DE20309070U1

DE20309070U1 - Flexible Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lumineszenzdioden

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Publication number: DE20309070U1
Application number: DE20309070U
Authority: DE
Original assignee: HELD JULIA
Current assignee: HELD JULIA
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2013-06-07

Description

Beschreibung

Flexible Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lumineszenzdioden

Die Erfindung betrifft flexible Beleuchtungseinrichtungen mit mehreren Lumineszenzdioden.

In der DE 101 25 852 Al (Schaltungsanordnung zum Betrieb lichtemittierender Dioden) werden mehrere Leuchtdioden über Schaltungseinheiten betrieben. Die Schaltungseinheit besteht aus einer Stromquelle, die mit nachfolgend in Reihe geschalteten Leuchtdioden verbunden ist. Mehrere derartige Schaltungseinheiten sind in Reihe geschalten. Bei einem Betrieb werden alle den Schaltungseinheiten nachgeschalteten Leuchtdioden betrieben. In der DE 100 05 948 Al (Verfahren und Anordnung zur Stromversorgung und Steuerung mehrerer Verbraucher über eine Zweidrahtleitung) werden als Verbraucher Niedervolt-Halogenlampen angesteuert. Die Auswahl eines an die Zweidrahtleitung angeschlossenen Verbrauchers erfolgt über eine Steuerelektronik, die einen Zähler umfasst. An Zählerausgänge sind Verbraucher angeschlossen. Bei dieser Lösung werden die Zustände von Ein-/Ausschaltern der Verbraucher über die Steuerelektronik erfasst und die Verbraucher so gesteuert, dass der Betrieb dem Zustand des jeweiligen Ein-/Ausschalters entspricht. Eine Ansteuerung von mehreren Verbrauchern zur Verringerung des Stromverbrauchs mehrerer Verbraucher ist nicht vorgesehen.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, mit minimalen Energieaufwand betreibbare und universell einsetzbare Beleuchtungseinrichtung zu scharfen.

Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die flexiblen Beleuchtungseinrichtungen mit mehreren Lumineszenzdioden zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass eine Mehrzahl von Gruppen bestehend aus mehreren Lumineszenzdioden nacheinander ansteuerbar sind. Über die Wahl der Frequenz und der Periodendauer der Ansteuerung der Gruppen mit den Lumineszenzdioden können durch die Trägheit der Augen für einen Betrachter die Lumineszenzdioden leuchten. Die Ansteuerung erfolgt dabei über Dekoder, wobei ein Dekoder gleichzeitig vorteilhafterweise als ein Schalter für eine Gruppe dient. Mit einer derartigen Realisierung der erfmdungsgemäßen Beleuchtungseinrichtungen ist der elektrische Stromverbrauch in Abhängigkeit der Länge der Beleuchtungseinrichtungen und damit der Anzahl der Gruppen mit den Lumineszenzdioden optimierbar, ohne dass die Lichtstärke zur Beleuchtung für den Betrachter beeinträchtigt wird. Bei großen Längen der Beleuchtungseinrichtungen können natürlich auch mehrere Gruppen von Lumineszenzdioden über Dekoder gleichzeitig angesteuert werden.

Im günstigsten Fall und Ansteuerung nur einer Gruppe der Gruppen entspricht der elektrische Stromverbrauch der Beleuchtungseinrichtung des elektrischen Stromverbrauchs einer Gruppe der Lumineszenzdioden.

Die Leuchtstärke wird für den Betrachter nicht beeinträchtigt. Die Dekoder für die Gruppen von Lumineszenzdioden befinden sich vorteilhafterweise mit auf der Leiterplatte. Die Lumineszenzdioden befinden sich weiterhin vorteilhafterweise auf einer bandförmigen und flexiblen Leiterplatte, so dass die erfmdungsgemäßen Beleuchtungseinrichtungen leicht und unkompliziert an die unterschiedlichsten Formen von Gegenständen angepasst werden können. Damit ist eine sehr leichte Montage möglich.

Grundlage der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtungen bildet die bandförmige und flexible Leiterplatte mit wenigstens zwei Leiterbahnen. Diese Leiterplatte kann eine sehr große Länge besitzen und auf einer Trommel aufgewickelt realisiert sein. Das gleiche gilt nach dem Bestücken mit den Lumineszenzdioden und den Dekodern für die Beleuchtungseinrichtung, deren Länge dann je nach Bedarf und Einsatz gewählt werden kann. Die Teilung erfolgt zwischen zwei benachbarten Gruppen von Lumineszenzdioden einschließlich deren Dekoder. Die Trennung kann leicht durch Schneiden erfolgen. Nach dem bekannten Verbinden der Leiterbahnen mit einer entsprechenden Spannungsquelle ist die Beleuchtungseinrichtung einsatzfähig.
Damit ist vorteilhafterweise eine einfach aufgebaute und an den jeweiligen Einsatz leicht

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anpassbare Beleuchtungseinrichtung vorhanden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 sind die Leiterbahnen mit einer Stromversorgungseinrichtung verbindbar, wobei eine der stromführenden Leitung gleichzeitig eine die Kodierung übertragende stromführende Leitung ist. Damit können über nur zwei Leiterbahnen einzelne und/oder bestimmte Gruppen von Lumineszenzdioden angesteuert werden. Damit ist ein sehr einfacher Aufbau der Beleuchtungseinrichtung vorhanden.

Die Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 stellt vorteilhafterweise eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung dar, bei der die Ansteuerung der Dekoder über eine dritte Leiterbahn der Leiterplatte erfolgt. Die derartig ausgestaltete Beleuchtungseinrichtung zeichnet sich durch eine einfache Ansteuerbarkeit aus. Die Stromversorgung und Ansteuerung sind getrennt, so dass auch getrennte Einrichtungen zur Stromversorgung und Ansteuerung eingesetzt werden. Vorteilhafterweise ist natürlich die Einrichtung zur Ansteuerung mit der Stromversorgungseinrichtung zusammengeschaltet.

Eine Leiterplatte mit beabstandeten Öffnungen für die Lumineszenzdioden nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 führt vorteilhafterweise dazu, dass die Lumineszenzdioden so angeordnet werden können, dass die Strahlung durch die Öffnung tritt. Damit ist vorderseitig in Strahlrichtung der Lumineszenzdioden ein ebene Oberfläche vorhanden. Dadurch kann die Beleuchtungseinrichtung vorteilhafterweise auf die Oberfläche von transparenten Körpern zum Beispiel mittels Kleben befestigt werden. Es sind definierte Verhältnisse für den Lichteintritt in den Körper gegeben.

Diese Öffnungen können nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 mit einem transparenten Material wenigstens teilweise ausgefüllt sein, so dass eine durchgängige Oberfläche der Beleuchtungseinrichtung vorhanden ist. In Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 besitzt wenigstens ein Teil dieser Füllung die Form einer Kugelkappe oder einer Kappe eines Ellipsoides. Diese Füllung wirkt damit als Linse, so dass die Lichtstrahlen der Lumineszenzdioden

vorteilhafterweise gebündelt werden. Die Leuchtstärke der Lumineszenzdioden wird dadurch partiell wesentlich erhöht.

Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 besteht die Leiterplatte aus einem transparenten Material, wodurch vorteilhafterweise eine für den Betrachter nicht sichtbare Platzierung der Leiterplatte gegeben ist. Weiterhin können die Lumineszenzdioden nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 mit ihrer Strahlfläche auf einer Oberfläche der Leiterplatte angeordnet werden. Bei Betrieb der Lumineszenzdioden strahlt das Licht der Lumineszenzdioden durch die Leiterplatte. Durch Beugung und Streuung der Lichtstrahlen an und/oder in der Leiterplatte kann damit die Wirkung eines Lichtbandes erzielt werden.

Eine Schicht oder ein Gegenstand auf wenigstens die der Strahlfläche der Lumineszenzdioden gegenüberliegenden Oberfläche der Lumineszenzdioden nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 führt zu einer verbesserten Lichtcharakteristik für den Betrachter. Zum Beispiel auch an den Seitenflächen austretendes Licht der Lumineszenzdioden wird absorbiert, so dass Beleuchtungseinrichtungen als gerichtete Lichtquellen realisierbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer ersten flexiblen Beleuchtungseinrichtung, Fig. 2 einen Stromlaufplan dieser ersten flexiblen Beleuchtungseinrichtung, Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung einer zweiten flexiblen Beleuchtungseinrichtung und Fig. 4 einen Stromlaufplan dieser zweiten flexiblen Beleuchtungseinrichtung.

1. Ausführungsbeispiel

Eine flexible Beleuchtungseinrichtung 1 mit mehreren Lumineszenzdioden 3 besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel aus einer bandförmigen und flexiblen Leiterplatte 2 mit mehreren Leiterbahnen, Dekodern 5, Vorwiderständen 4 und den Lumineszenzdioden 3.

Die Leiterplatte 2 besitzt eine erste Leiterbahn 6, eine zweite Leiterbahn 7 und eine dritte

Leiterbahn 8, die in Längsrichtung durchgängig auf der Leiterplatte 2 angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen (Darstellung in der Fig. 1). Zwischen der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 sind die Lumineszenzdioden 3 beabstandet zueinander angeordnet. Die dritte Leiterbahn 8 kann entweder auf der Oberfläche mit der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 oder auf der der Oberfläche mit der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 gegenüberliegenden Oberfläche der Leiterplatte 2 angeordnet sein. Bei der ersten Variante kann vorteilhafterweise das Bauelement als Dekoder 5 entweder die erste Leiterbahn 6 oder die zweite Leiterbahn 7 überbrücken. Bei der zweiten Variante erfolgt die Verbindung zwischen der ditten Leiterbahn 8 und dem Eingang des Dekoders 5 über eine Durchkontaktierung der Leiterplatte 2. Mehrere Lumineszenzdioden 3 sind als eine Gruppe von Lumineszenzdioden 3 über entsprechende Leiterzüge in Reihe geschalten. Weiterhin ist jede Gruppe von Lumineszenzdioden 3 sowohl über einen Vorwiderstand 4 auf der Leiterplatte 2 mit dem Ausgang eines Dekoders 5 auf der Leiterplatte 2 als auch der ersten Leiterbahn 6, der Dekoder 5 mit der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 und der Eingang des Dekoders 5 mit der dritten Leiterbahn 8 verbunden (Darstellung in der Fig. 2). Die Verbindungen sowohl der Bauelemente untereinander als auch mit der ersten Leiterbahn 6, der zweiten Leiterbahn 7 und der dritten Leiterbahn 8 erfolgen über entsprechend ausgebildete weitere Leiterbahnen. Auf der Leiterplatte 2 sind mehrere Gruppen zwischen den Leiterbahnen angeordnet. Die Länge der Beleuchtungseinrichtung 1 ist entsprechend dem vorgesehenen Einsatz frei wählbar. Dazu ist die Beleuchtungseinrichtung 1 vorteilhafterweise auf einer Trommel aufgerollt und kann zwischen benachbarten Gruppen getrennt werden. Zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 1 werden die erste Leiterbahn 6 und die zweite Leiterbahn 7 mit den Spannungspotentialen Ub und Um einer Stromversorgungseinrichtung verbunden. Die dritte Leiterbahn 8 für das Steuersignal Us wird mit einer Einrichtung zur Ansteuerung der Dekoder 5 zusammengeschaltet. Jeder der Dekoder 5 besitzt gleichzeitig einen Schalter für die über einen Vorwiderstand 4 in Reihe geschalteten Lumineszenzdioden 3. Die Einrichtung zur Ansteuerung erzeugt ein kodiertes Signal. Dieses kodierte Signal bewirkt, dass nur eine Gruppe oder bestimmte Gruppen der Gruppen von Lumineszenzdioden 3 der Beleuchtungseinrichtung 1 nacheinander angesteuert wird oder werden.

2. Ausfuhrungsbeispiel

Eine flexible Beleuchtungseinrichtung 1 mit mehreren Lumineszenzdioden 3 besteht in einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel aus einer bandförmigen und flexiblen Leiterplatte 2 mit mehreren Leiterbahnen, Dekodern 5, Vorwiderständen 4 und den Lumineszenzdioden 3. Die Leiterplatte 2 besteht aus einem für das Licht der Lumineszenzdioden 3 transparenten Material. Die Leiterplatte 2 besitzt eine erste Leiterbahn 6 und eine zweite Leiterbahn 7, die in Längsrichtung durchgängig auf der Leiterplatte 2 angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen (Darstellung in der Fig. 3). Zwischen der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 sind die Lumineszenzdioden 3 beabstandet zueinander angeordnet. Mehrere Lumineszenzdioden 3 sind als eine Gruppe von Lumineszenzdioden 3 über entsprechende Leiterzüge in Reihe geschalten. Weiterhin ist jede Gruppe von Lumineszenzdioden 3 sowohl über einen Vorwiderstand 4 auf der Leiterplatte 2 mit dem Ausgang eines Dekoders 5 auf der Leiterplatte 2 als auch der ersten Leiterbahn 6 und der Dekoder 5 sowohl mit der ersten Leiterbahn 6 als auch mit der zweiten Leiterbahn 7 verbunden (Darstellung in der Fig. 4). Die Verbindungen sowohl der Bauelemente untereinander als auch mit der ersten Leiterbahn 6 und der zweiten Leiterbahn 7 erfolgen über entsprechend ausgebildete weitere Leiterbahnen. Auf der Leiterplatte 2 sind mehrere Gruppen zwischen den Leiterbahnen angeordnet.

Die Länge der Beleuchtungseinrichtung 1 ist entsprechend dem vorgesehenen Einsatz frei wählbar. Dazu ist die Beleuchtungseinrichtung 1 vorteilhafterweise auf einer Trommel aufgerollt und kann zwischen benachbarten Gruppen getrennt werden. Zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 1 werden die erste Leiterbahn 6 und die zweite Leiterbahn 7 mit den Spannungspotentialen Ub und Um einer Stromversorgungseinrichtung verbunden. In die Stromversorgungseinrichtung ist gleichzeitig eine Einrichtung zur Erzeugung eines kodierten Signals integriert, so dass die mit dem Spannungspotential Ub verbundene stromführende Leitung gleichzeitig die Kodierung überträgt. Jeder der Dekoder 5 besitzt gleichzeitig einen Schalter für die über einen Vorwiderstand 4 in Reihe geschalteten Lumineszenzdioden 3. Das kodierte Signal bewirkt, dass nur eine Gruppe oder bestimmte Gruppen der Gruppen von Lumineszenzdioden 3 der Beleuchtungseinrichtung 1 nacheinander angesteuert wird oder werden.

In einer ersten Ausführungsform dieses Ausfuhrungsbeispiels sind die Lumineszenzdioden 3 mit ihrer Strahlfläche auf der Oberfläche der Leiterplatte 2 mit der ersten Leiterbahn 6 und der

zweiten Leiterbahn 7 angeordnet. Die elektrischen Verbindungen zwischen Leiterbahnen und jeweils der Lumineszenzdiode 3 dienen gleichzeitig zu deren Befestigung. Bei dem Betrieb dieser Beleuchtungseinrichtung 1 strahlt das Licht der angesteuerten Lumineszenzdioden 3 durch die transparente Leiterplatte 2.

In einer zweiten Ausfuhrungsform dieses Ausführungsbeispiels sind Öffnungen 9 beabstandet in die Leiterplatte 2 eingebracht. Die Größe der Öffnung 9 ist kleiner oder gleich oder größer der Strahlfläche der Lumineszenzdiode 3. Die Lumineszenzdioden 3 sind so auf der Leiterplatte 2 angeordnet, dass das Licht der angesteuerten Luniineszenzdioden 3 durch die Öffnungen 9 strahlt. In einer Variante dieser Ausführungsform sind diese Öffnungen 9 mit einer Füllung 10 aus einem transparenten Material ausgefüllt (Darstellung in der Fig. 3). Der der Strahlfläche der Lumineszenzdiode 3 entgegengesetzte Teil der Füllung 10 kann die Form einer Kugelkappe oder einer Kappe eines Ellipsoides aufweisen, so dass dieser Teil eine Linse für die Strahlung der Lumineszenzdiode 3 ist.

In einer weiteren Ausführungsform dieses Ausführungsbeispiels kann eine Schicht auf die Lumineszenzdioden 3 und die Leiterplatte 2 so aufgebracht sein, dass nur von der Strahlfläche der Lumineszenzdioden 3 abgestrahltes Licht durch die Füllung 10 nach außen gelangt. Die an anderen Flächen in Form der rückseitigen Fläche und der Seitenflächen der Lumineszenzdioden 3 austretendes Licht wird durch diese Schicht absorbiert. Vorteilhafterweise besteht die Schicht aus einem flexiblen Material, so dass die Flexibilität der Beleuchtungseinrichtung 1 nicht beeinträchtigt wird.

Claims

1. Flexible Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lumineszenzdioden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzdioden (3) beabstandet auf einer bandförmigen und flexiblen Leiterplatte (2) zwischen wenigstens zwei Leiterbahnen angeordnet sind, dass mehrere Lumineszenzdioden (3) als eine Gruppe von Lumineszenzdioden (3) in Reihe geschalten sind, dass eine Gruppe von Lumineszenzdioden (3) sowohl über einen Vorwiderstand (4) auf der Leiterplatte (2) mit dem Ausgang eines Dekoders (5) auf der Leiterplatte (2) als auch einer der Leiterbahnen zusammengeschaltet ist, dass der Dekoder (5) mit den Leiterbahnen verbunden ist und dass mehrere Gruppen auf der Leiterplatte (2) zwischen den Leiterbahnen angeordnet sind.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen mit einer Stromversorgungseinrichtung verbindbar sind und dass eine der stromführenden Leitung gleichzeitig eine die Kodierung übertragende stromführende Leitung ist.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzdioden (3) beabstandet auf einer bandförmigen und flexiblen Leiterplatte (2) zwischen zwei von drei Leiterbahnen angeordnet sind, dass mehrere Lumineszenzdioden (3) als eine Gruppe von Lumineszenzdioden (3) in Reihe geschalten sind, dass eine Gruppe von Lumineszenzdioden (3) sowohl über einen Vorwiderstand (4) auf der Leiterplatte (2) mit dem Ausgang eines Dekoders (5) auf der Leiterplatte (2) als auch einer ersten Leiterbahn (6), dass der Dekoder (5) mit der ersten Leiterbahn (6) und einer zweiten Leiterbahn (7) und dass der Eingang des Dekoders (5) mit einer dritten Leiterbahn (8) verbunden sind und dass mehrere Gruppen auf der Leiterplatte (2) zwischen den Leiterbahnen angeordnet sind.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich Öffnungen (9) beabstandet in der Leiterplatte (2) befinden und dass die Öffnung (9) kleiner oder gleich oder größer der Strahlfläche der Lumineszenzdiode (3) ist.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Füllung (10) aus einem für das Licht der Lumineszenzdioden (3) transparenten Material in der Öffnung (9) befindet, so dass die Öffnung (9) wenigstens teilweise ausgefüllt ist.

6. Beleuchtungseinrichtung nach den Schutzansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Füllung (10) eine Kugelkappe oder eine Kappe eines Ellipsoides ist.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) aus einem für das Licht der Lumineszenzdioden (3) transparenten Material besteht.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lumineszenzdioden (3) mit ihrer Strahlfläche auf einer Oberfläche der Leiterplatte (2) angeordnet sind.

9. Beleuchtungseinrichtung nach den Schutzansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die der Strahlfläche der Lumineszenzdioden (3) gegenüberliegende Oberfläche der Lumineszenzdioden (3) oder sowohl die Leiterplatte als auch die der Strahlfläche der Lumineszenzdioden (3) gegenüberliegende Oberfläche einschließlich der Seitenflächen der Lumineszenzdioden (3) mit wenigstens entweder einer Schicht oder einem Gegenstand so versehen ist, dass ein rückseitiger Lichtaustritt der Lumineszensdioden (3) verhindert ist.