrahlverhalten umgelenkt. Die je nach gefordertem Abstrahlverhalten definierte Wölbung bzw. Krümmung der konkaven oder konvexen Oberflächenabschnitte 30 formt das Licht so, dass es möglichst nahe an die vorgegebenen Abstrahlverhalten angepasst wird. Dadurch wird zum einen wenig Licht verschwendet, was einer hohen Effizienz entspricht. Zum ande ren wird eine gute Uniformity (d. h. Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte) erreicht, da jede wabenartige Einzellinse 26 individuell angepasst das gewünschte Abstrahlverhalten erzeugt, und auch die Farbmischung in jeder Einzellinse 26 stattfindet. Auf diese Weise ist es ebenso möglich, bereits zahlenmäßig weniger Leuchtmittel (LEDs) einzusetzen und auch „verschiedenfarbige" Leuchtmittel (LEDs) zu mischen bzw. zu kombinieren, ohne dass wie bei den bisherigen Einfach- oder Doppellinsensystemen die Leuchtmittel bzw. LEDs in ihrer Anzahl (abzählbar durch helle Lichtpunkte auf der Frontlinse) und die Farbschwankungen auffallen. Weiterhin ist die Geometrie der Linseninnenstruktur so auslegbar, dass wenig Licht nach aussen in nicht gewünschte Richtungen abgestrahlt (d.h. verschwendet) wird. Dieses eingesparte Licht kann in sinnvolle Bereiche unter Berücksichtigung der anwenderspezifisch vorgegebenen bzw. gewünschten Abstrahlcharakteristik genutzt werden, wodurch die Effizienz der Linseneinrichtung noch weiter verbessert wird.How best according to 3A and 3B can be seen, has every single lens 26 on the surface facing the light source 26 a curved or curved surface portion 30 who either like in 3A shown a concave shape, or as in 3B shown, may have a convex shape, and an adjoining rectilinear surface portion 31 , Every single lens 26 has an independent, individual shaping, which is given either by empirical determination or by calculation, in such a way that by the shaping and / or angle adjustment of each polygonal or round surface section 30 . 31 relative to the optical axis of the signal light, the light emitted by the light source is deflected individually adjustable according to user-specific specifications in predetermined directions. Due to the angle adjustment of each polygonal base area, the LED light is accordingly deflected according to the predetermined radiation behavior. The depending on the required radiation behavior defined curvature or curvature of the concave or convex surface sections 30 shapes the light so that it is adjusted as close as possible to the given radiation behavior. As a result, a little light is wasted, which corresponds to a high efficiency. On the other hand becomes a good uniformity (ie, uniformity of luminance) achieved because each honeycomb single lens 26 individually produced the desired radiation behavior, and also the color mixture in each Einzellinse 26 takes place. In this way, it is also possible to use already numerically less bulbs (LEDs) and also "different colored" bulbs (LEDs) to mix or combine without, as in the previous single or double lens systems, the bulbs and LEDs in number Furthermore, the geometry of the inner lens structure is such that little light is radiated outwards in undesired directions (ie wasted) .This saved light can be put into meaningful areas under consideration of the user-specific predetermined or desired radiation characteristic can be used, whereby the efficiency of the lens device is further improved.

Weiterhin ist es durch eine Kombination der vorstehend genannten optischen Eigenschaften mit weiteren Feineinstellungen der Linseninnenstruktur möglich, das von aussen einfallende Fremdlicht (z.B. Sonnenlicht) auf die Absorptionsflächen des Formteiles 14 und der anderen Gehäusebestandteile derart zu lenken, dass dieses Licht nicht mehr in die Leuchtmittel (LEDs) und/oder diesen. zugeordneten Reflektoren trifft und dann in Richtung des Betrachters gelangt. In diesem Sinne trägt die Linseneinrichtung 6 auch noch zu einer weiteren Phantomlicht-Reduktion bei. Beispielsweise können Antireflexflächen 32 („Phantomlichtpunkte") auf der Innen- oder auch Außenseite der Linseneinrichtung aufgebracht werden (z.B. durch Aufrauung, Mattierung, Einfärbung, Bedruckung), und zwar für jede Einzellinse individuell. Diese verhindern Reflexionen stammend von der Linseninnenstruktur, d.h. Fremdlicht, welches ansonsten in Richtung des Betrachters liefe, wird absorbiert oder zerstreut. Die Form, Größe und Position der Antireflexflächen 32 kann dabei auch in Abhängigkeit von der Position und Winkelstellung der jeweiligen Einzellinse in der Linseneinrichtung 6 variieren.Furthermore, it is possible by a combination of the aforementioned optical properties with further fine adjustments of the lens inner structure, the extraneous light incident from the outside (eg sunlight) on the absorption surfaces of the molded part 14 and steer the other housing components such that this light is no longer in the bulbs (LEDs) and / or this. associated reflectors and then passes in the direction of the viewer. In this sense, the lens device contributes 6 also to another phantom light reduction. For example, anti-reflection surfaces 32 ("Phantomlichtpunkte") on the inside or outside of the lens device are applied (for example, by roughening, matting, coloring, printing), for each individual lens individually. These prevent reflections originating from the lens inner structure, ie extraneous light, which otherwise in the direction the observer is absorbed, absorbed or scattered, the shape, size and position of the antireflex surfaces 32 can also be a function of the position and angular position of the respective single lens in the lens device 6 vary.

Da insbesondere zum Rand der Linseneinrichtung 6 hin die Effizienz aufgrund steiler Winkel und zunehmend größeren senkrechten Flächen sinkt, kann hier die Wabenstruktur durch eine sogenannte „TIR-Zone" ersetzt werden. An Stelle einer Lichtbrechung an den Oberflächen der vieleckigen Strukturen wird hierbei eine „Totale Interne Reflexion" (TIR) im Material selbst genutzt.As in particular to the edge of the lens device 6 As the efficiency decreases due to steep angles and increasingly larger vertical surfaces, the honeycomb structure can be replaced by a so-called "TIR zone." Instead of a refraction of light at the surfaces of the polygonal structures, a "Total Internal Reflection" (TIR) is achieved Material used.

Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Signalleuchte besteht darin, dass zum einen die Anzahl, die Position und der Abstand der Leuchtmittel 3 auf der Platine 10 anwenderspezifisch variabel einstellbar ist, und zum anderen die Lage der Platine 10 auf dem Grundträger 2 innerhalb vorgegebener Positioniermöglichkeiten eingestellt werden kann, damit das Abstrahlverhalten der Signalleuchte 1 optimiert werden kann. Zu diesem Zweck besitzt die Platine 10 auf ihrer Kontaktierungsoberfläche mehrere vorgefertigte Anschlussflecken („Pads") 33 für die Kontaktierung der Leuchtmittel bzw. LEDs 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel (vgl. 4) sind 10 solcher Pads 33 vorgesehen, die in der Form eines Dreieckes angeordnet sind, und von denen eine beliebige Anzahl und Anordnung in Abhängigkeit der gewünschten Strahlgesamtleistung und -charakteristik mit Leuchtmitteln bestückt werden kann.Another special feature of the signal light according to the invention is that on the one hand, the number, the position and the distance of the lamps 3 on the board 10 user-specific variable adjustable, and on the other hand, the position of the board 10 on the ground support 2 can be set within predetermined positioning options, so that the radiation behavior of the signal light 1 can be optimized. For this purpose owns the board 10 on their contacting surface several prefabricated pads ("pads") 33 for contacting the lamps or LEDs 3 , In the illustrated embodiment (see. 4 ) are 10 such pads 33 provided, which are arranged in the form of a triangle, and of which any number and arrangement can be equipped with light sources depending on the desired overall beam power and characteristic.

Für die Befestigung der Platine 10 auf dem Grundträger 2 vermittels Schrauben oder Stiften oder auch anderer Befestigungsmittel hat die Platine 10 Langlöcher 34, wobei der Grundträger 2 mehrere vorgefertigte Bohrungen 35 zur Aufnahme der Befestigungsmittel aufweist. Mehrere Bohrungen 35 sind hierbei eng beabstandet nebeneinander vorgefertigt vorgesehen, um eine geometrisch variable Befestigung der Platine 10 auf dem Grundträger innerhalb der Grundträgerebene zu gewährleisten. Wenn darüber hinaus noch Abstandhalter zwischen Pla tine und Grundträger vorgesehen werden, kann sogar eine bezüglich der Höhe variable Positionierung erfolgen.For fixing the board 10 on the ground support 2 by means of screws or pins or other fasteners has the board 10 slots 34 , where the basic carrier 2 several prefabricated holes 35 having for receiving the fastening means. Several holes 35 are hereby closely spaced next to each other prefabricated provided to a geometrically variable attachment of the board 10 to ensure on the basic carrier within the basic carrier level. If, in addition spacers between Pla tine and base support are provided, even with respect to the height variable positioning can be done.

Claims (18)

Signalleuchte mit einem Grundträger (2) und wenigstens einem Leuchtmittel (3), vorzugsweise zwei oder einigen wenigen mehr elektrischen Leuchtmitteln (3), die zusammen eine quasizentrale Lichtquelle bilden, und die auf dem Grundträger (2) in einer Ebene (5) mit einem geringen Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass die von den Leuchtmitteln (3) eingenommene Fläche eine maximale Seitenfläche aufweist, und mit einer Linseneinrichtung (6), die in einem vorbestimmten Abstand vor den Leuchtmitteln (3) angeordnet ist, wobei der vorbestimmte Abstand größer ist, insbesondere wesentlich größer ist als die maximale Seitenfläche, dadurch gekennzeichnet, dass – im Falle nur eines Leuchtmittels (3) – die Position und – im Falle mehrerer Leuchtmittel (3) – die Position und der Abstand der Leuchtmittel auf dem Grundträger (2) anwenderspezifisch variabel einstellbar ist.Signal light with a basic carrier ( 2 ) and at least one light source ( 3 ), preferably two or a few more electric bulbs ( 3 ), which together form a quasicentral light source, and which on the basic carrier ( 2 ) in one level ( 5 ) are arranged at a small distance from each other such that the of the bulbs ( 3 ) has a maximum side surface, and with a lens device ( 6 ), which at a predetermined distance in front of the bulbs ( 3 ), wherein the predetermined distance is greater, in particular substantially larger than the maximum side surface, characterized in that - in the case of only one illuminant ( 3 ) - the position and - in the case of several illuminants ( 3 ) - the position and the distance of the lamps on the base ( 2 ) is user-specific variable adjustable. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leuchtmittel (3) abstützende Platine (10) auf ihrer Kontaktierungsoberfläche mehrere vorgefertigte Anschlussflecken („Pads") für die Kontaktierung der Leuchtmittel (3) aufweist.Signal light according to claim 1, characterized in that the bulbs ( 3 ) supporting board ( 10 ) on its contacting surface several prefabricated pads ("pads") for contacting the bulbs ( 3 ) having. Signalleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorgefertigte Anschlussflecken dergestalt angeordnet sind, dass eine beliebige Anzahl und Anordnung in Abhängigkeit der gewünschten Strahlgesamtleistung und – charakteristik mit Leuchtmitteln bestückt werden.Signal light according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of prefabricated pads are arranged such that any number and arrangement depending on the desired overall beam power and characteristic be equipped with bulbs. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Befestigung der Platine (10) auf dem Grundträger (2) vermittels Schrauben oder Stiften oder auch anderer Befestigungsmittel die Platine (10) mehrere Langlöcher besitzt, und der Grundträger (2) mehrere vorgefertigte Bohrungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel aufweist.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that for the attachment of the board ( 10 ) on the base ( 2 ) by means of screws or pins or other fasteners, the board ( 10 ) has several elongated holes, and the basic carrier ( 2 ) has a plurality of prefabricated holes for receiving the fastening means. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine bezüglich der Höhe variable Positionierung der Leuchtmittel (3) ein Abstandhalter zwischen Platine (10) und Grundträger (2) vorgesehen ist.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that for a variable with respect to the height positioning of the lighting means ( 3 ) a spacer between board ( 10 ) and basic carrier ( 2 ) is provided. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (2) auf seiner den Leuchtmitteln (3) gegenüberliegenden Rückseite ein Kühlelement (12) besitzt.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the base support ( 2 ) on its the bulbs ( 3 ) opposite side a cooling element ( 12 ) owns. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die mehreren Leuchtmittel (3) und die zur Ansteuerung und Leistungsversorgung des oder der Leuchtmittel (3) gehörende elektrische Schaltung (9) auf einer einzigen Platine (10) angeordnet ist oder sind, wobei die Platine (10) über ein Wärmeleitmaterial (11) mit dem Kühlelement (12) gekoppelt ist.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more light sources ( 3 ) and for the control and power supply of the lamp or lamps ( 3 ) belonging electrical circuit ( 9 ) on a single board ( 10 ) is or are, wherein the board ( 10 ) via a heat conduction material ( 11 ) with the cooling element ( 12 ) is coupled. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (12) durch einen passiven Kühlkörper oder ein Wärmespeicherelement ausgebildet ist.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling element ( 12 ) is formed by a passive heat sink or a heat storage element. Signalleuchte mit einem Grundträger (2) und einer auf dem Grundträger (2) angeordneten zentralen oder quasizentralen, jedenfalls im wesentlichen punktförmig wirkenden Lichtquelle, und mit einer in einem vorbestimmten Abstand vor der Leuchtquelle angeordneten Linseneinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung (6) eine einzige Kombinationslinse mit einer Vielzahl von Einzellinsen mit jeweils unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken darstellt.Signal light with a basic carrier ( 2 ) and one on the base ( 2 ) arranged central or quasi-central, at least substantially point-like acting light source, and with a at a predetermined distance in front of the light source arranged lens device ( 6 ), characterized in that the lens device ( 6 ) represents a single combination lens with a plurality of individual lenses, each with different emission characteristics. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationslinse (6) eine der Lichtquelle zugewandte Oberfläche (27) mit einer Innen struktur, und eine der Lichtquelle abgewandte gewölbte Oberfläche (28) besitzt.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the combination lens ( 6 ) a surface facing the light source ( 27 ) with an inner structure, and a light source facing away from the curved surface ( 28 ) owns. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenstruktur durch vieleckige oder runde Flächenabschnitte ausgebildet ist, insbesondere durch 4- oder 6-eckige Flächenabschnitte oder kreis- oder ovalrunde Flächenabschnitte.Signal light according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the internal structure by polygonal or round surface sections is formed, in particular by 4- or 6-angular surface sections or circular or oval-shaped surface sections. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einstellung des Winkels jedes vieleckigen oder runden Flächenabschnittes gegenüber der optischen Achse der Signalleuchte das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht nach anwenderspezifischen Vorgaben in vorbestimmten Richtungen einzeln einstellbar umgelenkt wird.Signal light according to one of the preceding claims, characterized characterized in that by adjusting the angle of each polygonal or round surface section across from the optical axis of the signal light emitted by the light source Light according to user-specific specifications in predetermined directions individually adjustable is deflected. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationslinse (6) auf der Innen- oder Außenseite nach Form, Größe und Position unterschiedlich gestaltete Antireflexflächen (32) aufweist.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the combination lens ( 6 ) on the inside or outside according to shape, size and position differently designed anti-reflection surfaces ( 32 ) having. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexflächen durch Aufrauung, Mattierung, Einfärbung, Bedruckung der Linsenoberfläche ausgebildet sind.Signal light according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the anti-reflection surfaces by roughening, matting, coloring, Printing the lens surface are formed. Signalleuchte mit einem Grundträger (2) und wenigstens einem Leuchtmittel (3), vorzugsweise zwei oder einigen wenigen mehr elektrischen Leuchtmitteln (3), die zusammen eine quasizentrale Lichtquelle bilden, und die auf dem Grundträger (2) in einer Ebene mit einem geringen Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass die von den Leuchtmitteln (3) eingenommene Fläche eine maximale Seitenfläche aufweist, und mit einer Linseneinrichtung (6), die in einem vorbestimmten Abstand vor den Leuchtmitteln angeordnet ist, wobei der vorbestimmte Abstand größer ist, insbesondere wesentlich größer ist als die maximale Seitenfläche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Leuchtmittel (3) auf einer einzigen Platine (10) bestückt ist oder sind, auf welcher Platine auch die zur Ansteuerung und/oder Leistungsversorgung des oder der Leuchtmittel dienenden elektrischen Schaltung vorgesehen ist, und ein aus lichtabsorbierenden Material gefertigtes Formteil (14) vorzugsweise aus Kunststoff vorgesehen ist, welches die Platine (10) vollständig überdeckt.Signal light with a basic carrier ( 2 ) and at least one light source ( 3 ), preferably two or a few more electric bulbs ( 3 ), which together form a quasicentral light source, and which on the basic carrier ( 2 ) are arranged in a plane with a small distance from each other such that the of the bulbs ( 3 ) has a maximum side surface, and with a lens device ( 6 ), which is arranged at a predetermined distance in front of the lighting means, wherein the predetermined distance is greater, in particular substantially larger than the maximum side surface, characterized in that the one or more lighting means ( 3 ) on a single board ( 10 ) is fitted on which board is also provided for the control and / or power supply of the one or more lamps electrical circuit, and a made of light-absorbing material molded part ( 14 ) is preferably made of plastic, which the board ( 10 completely covered. Signalleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (14) ein nach aussen gestelltes Flügelteil (15), ein Mittelteil (16), und ein das Flügelteil (15) und das Mittelteil (16) verbindendes, schräges Wandteil (17), welche Teile (15, 16, 17) des Formteiles (14) alle reflektierenden Bestandteile des Grundträgers (2) bzw. der Platine (10) gegenüber unerwünschten Lichtreflexionen abschirmen, aufweist.Signal light according to claim 15, characterized in that the molded part ( 14 ) an outwardly placed wing part ( 15 ), a middle part ( 16 ), and a wing part ( 15 ) and the middle part ( 16 ) connecting, sloping wall part ( 17 ), which parts ( 15 . 16 . 17 ) of the molded part ( 14 ) all reflective components of the basic carrier ( 2 ) or the board ( 10 ) to shield against unwanted light reflections has. Signalleuchte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (14) Bohrungen bzw. Öffnungen (18) aufweist, in denen die Leuchtmittel (3) eingesetzt sind.Signal light according to claim 16, characterized in that the molded part ( 14 ) Holes or openings ( 18 ), in which the lighting means ( 3 ) are used. Signalleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (3) Luminiszenzdioden sind, insbesondere Hochleistungsluminiszenzdioden.Signal light according to one of the preceding claims, characterized in that the lighting means ( 3 ) Luminescence diodes are, in particular high-performance luminescence diodes.
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