Miniaturisierte TIR-Linse der für LEDs mit hoher Leuchtkraft

ESCATEC, einer der führenden europäischen Anbieter für Auftragsplanungs- und Fertigungsdienste, hat eine miniaturisierte TIR-Linse („Total Internal Reflection“) der nächsten Generation für ultrahelle LEDs konzipiert. ESCATEC’s nächsten Generation TIR-Linse, die einem Zwanzigstel der Größe gängiger TIR-Linsen entspricht, wird direkt auf der freiliegenden LED platziert und mit einem lichtdurchlässigen, optischen Spezialkleber fixiert.

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ESCATECs nächsten Generation TIR-Linse für LEDs vor einer konventionellen TIR-Linse [Bild: Escatec Switzerland AG]

Auf diese Weise sind beide Teile ohne Luftspalt zur optimalen optischen Kopplung fest miteinander verbunden, wodurch das Licht von der LED zur TIR-Linse verlustarm übertragen wird und eine optische Effizienz gegeben ist, mit der bis zu 95 % des Lichts durch die Linsenvorderseite ausgeleitet werden.

Heutige TIR-Linsen sind in ihrer Passform für verkapselte LEDs ausgelegt und können somit den in der neuen Bauweise gegebenen hohen Grad an optischer Kopplung nicht erreichen. Üblicherweise haben sie zudem einen wesentlich größeren Durchmesser von 20 mm sowie eine Höhe von 20 mm, wogegen die nächsten generation TIR-Linse im Durchmesser 4 mm und in der Höhe 4,5 mm klein sein kann. Die neue TIR-Linse kann aus PMMA, Silikon oder Glas gefertigt werden, abhängig vom Hitzegrad, dem sie standhalten soll.

Die nächsten Generation TIR-Linse wurde passend zu ESCATEC’s jüngst eingeführter Lösung namens Heat Spreader entwickelt, die die Positionierung ultraheller, passiv gekühlter LEDs eng nebeneinander und bei Leistungsdichten bis zu 10W pro mm2 ermöglicht. Die verknüpften Packungsdichten der LEDs und TIR-Linsen setzen einen neuen Standard für ultrahelle, kompakte, leichtgewichtige Beleuchtungslösungen wie Bühnenlichter, Suchscheinwerfer und auch Mikroskopbeleuchtungen. Diese neuen Lösungen benötigen nicht nur wesentlich weniger Strom, sondern haben zudem eine längere Betriebslebensdauer von bis zu 50.000 Stunden im Vergleich zu 2.000 Stunden einer entsprechenden Xenon Leuchte.

ESCATEC stellt einen Referenzentwurf zur Verfügung, in dem 20W LEDs in einen Bereich von 1,4 mm mal 1,7 mm eingepasst sind und der einen gebündelten Lichtstrahl, mit 10W elektrischer Leistung vergleichbar, mit nur +/-12 Grad Zerstreuung erzeugt.