Gerichtetes Licht
Optik für Leuchtdioden
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Linsen und Lampen
Während die Abstrahlcharakteristik eines einzelnen Leuchtdiodenchips noch relativ einfach in den Griff zu bekommen ist, spielen bei RGB-LEDs, die im Allgemeinen drei Chips in sich vereinen, und bei Leuchtmodulen, bei denen die Zahl der einzelnen LEDs beliebig groß sein kann, viele Erwägungen eine Rolle. Zunächst einmal die Farbe: Lichtbrechung ist wellenlängenabhängig, sodass genau darauf zu achten ist, welcher Farbeindruck in welchem Raumbereich erzeugt werden soll. Das ist sowohl bei reinen Effektlichtern wichtig, viel mehr jedoch bei Display-Hinterleuchtungen. Der immer noch deutlich spürbare Mehrpreis für LED-hinterleuchtete Fernseher muss sich für den Betrachter auch in deutlich besserer Qualität niederschlagen, wobei die Farbstabilität über viele Jahre hinweg ebenfalls große Bedeutung hat. Man mag zwar das Mobiltelefon alle paar Jahre wechseln, doch mit Sicherheit nicht den Fernsehapparat.
Bei Beleuchtungslösungen geht es zumeist um weiße Leuchtdioden. Als vor einigen Jahren die ersten LED-Retrofit-Lampen auf den Markt kamen, wirkten diese häufig abschreckend. Bei auch nur minimal schwankender Versorgungsspannung (beispielsweise bei Uraltverkabelungen im Altbau) wurde das zunächst angenehme Licht schnell immer blauer. Diesen Effekt haben die Hersteller in den Griff bekommen, die Ansteuerelektronik kompensiert auch »schmutzige« Leitungen.
Warum wirken viele preislich im unteren Bereich angesiedelte LED-Module dann immer noch bläulicher als die Packung verspricht? Das liegt meist an der Optik. So manche Preiskämpfer unter den Anbietern von Glühbirnenersatz kaufen große Chargen »warmweiße« LED-Bausteine und »panschen« einfach eine Kunstharzmischung drüber, die möglichst billig sein soll und dementsprechend nicht auf die speziellen Bausteine abgestimmt ist. Hinzu kommt, dass auch die LEDs meist aus den »billigeren« Bins stammen – was bei korrekter Behandlung nichts ausmachen würde, da die Halbleiterhersteller die Prozesse inzwischen im Griff haben und man davon ausgehen kann, dass »warmweiß« auch »warmweiß« bedeutet.
Recht großen Aufwand betreibt etwa Sharp für sein LED-Portfolio. Das Unternehmen kooperiert mit Optikspezialisten, um seine Leuchtdioden auf jeden Fall ins rechte Licht zu rücken. So umfasst das Angebot allerlei Lösungen von punktuell fokussierten Spotlights bis hin zu großen Abstrahlwinkeln von etwa +/- 30°. Aus diesen Partnerschaften sind auch Linsen für Multi-LED-Lampen hervorgegangen, die sich nach Wunsch schrauben, kleben oder clippen lassen. Für die Leuchtdiodenmodule der »Zenigata«-Serie wurde ein Verfahren entwickelt, um die Optik direkt mit dem Modul zu verbinden und komplett einzukapseln. »Encapsulated Zenigata«-Module eignen sich etwa als Leuchtmittel für Downlights.
Sharp und seine Partner IdeaLED und LEDiL nutzen hier Kunststoffe, die für Temperaturen deutlich über +100 °C ausgelegt sind. Der Vorteil gegenüber Glas ist das geringere Gewicht und die einfachere Bearbeitbarkeit. Kombinationen unterschiedlicher Linsengeometrien erlauben es beispielsweise, Lichtkegel gezielt zu Linien oder Kreuzen zu formen.
Im Vergleich mit Reflektoren haben Linsen im Allgemeinen eine höhere Effizienz, da weniger Licht verlorengeht, außerdem können sie selbst als dichte Abdeckung fungieren, bis hin zur Schutzart IP65. Allerdings sind Linsen, wie oben angedeutet, stärker wellenlängenabhängig.
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