DE4243175A1 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents
BeleuchtungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungseinrichtung nach der
Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Beleuchtungseinrichtung ist durch die DE 33 15 785 A1
bekannt. Diese Beleuchtungseinrichtung weist ein Trägerteil auf, in
dem sämtliche für die Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen Halblei
terlichtquellen in Form von Dreiphasen-Leuchtdioden angeordnet sind.
Das Trägerteil besteht aus einer metallischen Grundplatte, in der
Reflektoren ausgebildet sind, in die die Halbleiterlichtquellen
eingesetzt sind, und aus einem Überzug aus transparentem Kunststoff,
der auf der Seite der Grundplatte aufgebracht ist, auf der die
Halbleiterlichtquellen angeordnet sind. Im Trägerteil sind weiter
Leitungen angeordnet, die für die elektrische Verbindung der
Halbleiterlichtquellen untereinander und mit einer Spannungsquelle
erforderlich sind. Aus dem Trägerteil sind Anschlußleitungen zur
Verbindung der Halbleiterlichtquellen mit einer Spannungsquelle
herausgeführt. Die Beleuchtungseinrichtung weist außerdem eine
Lichtscheibe auf, die mit optischen Elementen zur Beeinflussung des
von den Halbleiterlichtquellen ausgesandten Lichts versehen ist.
Nachteilig bei dieser Beleuchtungseinrichtung ist, daß bei einem
Ausfall auch nur einer Halbleiterlichtquelle das alle Halbleiter
lichtquellen enthaltende Trägerteil ausgetauscht werden muß. Durch
die große Anzahl der Halbleiterlichtquellen weist das Trägerteil
eine große Fläche auf, was dessen Herstellung erschwert und beim
Betrieb der Leuchte zu durch unterschiedliche Wärmeverformungen
bedingten Unterbrechungen der elektrischen Verbindungen der Halb
leiterlichtquellen und somit zum Ausfall einzelner Halbleiter
lichtquellen führen kann. Auch ist für Beleuchtungseinrichtungen mit
unterschiedlichen Abmessungen jeweils ein an diese angepaßtes
Trägerteil erforderlich, was im Hinblick auf eine wirtschaftliche
Fertigung vermieden werden sollte. Nachteilig bei dieser Beleuch
tungseinrichtung ist weiterhin, daß die Verbindung der aus dem
Trägerteil herausragenden Anschlußelemente beim Ein- und Ausbau des
Trägerteils aufwendig ist.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Zusammen
fassung nur eines Teils der insgesamt für die Beleuchtungsein
richtung vorgesehenen Halbleiterlichtquellen in einem Trägerteil und
die Anordnung mehrerer Trägerteile bei einem Ausfall einzelner
Halbleiterlichtquellen nur das jeweilige Trägerteil ausgetauscht zu
werden braucht. Es können dabei jeweils einige Halbleiterlicht
quellen, beispielsweise vier bis acht Stück, in einem Trägerteil
zusammengefaßt werden, das dann auch hinsichtlich der Herstellung
und Wärmeverformung günstiger ist als ein großes, alle Halbleiter
lichtquellen enthaltendes Trägerteil. Die Anzahl der in der Beleuch
tungseinrichtung anzuordnenden Trägerteile richtet sich dabei nach
der für die diese erforderlichen Beleuchtungsstärke. Durch die
Zusammenstellung mehrerer Trägerteile in einer Beleuchtungseinrich
tung, die unterschiedlich angeordnet werden können, ist es auch
möglich, mit gleichen Trägerteilen Beleuchtungseinrichtungen mit
unterschiedlichen Abmessungen zu bestücken.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Beleuchtungseinrichtung angegeben. Bei der im
Anspruch 2 angegebenen Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung sind
die Trägerteile einfach im Gehäuse befestigbar und es sind keine
zusätzlichen Maßnahmen zur Herstellung der elektrischen Verbindung
erforderlich. Die im Anspruch 4 angegebene Ausbildung der Beleuch
tungseinrichtung ist insofern vorteilhaft als keine zusätzlichen
Befestigungselemente für die Trägerteile erforderlich sind. Eine
einfache Herstellung und gute Stabilität des Trägerteils ist durch
dessen Ausbildung gemäß Anspruch 7 erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 eine Beleuchtungseinrichtung mit einem in diese
eingesetzten Trägerteil in einem Längsschnitt, Fig. 2 die
Beleuchtungseinrichtung in einer Vorderansicht und Fig. 3 ein
Trägerteil der Beleuchtungseinrichtung in einer perspektivischen
Darstellung.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Beleuchtungseinrichtung in Form
einer Leuchte dargestellt, die beispielsweise bei Fahrzeugen als
Bremsleuchte, hochgesetzte Bremsleuchte, Blinkleuchte oder andere
Signalleuchte verwendet werden kann. Die Leuchte weist ein Gehäuse
10 auf, das beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann. In das
Gehäuse 10 sind mehrere separate Trägerteile 12 unabhängig vonein
ander lösbar eingesetzt, in denen jeweils mehrere Halbleiterlicht
quellen 14, beim Ausführungsbeispiel sechs, angeordnet sind. Die
Anzahl der in der Leuchte angeordneten Trägerteile 12 richtet sich
nach den lichttechnischen Forderungen, die die Leuchte erfüllen muß,
insbesondere nach der von dieser zu erzeugenden Beleuchtungsstärke.
Beim Ausführungsbeispiel sind die Trägerteile 12 nebeneinander ange
ordnet, so daß die Leuchte eine geringe Höhe jedoch eine große
Breite aufweist. Die Trägerteile 12 können beliebig angeordnet
werden, so daß diese zu Flächen unterschiedlicher Größen und Formen
zusammengestellt werden können. Beim Ausführungsbeispiel dient die
Leuchte als hochgesetzte zusätzliche Bremsleuchte für Kraftfahr
zeuge, die im oberen Randbereich der Heckscheibe des Kraftfahr
zeugs angeordnet ist und durch ihre geringe Höhe die Sicht des
Fahrzeuglenkers kaum beeinträchtigt.
In jedem Trägerteil 12 sind Reflektoren 16 ausgebildet, in denen
jeweils eine Halbleiterlichtquelle 14 angeordnet ist. Als Halb
leiterlichtquellen 14 können beispielsweise Leuchtdioden oder
Laserdioden verwendet werden. Das Trägerteil 12 enthält außerdem
metallische Leiterbahnen 18 für die Halbleiterlichtquellen 14. Bei
der Herstellung des Trägerteils 12 werden ausgehend von einer dünnen
metallischen Platte in diese für die Reflektoren 16 erforderliche
Vertiefungen eingeprägt und Teile aus dieser Platte herausgestanzt,
die nicht als elektrische Leiterbahnen benötigt werden. Dabei
bleiben jedoch zunächst noch Verbindungsstege zwischen den Leiter
bahnen 18 erhalten, die für deren Zusammenhalt erforderlich sind.
Anschließend werden zumindest die Vertiefungen reflektierend
beschichtet, so daß die Reflektoren 16 erhalten werden. In die
Reflektoren 16 werden die Halbleiterlichtquellen 14, beispielsweise
in Form von sogenannten Leuchtdiodenchips, eingesetzt und elektrisch
leitend untereinander und mit den Leiterbahnen 18 verbunden. Der aus
den Leiterbahnen 18, den Reflektoren 16 und den Halbleiterlicht
quellen 14 bestehende Verbund wird mit einer zu dessen Stabilisie
rung und Isolierung dienenden Umhüllung 20 aus einer transparenten
Kunststoffmasse umspritzt und so das etwa quaderförmige Trägerteil
12 erhalten. Die Umhüllung 20 kann farblos sein oder eine für die
Verwendung der Leuchte erforderliche Färbung aufweisen. Die Umhül
lung 20 kann mit in Fig. 1 angedeuteten optischen Elementen 22 zur
Beeinflussung des von den Halbleiterlichtquellen 14 ausgesandten
Lichts versehen sein. Diese optischen Elemente 22 können beispiels
weise als Linsen ausgeführt sein, die in Längsschnitten abhängig von
der geforderten Lichtabstrahlcharakteristik kreis-, parabel-,
ellipsen-, hyperbelförmig oder in einer beliebigen anderen Form
ausgebildet sein können. Abschließend werden bei der Herstellung des
Trägerteils 12 die Verbindungsstege zwischen den Leiterbahnen 18
entfernt, was beispielsweise mittels eines Laserstrahls erfolgen
kann. Auf der Außenfläche des Trägerteils 12 kann eine Widerstands
leiterbahn 24 angeordnet sein, die als Vorwiderstand für die
Halbleiterlichtquellen 14 dient, wenn die zur Verfügung stehende
Spannung für den Betrieb der Halbleiterlichtquellen 14 zu hoch ist.
Diese Widerstandsleiterbahn 24 kann ebenfalls mittels eines Laser
strahls auf die für den schadlosen Betrieb der Halbleiterlicht
quellen 14 erforderliche Abmessung abgeglichen werden. Von den
Leiterbahnen 18 ragen Anschlußelemente 26 aus dem Trägerteil 12
heraus, die in Form von Steckfüßen ausgebildet sein können.
Im Trägerteil 12 sind beispielsweise zwei Öffnungen 28 ausgebildet,
die als Aufnahmen für eine Lichtscheibe 30 dienen. Die Lichtscheibe
30 kann farblos ausgebildet sein oder eine für die Verwendung der
Leuchte erforderliche Farbe aufweisen. Von der Lichtscheibe 30, die
aus transparentem Kunststoff besteht, stehen zum Trägerteil 12 hin
zwei Füße 32 ab, die durch die Öffnungen 28 im Trägerteil 12 hin
durchtreten. Die Öffnungen 28 und die Füße 32 sind in Montagerich
tung 34 der Lichtscheibe 30 sich konisch verjüngend ausgebildet. An
den Füßen 32 ist durch eine Querschnittsverminderung ein Absatz 36
gebildet, mit dem die Lichtscheibe 30 am Trägerteil 12 in ihrer
Endlage zur Anlage kommt. In dieser Endlage werden die durch die
Öffnungen 28 hindurchragenden Enden der Füße 32 durch Erwärmen und
Druckeinwirkung plastisch verformt und gestaucht, so daß die Licht
scheibe 30 am Trägerteil 12 gehalten ist. Die Öffnungen 28 im
Trägerteil 12 und die Füße 32 an der Lichtscheibe 30 können in ihrer
Lage oder Form in der Weise unterschiedlich ausgebildet sein, daß
die Lichtscheibe 30 mit dem Trägerteil 12 nur in einer Stellung
verbunden werden kann und somit zwangsläufig die korrekte Zuordnung
der Lichtscheibe 30 sichergestellt ist. Die Lichtscheibe 30 ist mit
optischen Elementen 38 zur Beeinflussung, das heißt Ablenkung
und/oder Streuung des von den Halbleiterlichtquellen 14 ausgesandten
Lichts versehen. Diese optischen Elemente 38 können beispielsweise
fresnellinsenartig ausgebildet sein und an der zum Trägerteil 12
weisenden Seite oder an der diesem abgewandten Seite der Licht
scheibe 30 angeordnet sein. Zusätzlich kann die Lichtscheibe 30 auf
der den vorstehend beschriebenen optischen Elementen 38 gegenüber
liegenden Seite mit weiteren optischen Elementen in Form von
torischen Streuelementen versehen sein, welche in unterschiedlichen
Längsschnitten unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen und
dadurch das durch diese hindurchtretende Licht in horizontaler und
vertikaler Richtung unterschiedlich stark abgelenkt wird. Die
Verbindung der Lichtscheibe 30 erfolgt vor dem Einsetzen des
Trägerteils 12 in das Leuchtengehäuse 10, so daß diese zwei Teile
als eine Einheit in das Leuchtengehäuse 10 eingesetzt werden.
Im Leuchtengehäuse 10 sind Kontaktelemente 40 angeordnet, die mit
einer nicht dargestellten Spannungsquelle, bei einem Kraftfahrzeug
der Bordbatterie, verbunden sind. Die Kontaktelemente 40 sind beim
Ausführungsbeispiel als in Fig. 1 dargestellte Schienen ausgeführt,
die in nutartige Vertiefungen 42 im Leuchtengehäuse 10 eingesetzt
sind und dort beispielsweise durch von diesen abstehende Haken 44
gehalten sind. Es sind dabei zwei Schienen 40 vorgesehen, von denen
die eine in einem oberen Bereich und die andere in einem unteren
Bereich des Leuchtengehäuses 10 angeordnet ist. Die Schienen 40 sind
in Längsschnitten durch das Leuchtengehäuse 10 u-förmig gebogen
ausgebildet, wobei sich deren Schenkel 46 zu einer Öffnung 48 des
Leuchtengehäuses 10 hin erstrecken, durch die die Trägerteile 12 in
dieses eingesetzt werden. Die Schenkel 46 sind elastisch aufweitbar
ausgebildet und deren zur Öffnung 48 weisenden Endbereiche sind nach
außen umgebogen.
Die Trägerteile 12 werden durch die Öffnung 48 in das Leuchtenge
häuse 10 eingesetzt, wobei deren Anschlußelemente 26 zwischen die
Schenkel 46 eintreten, die dabei elastisch auseinanderschwenken. Das
Einführen der Anschlußelemente 26 zwischen die Schenkel 46 ist durch
deren umgebogene Enden erleichtert. Eine Endlage des Trägerteils 12
kann auf unterschiedliche Weise festgelegt werden, beispielsweise,
indem die Lichtscheibe 30 an einem Absatz 50 im Leuchtengehäuse 10
zur Anlage kommt. Die Endlage konnte jedoch auch durch ein Anschla
gen der Anschlußelemente 26 am Grund der Schienen 40 festgelegt
werden. Über die in die Schienen 40 eintretenden Anschlußelemente 26
ist das Trägerteil 12 gleichzeitig im Leuchtengehäuse 10 gehalten,
so daß hierfür keine zusätzlichen Befestigungselemente erforderlich
sind, wobei diese selbstverständlich wenn erforderlich dennoch vor
gesehen werden können.
Claims (9)
1. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, mit wenigs
tens einem Trägerteil (12), in dem mehrere Halbleiterlichtquellen
(14) und für deren Verbindung erforderliche elektrische Leiter (18)
angeordnet sind und an dem Anschlußelemente (26) zur Verbindung der
Leiter (18) mit einer Spannungsquelle vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere separate Trägerteile (12) in einem
Gehäuse (10) angeordnet sind, die jeweils nur einen Teil aller für
die Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen Halbleiterlichtquellen (14)
enthalten und die unabhängig voneinander in das Gehäuse (10) lösbar
eingesetzt werden können.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuse (10) elektrische Kontakte (40) angeordnet sind, an
denen die Anschlußelemente (26) der Trägerteile (12) bei deren
Einsetzen in das Gehäuse (10) zur Anlage kommen.
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Kontakte (40) im Gehäuse (10) als im Quer
schnitt u-förmig ausgebildete Schienen ausgebildet sind, deren
Schenkel (46) entgegen der Einsetzrichtung der Trägerteile (12)
weisen und elastisch aufweitbar sind, wobei die aus den Träger
teilen (12) herausragenden Anschlußelemente (26) zwischen die
Schenkel (46) unter elastischer Aufweitung derselben eintreten.
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerteile (12) über deren in die Schienen (40) eintre
tenden Anschlußelemente (26) im Leuchtengehäuse (10) gehalten sind.
5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Trägerteilen (12) jeweils eine
Aufnahme (28) für eine auf der Seite der Trägerteile (12), nach der
die Halbleiterlichtquellen (14) Licht aussenden, angeordnete trans
parente Lichtscheibe (30) ausgebildet ist, wobei jedem Trägerteil
(12) eine eigene Lichtscheibe (30) zugeordnet ist.
6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtscheibe (30) optische Elemente (38) zur Beeinflussung
des von den Halbleiterlichtquellen (14) ausgesandten Lichts aufweist.
7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterlichtquellen (14) und die
elektrischen Leiter (18) jedes Trägerteils (12) mit einer gemein
samen Umhüllung (20) aus einer transparenten Kunststoffmasse
umspritzt sind.
8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung (20) mit optischen Elementen (22) zur Beeinflussung
des von den Halbleiterlichtquellen (14) ausgesandten Lichts versehen
ist.
9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf oder in den Trägerteilen (12)
jeweils eine Widerstandsleiterbahn (24) angeordnet ist, die als
Vorwiderstand für die Halbleiterlichtquellen (14) dient.
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Owner name: AUTOMOTIVE LIGHTING REUTLINGEN GMBH, 72762 REUTLIN |
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