DE69734234T2 - Leuchte mit led-beleuchtung - Google Patents

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DE69734234T2 DE69734234T DE69734234T DE69734234T2 DE 69734234 T2 DE69734234 T2 DE 69734234T2 DE 69734234 T DE69734234 T DE 69734234T DE 69734234 T DE69734234 T DE 69734234T DE 69734234 T2 DE69734234 T2 DE 69734234T2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095Traffic lights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine LED(Lichtemitterdiode)-Beleuchtungs-Lampenbaugruppe, die bei über der Straße angeordneten Signalisier- oder Beleuchungsanwendungen, wie z.B. bei Verkehrssignallampen oder bei von oben beleuchteten Verkehrzeichen verwendet werden kann. Die Baugruppe ist so gestaltet, dass diese in Kombination mit einer Linse mit Brechkraft bzw. mit optischer Wirkung arbeitet, um Licht, das von einer LED oder einer Ansammlung von LEDs ausgesendet wurde, in spezifische Winkel effizient umzulenken.
  • Diskussion des in Beziehung stehenden Standes der Technik
  • Herkömmliche Verkehrssignallampen oder von oben beleuchtete Verkehrszeichen, die Glühlampen verwenden, haben Nachteile, die sich auf die Verwendung der Glühlampen beziehen. Herkömmliche Verkehrssignallampen sind ebenfalls mit Linsen ausgerüstet, die im Allgemeinen so gestaltet sind, dass diese im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen von einem parabolischen Reflektor aufnehmen. Im Allgemeinen erfordern Glühlampen eine wesentliche größere Leistung und brennen diese häufiger als LEDs durch. Somit erfordern Glühlampen ein häufigeres Auswechseln. LEDs bieten eine wünschenswerte Verringerung bei den Betriebs- und Instandhaltungskosten im Vergleich zu Glühlampen.
  • Mit neueren Fortschritten beim LED-Wirkungsgrad wurde es praktikabel, Außenbeleuchtungsprodukte anzubieten, die LEDs verwenden. Es sind jedoch unterschiedliche Punkte zu berücksichtigen, wenn LEDs dort verwendet werden, wo Glühlampen historisch zum Einsatz gelangt sind. Als erstes senden herkömmliche LEDs Licht in einem relativ engen Strahlungsmuster aus, das die erneute Verteilung von diesem Licht erfordert, um die Raumverteilungen entsprechend beispielsweise den Anforderungen des Institute of Transportation Engineers (ITE) oder anderer Vorschriften zu erreichen. Auch sind LEDs wärmeempfindliche Geräte und daher muss die Wärme, die während des Betriebs der LEDs und zugeordneter Komponenten erzeugt wird, ausreichend niedrig sein (oder in angemessener Weise abgeleitet werden), um einen zuverlässigen Betrieb über extreme Temperaturbereiche sicher zu stellen.
  • Eine erste in Beziehung stehende LED-Baugruppe ist im US-Patent 5.174.649 offenbart, das eine Lampenbaugruppe beschriebt, bei der eine Zweiflächenlinse verwendet wird (mit einer Einfallsfläche mit Hyperboloiden und einer Ausfallsfläche mit Kristallflächen). Die Hyperboloiden dieser Anordnung überführen die LED-Strahlen in im Wesentlichen parallele Strahlen und die Kristallflächen verbreiten das Licht in einem gewünschten Muster. Jedoch hat diese Gestaltung Nachteile darin, dass eine Tendenz zum Ansammeln von Schmutz, Öl, Eis oder anderen Bruchstücken besteht, die mit dem Licht interferieren, das bei der Verwendung in Außenbeleuchungsanwendungen ausgegeben wird.
  • Eine zweite in Beziehung stehende Baugruppe betrifft eine Lampe, die LEDs verwendet, die mit einer Linse ohne Brechkraft (d.h. ohne Linseneinzelheiten) bzw. einer Linse ohne optische Wirkung in konzentrische Kreise angeordnet sind. Von dieser Anordnung ausgesendetes Licht erzeugt eine symmetrische Lichtverteilung. Wenn eine Nutzung in Verkehrssignalanwendungen vorliegt (wo Licht nur unterhalb einer horizontalen Achse von Wert ist), ist dieser Ansatz nicht so wirksam wie der bei der Lampenbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendete.
  • Ein drittes Produkt ist im US-Patent Nr. 5.343.330 offenbart. Bei dieser Anordnung weist die Baugruppe eine Linse auf, die einzelne "Taschen" enthält, in die LEDs eingeführt sind. Da diese LEDs in eine gekrümmte Linse eingeführt sind, ist die Verwendung einer gedruckten Leiterplatte weder praktikabel noch wird diese umgesetzt. Bei diesem Produkt sind die LEDs miteinander verdrahtet, was die Zusammenbau- oder Reparaturverfahren komplizierter gestaltet. Die Linsenmerkmale von diesem Produkt sind alle auf der Innenfläche.
  • Ein weiteres bekanntes Produkt ist ein Electrotech-Produkt (Modell-Nr. 3320OG2). Bei dieser Anordnung gelangen bei der Lampenbaugruppe LEDs mit deutlich verschiedenen Gesichtswinkeln zum Einsatz, um symmetrisches Licht zu erzeugen. Auch wird eine Linse ohne Brechkraft bei diesem Produkt verwendet. Dieser Ansatz hat Nachteile bezüglich symmetrischem Licht, das in einer Anwendung genutzt wird, wo Symmetrie nicht nutzbringend ist. Dieser sieht ebenfalls ungleichmäßige Beleuchtung vor, um dieser ein Erscheinungsbild von nur teilweiser Beleuchtung bei Betrachtung aus unterschiedlichen Winkeln zu geben.
  • Eine LED-Beleuchtungs-Lampenbaugruppe entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 6 ist in der US-A-4729076 offenbart.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine LED-Beleuchungs-Lampenbaugruppe vorzusehen, die die Nachteile der vorstehend genannten, in Beziehung stehenden Produkte überwindet.
  • Die Linse der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass diese in Kombination mit spezifizierten LEDs arbeitet, um von jeder LED (oder einer Ansammlung von LEDs) ausgesendetes Licht in spezifische Winkel wirksam umzulenken. Dieses ermöglicht eine gleichmäßig ausgeleuchtete Linse, bei der Licht, das durch die Linse ausgesendet wurde, ein Erscheinungsbild vollständiger Beleuchtung ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Linse zu ermöglichen, die nichtparallele Strahlen aus mehreren LEDs umleiten kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lampenbaugruppe zu ermöglichen, die eine flache gedruckte Verdrahtungsplatte enthält, die für das LED-Einfügen mit allgemein zur Verfügung stehenden Elektronikmontageverfahren geeignet ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Ermöglichen einer Linse mit einer glatten Außenfläche, die das Ansammeln von Schmutz und Buchstücken minimiert, wenn eine Verwendung bei Außenbeleuchtungsanwendungen erfolgt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Ermöglichen einer Linsenbaugruppe, die die Licht-Effizienz maximiert, die durch eine minimale Anzahl an LEDs ausgesendet wurde, um die ITE-Spezifikationen oder andere Vorschriften zu erfüllen.
  • Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Erfindung eine LED-Beleuchtungs-Lampenbaugruppe, die eine Leiterplattenbaugruppe mit einer Vielzahl an LED-Reihen und eine Linse mit einer Innenfläche und einer Außenfläche auf weist. Die Innenfläche der Linse weist eine Vielzahl von horizontalen Bändern auf, wobei ein einzelnes Band einer Reihe von LEDs zugeordnet ist. Jedes der Bänder hat einen oberen Bereich und einen unteren Bereich, die dazu dienen, bestimmte Lichtstrahlen umzulenken und anderen Strahlen einen ununterbrochenen Durchgang zu gestatten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine vollständigere Einschätzung der Erfindung und vieler ihrer in Beziehung stehender Vorteile wird schnell erhalten, wenn diese unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich wird, in denen:
  • 1A eine Draufsicht der Linse der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 1B eine Seitenansicht der Linsenbaugruppe von 1A zeigt,
  • 2A eine Einzelheit B-B des Linsenmerkmals von 1B darstellt,
  • 2B das Umlenken von Licht von mehreren LEDs unter Verwendung der Linse der vorliegenden Erfindung darstellt,
  • 3 einen Schnitt 3-3 des Linsenmerkmals von 2A darstellt,
  • 4A eine Leiterplattenbaugruppe darstellt, die mit der Linse der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
  • 4B eine Seitenansicht von 4A ist,
  • 5 einen Schaltplan darstellt, der bei der Linse der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
  • 6 eine Vordersicht einer Linse eines weiteren Ausführungsbeispiels ist, bei dem die Linse eine haubenförmige Linse ist,
  • 7 eine Seitenansicht der Linse von 6 ist,
  • 8 eine Einzelheit C von 7 ist,
  • 9 eine perspektivische Ansicht der Linsen-Einzelheit von 7 ist,
  • 10 eine weitere Abwandlung für die Einzelheit C des Linsenmerkmals von 7 ist, und
  • 11 einen Schnitt 11-11 von 7 zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen ähnliche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile in den zahlreichen Ansichten bezeichnen, und insbesondere auf 1A und 1B, sind in diesen Figuren eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht der Linse 1 gezeigt. Wie es in den 1A und 1B dargestellt ist, weist die Linse eine Vielzahl von horizontalen Bändern 3 auf, die sich über die Breite der Linse 1 erstrecken.
  • Wie es in 1B dargestellt ist, kann die Linse 1 eine Innenfläche 5, die horizontale Bänder 3 aufweist, und eine glatte Außenfläche 7 aufweisen. Die glatte Außenfläche 7 minimiert die Ansammlung von Schmutz und Bruchstücken auf der Linse, wenn die Linse in einer über der Straße angeordneten Außenbeleuchtung- oder Signalisier-Anwendung verwendet wird, wie z.B. in einer Verkehrssignallampe oder einem von oben beleuchteten Verkehrszeichen. Nur die Innenfläche 5 weist die optischen Einzelheiten der horizontalen Bänder 3 auf.
  • Die Linse 1 der vorliegenden Erfindung kann über eine Leiterplattenbaugruppe 9 montiert werden, wie es in den 4A und 4B dargestellt ist. Wie es in den 4A und 4B gezeigt ist, weist die Leiterplattenbaugruppe 9 eine Vielzahl von Längsreihen an LEDs 11 auf, die auf der Leiterplattenbaugruppe 9 räumlich positioniert sind.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf die horizontalen Bänder 3 der Linse 1 weist jedes der horizontalen Bänder 3 einen oberen Bereich 3a und einen unteren Bereich 3b (siehe 2A) auf. Einzelheiten des oberen Bereichs und des unteren Bereichs 3a, 3b des horizontalen Bandes 3 können 2A entnommen werden, die Einzelheit B-B der 1B zeigt.
  • Wie es in 2A dargestellt ist, weist jedes der horizontalen Bänder 3 eine Linie 15 zwischen dem oberen Bereich 3a und dem unteren Bereich 3b auf. Die Linie 15 kann eine optische Achse einer zugeordneten LED 11 sein oder die LEDs 11 können sich hinter den horizontalen Bändern 3 befinden, jedoch nicht hinter den horizontalen Bändern 3 zentriert sein.
  • Ferner weist mit Bezug auf 2A der obere Bereich 3a des horizontalen Bandes 3 eine komplexe Fläche 17 auf, die eine erste im wesentlichen lineare Fläche 17a und eine gekrümmte Fläche 17b aufweisen kann. Somit besteht die Tendenz, dass der obere Bereich 3a mit der komplexen Fläche 17, die die lineare Fläche 17a und die gekrümmte Flä che 17b hat, Lichtstrahlen, die nach oben, unten gerichtet sind, in genaue, wünschenswerte Richtungen bricht, die für Verkehrssignallampen wünschenswert sind, in denen eine Beleuchtung unterhalb der horizontalen Achse gewünscht wird. Somit liegt nur vertikale optische Wirkung bzw. Brechkraft vor, die von diesem Bereich des Bandes erzeugt wird.
  • Der untere Bereich 3b des Bandes 3 weist zwei Teile (19a, 19b) auf. Der erste Teile 19a ist zur Linie 15 benachbart. Dieser erste Teil 19a ist ein ebenes oder im Wesentlichen ebenes Fenster, dass ermöglicht, dass Licht von den LEDs, wie dieses von der LED ausgesendet wurde, hindurchgeht. Der zweite Teil 19b befindet sich zwischen dem ersten Teil 19a und einer oberen Hälfte eines benachbarten horizontalen Bandes. Der zweite Teil 19b definiert eine Anordnung von genau gestalteten vertikalen Ausnehmungen bzw. Nuten 21, die sich vom ersten Teil 19a in einer linearen Weise erstrecken und sich entlang der gesamten Breite von jedem Band spannen. Die vertikalen Ausnehmungen 21 brechen das Licht in einer gewünschten horizontalen Richtung und können detailliert 3 entnommen werden.
  • Die Linse 1 von 1 kann eine flache Gestaltung haben, wie es in 1B gezeigt ist. Es wird ebenfalls erkannt, dass die Linse eine haubenförmige Linse mit einer Krümmung sein kann, wie es in den 6 und 7 dargestellt ist. Wie es in 6 dargestellt ist, kann die Linse 100 von 6 in der gleichen Weise wie in 1 eine Vielzahl von horizontalen Bändern 300 aufweisen, die sich entlang der Breite der Linse 100 erstrecken. Wie es in 7 gezeigt ist, kann die Linse 100 eine haubenförmige Linse mit einer Krümmung sein und kann diese eine Innenfläche 500, die die horizontalen Bänder 300 aufweist, und eine glatte äußere Haubenfläche 700 aufweisen.
  • Wie im vorherigen Ausführungsbeispiel minimiert die glatte äußeren Haubenfläche 700 die Ansammlung von Schmutz und Bruchstücken auf der Linse, wenn die Linse 100 in einer über der Straße angeordneten Außenbeleuchung oder eine Signalisier-Anwendung, wie z.B. bei einer Verkehrssignallampe oder einem von oben beleuchteten Verkehrszeichen verwendet wird. Nur die Innenfläche 500 weist die optischen Einzelheiten der horizontalen Bänder 300 auf.
  • Die Linse 100 der 6 und 7 kann über einer Leiterplattenbaugruppe 9 montiert sein, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist, und zwar in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Einzelheiten der horizontalen Bänder 300 der 6 und 7 sind in 8 dargestellt, die die Einzelheit C von 7 zeigt, sowie in 9, die eine perspektivische Ansicht entlang der Linie 9-9 von 7 ist. Jedes der horizontalen Bänder 300 kann einen oberen Bereich und einen unteren Bereich 300a, 300b aufweisen, wie es in den 8 und 9 dargestellt ist. Wie im ersten Ausführungsbeispiel kann das Band 300 eine Linie 150 zwischen dem oberen Bereich 300a und dem unteren Bereich 300b aufweisen. Die Linie 150 kann eine optische Achse einer zugeordneten LED 11 sein oder die LED 11 kann hinter den horizontalen Bändern 300 angeordnet sein, jedoch hinter den horizontalen Bändern 300 wie im vorherigen Ausführungsbeispiel nicht zentriert sein.
  • Der obere Bereich 300a der 8 und 9 kann eine komplexe Fläche 170 aufweisen, die eine erste Fläche 170a und eine im Allgemeinen gekrümmte zweite Fläche 170b aufweist. Der untere Bereich 300b kann einen ersten Teil 190a aufweisen, der im Allgemeinen gekrümmt sein kann, und einen zweiten Teil 190b, der eine Anordnung von ver tikalen Ausnehmungen bzw. Nuten 210 aufweist, die sich vom ersten Teil 190a her erstrecken und sich entlang der gesamten Breite von jedem Band 300 ausdehnen. Die vertikalen Ausnehmungen 210 können etwas Licht in eine gewünschte horizontale Richtung brechen. Somit gestattet der erste Teil 190a, der eine geringfügig gekrümmte Fläche definiert, dass etwas Licht von den LEDs hindurchgeht. Der zweite Teil 190b, der die vertikalen Ausnehmungen 210 aufweist, kann etwas Licht von den LEDs in eine horizontale Richtung lenken.
  • 10 zeigt eine Abwandlung einer Einzelheit C von 7. Wie es in 10 gezeigt ist, kann jedes der horizontalen Bänder 300' einen oberen Bereich und einen unteren Bereich 300a', 300b' aufweisen.
  • Wie es ferner in 10 dargestellt ist, weist jedes der horizontalen Bänder 300' eine Linie 150' zwischen dem oberen Bereich 300a' und dem unteren Bereich 300b' auf. Die Linie 150' kann auf einer optischen Achse einer zugeordneten LED 11 sein oder die LEDs 11 können sich hinter den horizontalen Bändern 300 befinden, jedoch hinter den horizontalen Bändern 300 nicht zentriert sein, wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen.
  • Ferner kann unter Bezugnahme auf 10 der obere Bereich 300a' des horizontalen Bandes 300' zumindest eine komplexe Fläche 170' in Form von spitzen Rippen oder Ausnehmungen aufweisen und optional eine geringfügig gekrümmte Fläche 170''. Daher besteht die Tendenz beim oberen Bereich 300a', der die zumindest eine komplexe Fläche 170' und die geringfügig gekrümmte, vorstehend bezeichnete Fläche 170'' aufweist, dass dieser Licht, das nach oben, nach unten gelenkt ist, in genau gewünschte Richtungen bricht, die für Verkehrssignallampen bevorzugt sind, in denen eine Beleuchtung unterhalb der horizontalen Achse gewünscht ist.
  • Der untere Bereich 300b' des Bandes 300' kann einen erste Teil 190a' aufweisen, der eine Fläche definiert, die eine geringfügig gekrümmte Fläche ist, und einen zweiten Teil 190b', der eine Anordnung von vertikalen Ausnehmungen 210' definiert, die sich vom ersten Teil 190a' erstrecken und sich entlang der gesamten Breite von jedem Band 300' spannen. Die vertikalen Nuten 210' brechen Licht in eine gewünschte horizontale Richtung.
  • Daher gestattet der erste Teil 190a', der eine geringfügig gekrümmte Fläche definiert, dass etwas Licht von den LEDs hindurchgeht. Der zweite Teil 190b', der die vertikalen Ausnehmungen 210' aufweist, kann etwas Licht von den LEDs in eine horizontale Richtung lenken.
  • Die vertikalen Ausnehmungen 210 oder 210', wie die Ausnehmungen 21 des ersten Ausführungsbeispiels, brechen Licht in eine gewünschte horizontale Richtung und können detailliert 11 entnommen werden.
  • Dementsprechend kann die Linse 1 der vorliegenden Erfindung LED-Licht in eine gewünschte Richtung optimieren und erneut ausrichten, um beispielsweise die ITE-Spezifikationen zu erfüllen, wie diese im Lichtstrahldiagramm von 2B dargestellt sind. Wie es in 2B gezeigt ist, kann die Linse 1 der vorliegenden Erfindung nicht-parallele Strahlen 75 von zahlreichen LEDs erneut ausrichten. Die Linse 1 ist so gestaltet, dass diese Teile des Lichts, das von einer LED ausgesendet wurde, bricht, während ermöglicht wird, dass andere Abschnitte durch die Linse unverändert hindurchgehen. Das erneut ausgerichtete LED-Licht ist in Bezug auf das Erfüllen der Vorschriften optimiert. Das Gleiche gilt für die Linse 100, die in den 6 und 10 dargestellt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 4a gemäß Vorbeschreibung sind die LEDs 11 in Reihen angeordnet, um den horizontalen Bändern 3 oder 300 der Linse 1 oder 100 zu entsprechen, wenn die Linse 1 oder 100 vor der Leiterplattenbaugruppe 9 montiert ist. Jede der LEDs 11 hat eine optische Achse, die auf der Linie 15 zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich 3a, 3b der horizontalen Bänder 3 sein kann. Eine Seitenansicht von einigen LEDs 11, wie diese auf der Leiterplattenbaugruppe 9 montiert sind, kann 4B entnommen werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird nur die LED-Steuerschaltung erläutert. Die Lampenbaugruppe der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise AlInGaP-LEDs verwenden, um die erforderliche Lichtmenge zu erzeugen. Es wird erkannt, dass die Menge und Typen der verwendeten LEDs auf gestalterischen Erwägungen basieren kann. Wie es in 5 dargestellt ist, kann die Schaltung acht Bänder mit jeweils 36 LEDs aufweisen. Jedes Band kann über Kreuz verbundene Verbindungen 27 bei jeder sechsten LED haben. Vorteile dieser Anordnung sind, dass, wenn eine einzelne LED beim Öffnen ausfällt, die Kreuzverbindung verhindert, dass alle bis auf sechs LEDs (2%) ausfallen. Der Strom durch jedes der verbleibenden sieben Bandsegemente erhöht sich um nur 14%. Dieser Wert kann unbegrenzt gehalten werden. Zusätzlich verringern die Kreuzverbindungs-Blöcke der sechs LEDs den Betrag an "Stromaufwölben", der durch eine Änderung bei der Vorwärtsspannung der LEDs bewirkt wird, im Vergleich zur Kreuzverbindung von einzelnen LEDs.
  • Den LEDs kann Energie von einer 120-Volt-Wechselstromleitung über einen Kondensator 29 mit 8,2 μF, an den sich eine Graetz-Gleichrichterschaltung 30 anschließt, die durch vier 1N4004-Dioden gebildet ist, zugeführt werden. Der Strom fließt bidirektional durch den Kondensator mit jedem Leitungszyklus, jedoch aufgrund der Vollwellen- bzw. Graetz-Gleichrichterwirkung der Brückenschaltung in eine Richtung durch die LEDs. Der Kondensator wirkt daher als das Reihen-Strombegrenzungelement, jedoch statt des Verbrauchens von Leistung speichert dieser die Leistung zeitweilig und gibt dieser die Leistung später in die Leitung zurück.
  • Die Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, dass eine deutliche Leistung im Vergleich zu widerstandsbehafteten Strombegrenzungsanlagen eingespart werden kann. Daraus ergibt sich die Erzeugung von weniger Wärme. Auch gestattet diese Herangehensweise die Verwendung von mehr parallelen Bändern mit weniger in Reihe geschalteten LEDs. Dieses verringert ohne die Kosten und Komplexität einer Spannungsreguliereinrichtung die Intensitäts-Änderung der Lampe, wenn sich die Leitungsspannungen ändern.
  • Ein zweiter Kondensator 31 (1,0 μF, 400 VDC) kann über der Wechselstromleitung angeordnet werden und verhindern, dass Leckströme, die in Festkörperschaltern bzw. Halbleiterschaltern vorliegen können, ein Glühen der LEDs im Auszustand bewirken. Dieser Kondensator verhindert ebenfalls, dass Konflikt-Überwachungsgeräte das LED-Signal als eine durchgebrannte Glühlampe missverstehen. Ein überspannungsschutz wird durch eine bidirektionale 1,5-K-Joule-Übergangs-Spannungsunterdrückungs-Diode und einen Widerstand mit geringem Widerstand (2 Ω, 5 Watt) vorgesehen. Eine 2-Ampere-Sicherung begrenzt die Leistung zur Baugruppe im Fall eines katastrophalen Fehlers. Wie erwähnt sind die bezüglich 5 gegebenen Werte Bei spiele und können diese auf Gestaltungserwägungen basieren.
  • Daher können die Linse 1 oder 100 und die Leiterplattenanordnung 9 der vorliegenden Erfindung eine Kombination ermöglichen, bei der die Linse die Lichteffizienz maximiert, die von einer nominellen Menge an LEDs ausgesendet wurde, um unterschiedliche Vorschriften zu erfüllen. Die Linse kann Licht vertikal nach unten über spezifische Winkel lenken und die Ausnehmungs-Merkmale der Linse, die auf spezifischen Bereichen der Linse angeordnet sind, können anderweitig von außen kommendes Licht sammeln und dieses Licht horizontal neu ausrichten. Die Linse ist so gestaltet, dass diese in Kombination mit spezifizierten LEDs arbeitet, um Licht, das von den LEDs ausgesendet wurde, in spezifischen Winkeln effizient erneut auszurichten. Die Lampenbaugruppe enthält eine flache Verdrahtungsplatte, die für das LED-Einführen geeignet ist und die von hinten beleuchtete Linse sieht ein Aussehen vollständiger Beleuchtung vor. Dieses ist vorteilhaft bezüglich der Verwendung der Lampenbaugruppe als eine über der Straße angeordneten Signalisier- oder Beleuchtungsbaugruppe, wie z.B. einer Verkehrssignallampe oder eines von oben beleuchteten Verkehrszeichens.
  • Offensichtlich sind zahlreiche Abwandlungen und Änderungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der vorstehenden Lehre möglich. Es ist daher verständlich, dass die Erfindung innerhalb des Bereichs der beiliegenden Ansprüche anders als hier spezifisch beschrieben praktiziert werden kann.

Claims (11)

  1. Eine LED-Beleuchtungs-Lampenbaugruppe, die aufweist (a) eine Leiterplattenbaugruppe (9) mit einer Vielzahl an Reihen von LEDs (11), und (b) eine Linse (1) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei eine (5) der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Vielzahl von horizontalen Bändern (3) aufweist, wobei ein einzelnes Band einer Reihe von LEDs zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Bänder einen oberen Bereich (3a) und einen unteren Bereich (3b), hinter denen sich die LEDs (11) befinden, hat, wobei (c) der obere Bereich (3a) von jedem der Vielzahl an horizontalen Bändern zumindest eine komplexe Fläche (17) aufweist, die etwas Licht von den LEDs (11) nach unten bricht, (d) wobei der untere Bereich (3b) von jedem der Vielzahl an horizontalen Bändern aufweist: (i) einen erste Teil (19a) benachbart zum oberen Bereich (3a), der eine Fläche definiert, die ermöglicht, dass etwas Licht von den LEDs (11) durch diese hindurchtritt, und (ii) einen zweiten Teil (19b), der zwischen dem ersten Teil (19a) des unteren Bereichs und dem oberen Bereich (3a) eines benachbarten horizontalen Bandes positioniert ist und der vertikale Ausnehmungen (21) definiert, die sich entlang einer Breite von jedem horizontalen Band erstrecken, und (e) wobei die vertikalen Ausnehmungen (21) etwas Licht von den LEDs (11) in eine horizontale Richtung lenken.
  2. Eine Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Linse eine flache Form hat.
  3. Eine Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Linse eine haubenförmige Linse mit einer Krümmung ist.
  4. Eine Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die eine der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Innenfläche (5) ist.
  5. Eine Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die andere der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Außenfläche (700) ist, die glatt ist, um die Ansammlung von Schmutz und Bruchstücken an der Außenfläche zu verringern.
  6. Eine LED-Beleuchtungs-Lampenbaugruppe, die aufweist: (a) eine Leiterplatten-Baugruppe (9) mit einer Vielzahl an Reihen von LEDs (11), (b) eine Linse (1) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei eine (5) der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Vielzahl an horizontalen Bändern (3) hat, wobei ein einzelnes Band einer Reihe von LEDs (11) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Bänder einen oberen Bereich (3a) und einen unteren Bereich (3b) hat, hinter denen sich die LEDs (11) befinden, und dass (c) der obere Bereich (3a) von jedem der Vielzahl an horizontalen Bändern (3) eine im Wesentlichen lineare Fläche (17a) und eine im Wesentlichen gekrümmte Fläche (17b) aufweist, wobei (d) der obere Bereich (3a) etwas nach oben gerichtetes Licht von den LEDs (11) in eine abwärts gerichtete Richtung lenkt, um die Beleuchtung unterhalb einer horizontalen Achse der Linse zu erhöhen.
  7. Eine Baugruppe nach Anspruch 6, wobei (a) der untere Bereich (3b) von jedem der Vielzahl an horizontalen Bändern eine Fläche aufweist, die zur linearen Fläche (17a) des oberen Bereichs (3a) im Wesentlichen senkrecht verläuft, und (b) ein unterer Teil (19b) des unteren Bereichs (3b) eine vertikal genutete Fläche aufweist.
  8. Eine Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die Linse eine flache Form hat.
  9. Eine Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die Linse eine haubenförmige Linse mit einer Krümmung ist.
  10. Eine Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die andere (5) der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Innenfläche ist.
  11. Eine Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die andere (7) der ersten und zweiten Fläche der Linse eine Außenfläche ist, die glatt ist, um die Ansammlung von Schmutz und Bruchstücken auf der Außenfläche zu verringern.
DE69734234T 1996-01-17 1997-01-07 Leuchte mit led-beleuchtung Expired - Lifetime DE69734234T2 (de)

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US10150P 1996-01-17
US2402896P 1996-08-16 1996-08-16
US24028P 1996-08-16
US761139 1996-12-06
US08/761,139 US5833355A (en) 1996-12-06 1996-12-06 Led illuminated lamp assembly
PCT/US1997/000005 WO1997026483A1 (en) 1996-01-17 1997-01-07 An led illuminated lamp assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69734234D1 DE69734234D1 (de) 2006-02-02
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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69734234T Expired - Lifetime DE69734234T2 (de) 1996-01-17 1997-01-07 Leuchte mit led-beleuchtung

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