DE112007002136T5

DE112007002136T5 - LED-Lampe

Info

Publication number: DE112007002136T5
Application number: DE112007002136T
Authority: DE
Inventors: Daijiro Konaka
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2027-09-20
Also published as: JP2008077899A; US8425080B2; WO2008035693A1; US20090201679A1; JP4981390B2; DE112007002136B4

Abstract

LED-Lampe, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgestattet ist mit
einem Außengehäuse, dessen eine Seite offen ist und das
einen U-förmigen Querschnitt aufweist,
einer Reflexionsplatte, die im Inneren dieses Außengehäuses an der Seite des Öffnungsteils vorgesehen ist, in gleicher Richtung wie das o. e. Außengehäuse geöffnet ist und deren Querschnitt die Form eines Trapezes aufweist,
mehreren LED-Modulen, die an dem die kurze Seite der o. e. Reflexionsplatte darstellenden Bodenteil angebracht sind und bei denen LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden,
einer Lichtdiffusionsfolie, die in der Nähe des Öffnungsteils des o. e. Außengehäuses vorgesehen ist und die das Licht streut, und
einem Beleuchtungsstromkreis, der im Inneren des o. e. Außengehäuses am Bodenteil vorgesehen ist und die o. e. LEDs anschaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Lampe, bei der eine Leuchtdiode (LED) als Lichtquelle verwendet wird.
[Stand der Technik]
Als bei vorgefertigten Fluoreszenzlampen-Beleuchtungsgeräten an Stelle der Fluoreszenzlampe angebracht verwendete LED-Lampe vom Typ Fluoreszenzlampe wurde, um eine LED-Lampe zur Verfügung zu stellen, die u. a. in der Lage ist, Anbringungsstellungen mehrerer LEDs einfach und verlässlich zu halten, sowie mit einem möglichst einfachen Aufbau den für das Anschalten der jeweiligen LEDs notwendigen Strom einzuspeisen und diesen Strom umzuwandeln und zu regulieren, eine LED-Lampe vorgeschlagen, die ausgestattet ist mit mehrere Füße aufweisenden LEDs, einer Grundplatte, auf der diese jeweiligen LEDs sich von ihren Füßen aus erhebend angebracht sind, einem Verkleidungsmaterial, an dem mehrere Durchgangslöcher, in die die auf der Grundplatte angebrachten jeweiligen LEDs gesteckt werden und die deren jeweilige Anbringungsstellungen halten, entsprechend dem jeweiligen Anbringungswinkel gebildet sind, einem Überstand für die Montage, der in das Einfügungsloch der Fassung des Fluoreszenzlampen-Beleuchtungsgerätes eingeschoben wird, und einem Beleuchtungsstromkreis, der den von einer äußeren Stromquelle unter Verwendung eines Netzanschlusskabels entnommenen Strom in Spannung/Strom für das Anschalten der jeweiligen LEDs regelt und diesen jeweiligen LEDs zuführt (siehe z. B. Patentdokument 1).

Patentdokument 1: JP2004-303614

Offenlegung der Erfindung

Durch die Erfindung zu lösende Probleme

Bei der LED-Lampe vom Typ Fluoreszenzlampe des o. e. Vorschlags gibt es jedoch die folgenden Probleme.
Da mehrere LEDs mit einem Abstand voneinander vorgesehen sind, werden, weil die Schatten beim Auftreffen des Lichts auf einen Gegenstand voneinander abweichen, mehrere Schatten gebildet.
Da weiterhin keine LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden, ist es notwendig, viele LEDs zu verwenden. Daher wird die Form groß und gleichzeitig steigt auch das Gewicht.
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die o. e. Probleme zu lösen und hat zum Ziel, eine LED-Lampe zur Verfügung zu stellen, bei der die Anzahl der LEDs dadurch reduziert wird, dass LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden, und die gleichzeitig dazu in der Lage ist, mittels einer Lichtdiffusionsfolie eine Punktlichtquelle in eine linienförmige Lichtquelle usw. umzuwandeln.
Mittel zur Problemlösung
Eine der vorliegenden Erfindung gemäße LED-Lampe ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgestattet ist mit einem Außengehäuse, dessen eine Seite offen ist und das einen U-förmigen Querschnitt aufweist, einer Reflexionsplatte, die im Inneren dieses Außengehäuses an der Seite des Öffnungsteils vorgesehen ist, in gleicher Richtung wie das Außengehäuse geöffnet ist und deren Querschnitt die Form eines Trapezes aufweist, mehreren LED-Modulen, die an dem die kurze Seite der Reflexionsplatte darstellenden Bodenteil angebracht sind und bei denen LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden, einer Lichtdiffusionsfolie, die in der Nähe des Öffnungsteils des Außengehäuses vorgesehen ist und die das Licht streut, und einem Beleuchtungsstromkreis, der im Inneren des Außengehäuses am Bodenteil vorgesehen ist und die LEDs anschaltet.
Weiterhin ist eine der vorliegenden Erfindung gemäße LED-Lampe dadurch gekennzeichnet, dass auf der Diffusionsfolie ein Diffusionsprisma vorgesehen ist.
Weiterhin ist eine der vorliegenden Erfindung gemäße LED-Lampe dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Diffusionsfolie eine halbgewölbte Form ist.
Weiterhin ist eine der vorliegenden Erfindung gemäße LED-Lampe dadurch gekennzeichnet, dass sie eine lineare LED-Lampe ist, bei der das Außengehäuse eine lineare Form aufweist und als Diffusionsfolie eine Diffusionsfolie verwendet wird, bei der der Diffusionswinkel in der einen Richtung größer ist als der Diffusionswinkel in der anderen Richtung.
Weiterhin ist eine der vorliegenden Erfindung gemäße LED-Lampe dadurch gekennzeichnet, dass sie eine runde LED-Lampe ist, bei der das Außengehäuse eine runde Form aufweist und als Diffusionsfolie eine Diffusionsfolie verwendet wird, bei der der Diffusionswinkel in alle Richtungen groß ist.
Effekt der Erfindung
Da bei einer der vorliegenden Erfindung gemäßen LED-Lampe LED-Module mit hoher Lumineszenz verwendet werden, ist es möglich, die Anzahl der LEDs zu reduzieren, wodurch eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung möglich wird.
Weiterhin werden dadurch, dass am Öffnungsteil des Außengehäuses eine Diffusionsfolie vorgesehen ist, die Punktlichtquellen der LEDs in linienförmige Lichtquellen umgewandelt, so dass beim Auftreffen des Lichtes auf einen Gegenstand die Schatten nicht voneinander abweichen und eine mit der Fluoreszenzlampe fast identische Lichtquelle entsteht.
Weiterhin kann dadurch, dass auf der Diffusionsfolie zusätzlich ein Diffusionsprisma vorgesehen ist, das Licht entlang des Diffusionsprismas ausgedehnt werden.
Da weiterhin dadurch, dass die Diffusionsfolie eine halbgewölbte Form aufweist, der Abstand zwischen Diffusionsfolie und LEDs groß wird, werden die Punktlichtquellen der LEDs noch mehr in linienförmige Lichtquellen umgewandelt und auch die Schatten beim Auftreffen dieses Lichts auf einen Gegenstand weichen nicht voneinander ab, so dass eine mit der Fluoreszenzlampe fast identische Lichtquelle entsteht.
Einfache Erklärung der Zeichnungen
[1] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 1 zeigt, wobei (a) ein Grundriss der linearen LED-Lampe 1 ist und (b) eine Seitenansicht derselben ist.
[2] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 1 zeigt und ist ein Schnittbild entlang A-A von 1.
[3] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 1 zeigt und ist eine Außenansicht der linearen LED-Lampe 1.
[4] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 2 zeigt und ist ein Schnittbild der linearen LED-Lampe 1.
[5] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 3 zeigt, wobei (a) ein Grundriss der runden LED-Lampe 20 ist und (b) eine Seitenansicht derselben ist.
[6] ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 3 zeigt und ist ein Schnittbild entlang B-B.
Beste Formen der Ausführung der Erfindung
Ausführungsform 1
1 bis 3 sind Zeichnungen, die die Ausführungsform 1 zeigen, wobei 1(a) ein Grundriss der linearen LED-Lampe 1 ist und (b) eine Seitenansicht derselben ist, 2 ein Schnittbild entlang A-A von 1 ist und 3 eine Außenansicht der linearen LED-Lampe 1 ist.
Wie auf 1 ersichtlich, sind bei der linearen LED-Lampe 1 (ein Beispiel einer LED-Lampe) im Inneren des im Querschnitt U-förmigen, länglichen Außengehäuses 2 die LED-Module 5, der Beleuchtungsstromkreis 6 usw. aufgenommen. Die lineare LED-Lampe 1 von 1 hat zum Ziel, eine Helligkeit zu erreichen, die einer 20-Watt-Fluoreszenzlampe in Form einer geraden Röhre entspricht, und verwendet 15 LED-Module 5 mit hoher Lumineszenz. Bezüglich der Größe des Außengehäuses 2 betragen bei dem einen Beispiel die Länge 580 mm, die Breite 40 mm und die Höhe 20 mm. Das Material des Außengehäuses ist Aluminium mit einer Dicke von mindestens 1 mm.
In der Nähe des Bodens des Außengehäuses 2 ist der Beleuchtungsstromkreis 6 vorgesehen, der dazu dient, die LED-Module 5 anzuschalten. Der Beleuchtungsstromkreis 6 ist ein allgemein bekannter, der den von einer kommerziellen Stromquelle entnommenen Strom in Spannung/Strom für das Anschalten der jeweiligen LED-Module 5 regelt und diesen jeweiligen LED-Modulen 5 zuführt.
Von den LED-Modulen 5 mit hoher Lumineszenz werden 15 Stück in linearer Form auf dem die kurze Seite der im Querschnitt trapezförmigen Reflexionsplatte 3 darstellenden Bodenteil nebeneinander angeordnet. Die LED-Module 5 weisen jeweils eine Grundplatte 5b auf und auf dieser Grundplatte 5b ist eine LED 5a installiert. Die Grundplatte 5b des LED-Moduls 5 wird unter Verwendung von doppelseitigem Klebeband auf dem Bodenteil der Reflexionsplatte 3 fixiert. Das LED-Modul 5 weist in der Umgebung der LED 5a einen Reflektor 5c aus Harz oder Metall auf, der so optimal vorgesehen ist, dass das Licht mit guter Effizienz nach vorn reflektiert wird (siehe 2).
Die Reflexionsplatte 3 ist an der Seite des Öffnungsteils des Außengehäuses 2 so vorgesehen, dass das Licht zu diesem Öffnungsteil gerichtet austritt. Die Helligkeit des LED-Moduls 5 mit hoher Lumineszenz beträgt real etwa 20 lm (Lumen), und auch wenn davon 15 Stück verwendet werden, beträgt sie etwa 300 lm, aber dadurch, dass z. B. wie nachfolgend beschrieben die Diffusionsfolie 4 o. ä. verwendet wird, um die Gestaltung zu optimieren, wird an einer bestimmten Position von der Lichtquelle aus die Flächenbeleuchtungsstärke gesichert.
An dem Öffnungsteil des Außengehäuses 2 wird die einseitig gerichtete Diffusionsfolie 4 angebracht, bei der der Diffusionswinkel in einer Richtung größer ist als der Diffusionswinkel in der zu dieser Richtung vertikalen Richtung. Die Richtung der Diffusionsfolie 4, bei der der Diffusionswinkel größer ist, wird mit der Längsrichtung des Außengehäuses 2 in Übereinstimmung gebracht. Der Diffusionswinkel der einseitig gerichteten Diffusionsfolie 4 beträgt in der Richtung des größeren Diffusionswinkels mindestens 35° und in der zu dieser Richtung vertikalen Richtung höchstens 20°.
Ferner beträgt der Abstand zwischen der Diffusionsfolie 4 und den LEDs 5a mindestens 5 mm. Um das Licht von den LEDs 5a zu streuen, sollte die Diffusionsfolie 4 möglichst weit von den LEDs 5a entfernt sein. Durch einen solchen Aufbau werden die Punktlichtquellen der 15 LEDs 5a in linienförmige Lichtquellen umgewandelt. Wenn dieses Licht auf einen Gegenstand auftrifft, weichen die Schatten nicht voneinander ab, so dass eine mit der Fluoreszenzlampe fast identische Lichtquelle entsteht.
Wie auf 1 gezeigt, kann auf der Diffusionsfolie 4 zusätzlich ein Diffusionsprisma 7 vorgesehen werden. Dadurch, dass zusätzlich ein Diffusionsprisma 7 vorgesehen wird, kann das Licht in Längsrichtung gestreckt werden.
Um bei einem vorgefertigten Fluoreszenzlampen-Beleuchtungsgerät an Stelle der Fluoreszenzlampe die lineare LED-Lampe 1 anbringen und verwenden zu können, wird, wie auf 3 ersichtlich, ein Sockel 10 einer Fluoreszenzlampe in Form einer geraden Röhre an beiden Randteilen in Längsrichtung des Außengehäuses 2 angebracht. Da der Sockel einer Fluoreszenzlampe gewöhnlich zwei Sockelstifte zum Erhitzen eines Glühfadens aufweist, werden bei der geradlinigen LED-Lampe 1, obwohl ein Sockelstift 10a ausreichend wäre, angepasst an die Sockel einer Fluoreszenzlampe zwei Sockelstifte 10a vorgesehen.
Wie oben beschrieben, kann bei einer der vorliegenden Ausführungsform 1 gemäßen linearen LED-Lampe 1, da LED-Module 5 mit hoher Lumineszenz verwendet werden, die Anzahl der LEDs 5a reduziert werden, so dass eine Verkleinerung und eine Gewichtsreduzierung möglich wird.
Weiterhin werden dadurch, dass an dem Öffnungsteil des Außengehäuses 2 die Diffusionsfolie 4 verwendet wird, bei der der Diffusionswinkel in der einen Richtung größer ist als der Diffusionswinkel in der anderen Richtung, die Punktlichtquellen der LEDs 5a in linienförmige Lichtquellen umgewandelt. Wenn dieses Licht auf einen Gegenstand auftrifft, weichen die Schatten nicht voneinander ab, so dass eine mit der Fluoreszenzlampe fast identische Lichtquelle entsteht.
Weiterhin kann dadurch, dass auf der Diffusionsfolie 4 das Diffusionsprisma 7 zusätzlich vorgesehen wird, das Licht in Längsrichtung gestreckt werden.
Ausführungsform 2
4 ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 2 zeigt und ist ein Schnittbild der linearen LED-Lampe 1.
Bei der Ausführungsform 1 wurde die Diffusionsfolie 4 in Form einer ebenen Platte verwendet, aber hierbei wird, wie auf 4 ersichtlich, die halbgewölbte Diffusionsfolie 11 verwendet. Alles andere ist mit der Ausführungsform 1 identisch. In diesem Falle beträgt die Höhe der linearen LED-Lampe 1 etwa 40 mm.
Wie bereits erwähnt, ist der Lichtdiffusionseffekt größer, je weiter die Diffusionsfolie von den LEDs 5a entfernt ist. Dadurch, dass die halbgewölbte Diffusionsfolie 11 gewählt wird, wird im Vergleich zu der Diffusionsfolie 4 in Form einer ebenen Platte der Abstand zu den LEDs 5a größer, weshalb die Punktlichtquellen der LEDs 5a noch mehr in linienförmige Lichtquellen umgewandelt werden, und wenn dieses Licht auf einen Gegenstand auftrifft, weichen die Schatten nicht voneinander ab, so dass eine mit der Fluoreszenzlampe fast identische Lichtquelle entsteht.
Ausführungsform 3
5 ist eine Zeichnung, die die Ausführungsform 3 zeigt, wobei 5(a) ein Grundriss der runden LED-Lampe 20 ist und (b) eine Seitenansicht derselben ist, und 6 ist ein Schnittbild entlang B-B.
Bei der auf 5 gezeigten runden LED-Lampe 20 (ein Beispiel einer LED-Lampe) ist der Aufbau grundsätzlich derselbe wie bei der linearen LED-Lampe 1 der Ausführungsform 1. Die runde LED-Lampe 20 von 5 hat zum Ziel, eine Helligkeit zu erreichen, die einer 20-Watt- Fluoreszenzlampe in runder Form entspricht, und verwendet 16 LED-Module 5 mit hoher Lumineszenz. Bezüglich der Größe des ringförmigen (runden) Außengehäuses 2 betragen bei dem einen Beispiel der Außendurchmesser 205 mm, der Innendurchmesser 165 mm und die Höhe 20 mm. Das Material des Außengehäuses 2 ist Aluminium mit einer Dicke von mindestens 1 mm.
Bei der runden LED-Lampe 20 ist die an dem Öffnungsteil des Außengehäuses 2 vorgesehene Diffusionsfolie die allseitig gerichtete Diffusionsfolie 21, die das Licht in alle Richtungen streut. Bei der allseitig gerichteten Diffusionsfolie 21 beträgt der Lichtdiffusionswinkel in alle Richtungen mindestens 20°.
Wie auf dem Schnittbild von 6 gezeigt, ist der Aufbau der runden LED-Lampe 20, abgesehen von der allseitig gerichteten Diffusionsfolie 21, identisch mit dem der linearen LED-Lampe 1.
Bei der runden LED-Lampe 20 wird dadurch, dass die allseitig gerichtete Diffusionsfolie 21 verwendet wird, das Licht der LEDs 5a in peripherer Richtung gestreut und die Punktlichtquellen werden in eine entsprechend der Ringform (Kreis) zu sehende ringförmige (kreisförmige) Lichtquelle umgewandelt.
Ebenso wie bei der Ausführungsform 1 kann auf der allseitig gerichteten Diffusionsfolie 21 das Diffusionsprisma 7 zusätzlich vorgesehen werden. Durch die Optimierung des Diffusionsprismas 7 kann das Licht in peripherer Richtung mit guter Effizienz gestreut werden.
Wie oben beschrieben kann bei einer der vorliegenden Ausführungsform 3 gemäßen runden LED-Lampe 20, da LED-Module 5 mit hoher Lumineszenz verwendet werden, die Anzahl der LEDs 5a reduziert werden, so dass eine Verkleinerung und eine Gewichtsreduzierung möglich wird.
Weiterhin wird dadurch, dass am Öffnungsteil des Außengehäuses 2 die allseitig gerichtete Diffusionsfolie 21 verwendet wird, das Licht der LEDs 5a in peripherer Richtung gestreut und die Punktlichtquellen werden in eine entsprechend der Ringform (Kreis) zu sehende ringförmige (kreisförmige) Lichtquelle umgewandelt.
Weiterhin ist auf der allseitig gerichteten Diffusionsfolie 21 zusätzlich das Diffusionsprisma 7 vorgesehen und durch die Optimierung des Diffusionsprismas 7 kann das Licht in peripherer Richtung mit guter Effizienz gestreut werden.
Ferner kann auch bei der vorliegenden Ausführungsform die Form der allseitig gerichteten Diffusionsfolie 21 eine halbgewölbte Form sein. Dadurch wird der Lichtdiffusionseffekt vergrößert.
Zusammenfassung/Abstract
LED-Lampe
Das Ziel besteht darin, eine LED-Lampe zur Verfügung zu stellen, bei der die Anzahl der LEDs dadurch reduziert wird, dass LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden, und die gleichzeitig dazu in der Lage ist, mittels einer Lichtdiffusionsfolie eine Punktlichtquelle in eine linienförmige Lichtquelle usw. umzuwandeln. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgestattet ist mit einem Außengehäuse 2, dessen eine Seite offen ist und das einen U-förmigen Querschnitt aufweist, einer Reflexionsplatte 3, die im Inneren dieses Außengehäuses 2 an der Seite des Öffnungsteils vorgesehen ist, in gleicher Richtung wie das Außengehäuse 2 geöffnet ist und deren Querschnitt die Form eines Trapezes aufweist, mehreren LED-Modulen 5, die an dem die kurze Seite der Reflexionsplatte 3 darstellenden Bodenteil angebracht sind und bei denen LEDs 5a mit hoher Lumineszenz verwendet werden, einer Lichtdiffusionsfolie 4, die in der Nähe des Öffnungsteils des Außengehäuses 2 vorgesehen ist und die das Licht streut, und einem Beleuchtungsstromkreis 6, der im Inneren des Außengehäuses 2 am Bodenteil vorgesehen ist und die LEDs 5a anschaltet.
Erklärung der Zeichen
1 lineare LED-Lampe, 2 Außengehäuse, 3 Reflexionsplatte, 4 Diffusionsfolie, 5 LED-Modul, 5a LED, 5b Grundplatte, 5c Reflektor, 6 Beleuchtungsstromkreis, 7 Diffusionsprisma, 10 Sockel, 10a Sockelstift, 11 halbgewölbte Diffusionsfolie, 20 runde LED-Lampe, 21 allseitig gerichtete Diffusionsfolie
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2004-303614 [0002]

Claims

LED-Lampe, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgestattet ist mit einem Außengehäuse, dessen eine Seite offen ist und das einen U-förmigen Querschnitt aufweist, einer Reflexionsplatte, die im Inneren dieses Außengehäuses an der Seite des Öffnungsteils vorgesehen ist, in gleicher Richtung wie das o. e. Außengehäuse geöffnet ist und deren Querschnitt die Form eines Trapezes aufweist, mehreren LED-Modulen, die an dem die kurze Seite der o. e. Reflexionsplatte darstellenden Bodenteil angebracht sind und bei denen LEDs mit hoher Lumineszenz verwendet werden, einer Lichtdiffusionsfolie, die in der Nähe des Öffnungsteils des o. e. Außengehäuses vorgesehen ist und die das Licht streut, und einem Beleuchtungsstromkreis, der im Inneren des o. e. Außengehäuses am Bodenteil vorgesehen ist und die o. e. LEDs anschaltet.
LED-Lampe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der o. e. Diffusionsfolie ein Diffusionsprisma vorgesehen ist.
LED-Lampe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der o. e. Diffusionsfolie eine halbgewölbte Form ist.
LED-Lampe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine lineare LED-Lampe ist, bei der das o. e. Außengehäuse eine lineare Form aufweist und als o. e. Diffusionsfolie eine Diffusionsfolie verwendet wird, bei der der Diffusionswinkel in der einen Richtung größer ist als der Diffusionswinkel in der anderen Richtung.
LED-Lampe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine runde LED-Lampe ist, bei der das o. e. Außengehäuse eine runde Form aufweist und als o. e. Diffusionsfolie eine Diffusionsfolie verwendet wird, bei der der Diffusionswinkel in alle Richtungen groß ist.