DE102009007498A1

DE102009007498A1 - Optoelectronic light module

Info

Publication number: DE102009007498A1
Application number: DE102009007498A
Authority: DE
Inventors: Andreas Stahlkopf; Dirk Beiner
Original assignee: e cue control GmbH
Current assignee: Traxon Technologies Ltd Hk
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: EP2394495A2; WO2010088885A3; CN102308385A; DE102009007498B4; WO2010088885A2

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Leuchtmodul (10) angegeben mit - einem Anschlussträger (2), - einer Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden (1), wobei die Leuchtdioden (1) auf einer Oberseite (2a) des Anschlussträgers (2) aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden (1) jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind, und - zumindest einer Konstantstromquelle (32) für zumindest einen Leuchtdiodenchip (1a) zumindest einer der Leuchtdioden (1), wobei die zumindest eine Konstantstromquelle (32) auf einer Unterseite (2b) des Anschlussträgers (2) angeordnet ist.An optoelectronic light-emitting module (10) is provided with a connection carrier (2), a multiplicity of light-emitting diodes (1) arranged in a matrix, the light-emitting diodes (1) being mounted on an upper side (2a) of the connection carrier (2) and adjacent light-emitting diodes (1) are each arranged at a distance of at least 20 mm and at most 50 mm from one another, and - at least one constant current source (32) for at least one light-emitting diode chip (1a) of at least one of the light-emitting diodes (1), the at least one constant current source (32) on a lower side (2b) of the connection carrier (2) is arranged.

Description

Es wird ein optoelektronisches Leuchtmodul angegeben.It an optoelectronic light module is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Leuchtmodul anzugeben, das kompakt und einfach im Aufbau ist.A to be solved The object is to specify an optoelectronic light-emitting module which is compact and simple in construction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul einen Anschlussträger. Bei dem Anschlussträger handelt es sich zum Beispiel um eine Leiterplatte. Der Anschlussträger kann mit einem Grundkörper aus elektrisch isolierendem Material gebildet sein. Der Grundkörper ist dann an Ober- und Unterseite mit Anschlussstellen und Leiterbahnen versehen. Die Unterseite des Grundkörpers ist die der Oberseite des Grundkörpers gegenüberliegende Seite des Grundkörpers.At least an embodiment of the Optoelectronic light module, the light module comprises a connection carrier. at the connection carrier For example, it is a circuit board. The connection carrier can with a basic body be formed of electrically insulating material. The main body is then provided at the top and bottom with connection points and conductor tracks. The underside of the main body that is the top of the main body opposite side of the basic body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden an einer Oberseite des Anschlussträgers auf diese aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind. ”Matrixartig” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Vielzahl der Leuchtdioden vorzugsweise in Form von Zeilen und Spalten oder an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters, zum Beispiel eines Rechteckgitters, auf der Oberseite des Anschlussträgers aufgebracht sind. Beispielsweise sind die Leuchtdioden in Form von 4 × 4 oder 8 × 8 Leuchtdioden angeordnet.At least an embodiment of the Optoelectronic light module, the light module comprises a variety of light-emitting diodes arranged in a matrix, the light-emitting diodes applied to an upper side of the connection carrier on this are and adjacent LEDs each at a distance of at least 20 mm and at most 50 mm from each other are arranged. "Matrix-like" means in this context, that the plurality of light-emitting diodes preferably in the form of rows and columns or at grid points of a regular grid, for example, a rectangular grid, applied to the top of the connection carrier are. For example, the light-emitting diodes in the form of 4 × 4 or 8 × 8 Light emitting diodes arranged.

„Abstand” ist in diesem Zusammenhang die minimale Strecke zwischen zwei Seitenflächen zweier jeweils benachbarter Leuchtdioden. Der Abstand zweier Seitenflächen zweier jeweils aneinander angrenzender Leuchtdioden beträgt dann wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm, bevorzugt wenigstens 30 und höchstens 40 mm."Distance" is in In this context, the minimum distance between two side surfaces of two respectively adjacent light-emitting diodes. The distance between two side surfaces of two in each case adjoining light-emitting diodes is then at least 20 mm and at most 50 mm, preferably at least 30 and at most 40 mm.

Vorzugsweise sind zwischen den matrixartig angeordneten Leuchtdioden Zwischenräume ausgebildet. Mit anderen Worten sind die Leuchtdioden dann beabstandet zueinander angeordnet. In einer Draufsicht auf das Leuchtmodul sind die Zwischenräume durch die Seitenflächen zweier jeweils benachbarter beziehungsweise aneinander angrenzender Leuchtdioden und der den Leuchtdioden zugewandten Oberfläche, in diesem Fall der Oberseite des Anschlussträgers, begrenzt.Preferably Intermediate spaces are formed between the light-emitting diodes arranged in the form of a matrix. In other words, the LEDs are then spaced from each other arranged. In a plan view of the light module, the spaces are through the side surfaces two respectively adjacent or adjacent to each other Light-emitting diodes and the surface facing the LEDs, in This case, the top of the connection carrier, limited.

Bei den Leuchtdioden kann es sich um Leuchtdioden handeln, die Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung emittieren.at The light-emitting diodes may be light-emitting diodes, the radiation in the visible region of the spectrum of electromagnetic radiation emit.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Leuchtmodul zumindest eine Konstantstromquelle für zumindest einen Leuchtdiodenchip, zumindest einer der Leuchtdioden, wobei die zumindest eine Konstantstromquelle an einer Unterseite des Anschlussträgers angeordnet ist. Die Unterseite des Anschlussträgers ist die der Oberseite des Anschlussträgers gegenüberliegende Oberfläche des Anschlussträgers. Die „Konstantstromquelle” ist eine Stromquelle, welche zum Beispiel wenigstens 40 mA, bevorzugt wenigstens 100 mA, ganz besonders bevorzugt wenigstens 250 mA, Strom zur Verfügung stellen kann. Vorzugsweise ist jede Leuchtdiode mit mehreren Leuchtdiodenchips gebildet, die Licht in unterschiedlichen Farben emittieren. Beispielsweise bestromt eine an der Unterseite des Anschlussträgers angeordnete Konstantstromquelle alle Leuchtdiodenchips derselben Farbe des Leuchtmoduls.At least an embodiment the optoelectronic light module at least one constant current source for at least a light-emitting diode chip, at least one of the light emitting diodes, wherein the at least one constant current source is arranged on an underside of the connection carrier is. The bottom of the connection carrier is that of the top of the connection carrier opposing surface of the connection carrier. The "constant current source" is one Current source, for example, at least 40 mA, preferably at least 100th mA, most preferably at least 250 mA, provide power can. Preferably, each light-emitting diode with a plurality of light-emitting diode chips formed, which emit light in different colors. For example energizes a constant current source arranged on the underside of the connection carrier all light-emitting diode chips of the same color of the light module.

Vorteilhaft gewährleistet dies die individuelle Einstellbarkeit der Bestromung jeder der Leuchtdiodenchips, sodass beispielsweise jeder Leuchtdiodenchip in seiner maximalen Helligkeit leuchten kann.Advantageous guaranteed this is the individual adjustability of the current supply of each of the LED chips, so that, for example, each LED chip in its maximum Brightness can shine.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls umfasst das Leuchtmodul einen Anschlussträger sowie eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden an einer Oberseite des Anschlussträgers auf diesen aufgebracht sind und benachbarte Leuchtdioden jeweils in einem Abstand von wenigstens 20 mm und höchstens 50 mm zueinander angeordnet sind. Ferner weist das optoelektronische Leuchtmodul zumindest eine Konstantstromquelle für zumindest einen Leuchtdiodenchip zumindest einer der Leuchtdioden auf, wobei die zumindest eine Konstantstromquelle an einer Unterseite des Anschlussträgers angeordnet ist.At least an embodiment of the Optoelectronic light module, the light module comprises a connection carrier as well a plurality of light-emitting diodes arranged in a matrix, wherein the Light-emitting diodes applied to an upper side of the connection carrier on this are and adjacent LEDs each at a distance of at least 20 mm and at most 50 mm from each other are arranged. Furthermore, the optoelectronic Luminous module at least one constant current source for at least one LED chip at least one of the light emitting diodes, wherein the at least one constant current source is arranged on an underside of the connection carrier.

Das hier beschriebene optoelektronische Leuchtmodul beruht dabei unter anderem auf der Erkenntnis, dass bisher eine Licht emittierende Vorrichtung fehlt, die optische Eigenschaften zwischen einer Anzeigevorrichtung und einer Beleuchtungsvorrichtung aufweist. Das heißt, dass das Leuchtmodul beispielsweise für einen externen Betrachter weder den Eindruck eines pixelartig aufgebauten Displays erweckt noch eine Beleuchtungsvorrichtung im ”klassischen Sinne”, beispielsweise in Form eines Scheinwerfers, darstellt.The here described optoelectronic light module is based under other on the knowledge that so far a light-emitting Device lacks the optical properties between a display device and a lighting device. It means that the light module for example for an external viewer neither the impression of a pixel-like structure Displays also awakens a lighting device in the "classic Sense " for example in the form of a headlamp represents.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist jede Leuchtdiode zumindest einen Leuchtdiodenchip für jeweils eine der Farben Rot, Grün und Blau auf. Vorzugsweise weist jede Leuchtdiode drei Leuchtdiodenchips auf, wobei jeweils ein Leuchtdiodenchip im Spektralbereich einer der Farben Rot, Grün, Blau der elektromagnetischen Strahlung emittiert.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic light-emitting module, each light-emitting diode has at least one light-emitting diode chip for in each case one of the colors red, green and blue. Each light-emitting diode preferably has three light-emitting diode chips, with one light-emitting diode chip in the spectral range of one of the colors red, green, blue in each case emitted electromagnetic radiation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist eine Konstantstromquelle zur Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe vorgesehen. Beispielsweise benötigt zur ausreichenden Bestromung der Leuchtdiodenchips jede Farbe eine unterschiedliche Bestromungshöhe. Mittels der Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe durch eine gemeinsame Konstantstromquelle wird so eine gleichmäßige Bestromung aller Leuchtdiodenchips einer Farbe ermöglicht. Vorstellbar ist daher, dass das Leuchtmodul beispielsweise mit RGB-Leuchtdioden gebildet ist und zur Bestromung jeweils einer Farbe das Leuchtmodul über dann lediglich drei Konstantstromquellen verfügen muss.At least an embodiment of the Optoelectronic light module is a constant current source for Current supply of all light-emitting diode chips of a color provided. For example needed for sufficient energization of the LED chips each color one different current level. By energizing all the LED chips of a color by a common constant current source is thus a uniform current allows all the LED chips of a color. It is therefore conceivable that the light module is formed for example with RGB LEDs and for energization in each case one color the light module over then only three constant current sources feature got to.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist für jede Farbe genau eine Konstantstromquelle an der Unterseite des Anschlussträgers angeordnet. Vorzugsweise umfasst das Leuchtmodul im Fall von RGB-Leuchtdioden dann drei Konstantstromquellen zur Bestromung der Leuchtdiodenchips der drei unterschiedlichen Farben.At least an embodiment is for each color exactly one constant current source at the bottom of the connection carrier arranged. In the case of RGB light-emitting diodes, the light-emitting module preferably comprises then three constant current sources for energizing the LED chips of the three different colors.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist an der Unterseite des Anschlussträgers eine Steuervorrichtung zur Adressierung des Leuchtmoduls vorgesehen. Zur Steuerung der Leuchtdioden gibt die Steuervorrichtung beispielsweise ein serielles Ausgangssignal an einer Datenausgangsschnittstelle aus. Das Ausgangssignal kann identisch mit dem Eingangssignal sein. Bevorzugt jedoch ist das Ausgangssignal das um das Steuersignal verkürzte Eingangssignal. Weist das Eingangssignal beispielsweise eine Länge von 512 Byte auf, wobei zum Beispiel 3 Byte das Steuersignal einer zu bestromenden RGB-Leuchtdiode (also ein Byte für jede Farbe) darstellt, so ist das Ausgangssignal um dieses Steuersignal reduziert und weist entsprechend nur noch eine Länge von 509 Byte auf. Weist das Eingangssignal eine Länge von nur 3 Byte auf, so ist es möglich, dass kein Ausgangssignal ausgegeben wird.At least an embodiment is at the bottom of the connection carrier a control device provided for addressing the light module. To control the Light emitting diodes are the control device, for example, a serial Output signal at a data output interface. The output signal may be identical to the input signal. However, it is preferred the output signal is the input signal shortened by the control signal. has the input signal, for example, a length of 512 bytes, where For example, 3 bytes the control signal to be energized RGB light emitting diode (ie one byte for each color), so the output is about this control signal reduced and accordingly has only a length of 509 bytes. has the input signal is a length of only 3 bytes, so it is possible that no output signal is output.

Das Steuersignal, das vom Eingangssignal umfasst ist, befindet sich bevorzugt am Anfang oder am Ende einer Signalsequenz, durch die das Eingangssignal gebildet ist. Hierdurch ist eine besonders effiziente Verkürzung des Eingangssignals und somit eine einfache Generierung des Ausgangssignals ermöglicht. Mittels des Steuersignals können die Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips eindeutig und gegebenenfalls unabhängig voneinander angesteuert und betrieben werden. Dabei ist es möglich, dass die Steuervorrichtung nur einzelne Leuchtdioden (auch Einzelansteuerung) oder eine vorgebbare Auswahl von mehreren Leuchtdioden (Gruppenansteuerung) ansteuert. Vorzugsweise ermöglicht die Steuerungsvorrichtung ferner ein Umschalten zwischen der Einzelansteuerung und der Gruppenansteuerung. Insofern sind vorteilhaft neben beispielsweise Leuchtmustern oder Leuchtbilder auch sequenzielle Beleuchtungsabfolgen realisierbar.The Control signal included in the input signal is located preferably at the beginning or at the end of a signal sequence through which the input signal is formed. This is a particularly efficient shortening of the input signal and thus a simple generation of the output signal allows. By means of the control signal can the light-emitting diodes or LED chips clearly and optionally independently be controlled and operated from each other. It is possible that the Control device only individual light emitting diodes (also individual control) or a predefinable selection of several light-emitting diodes (group control) controls. Preferably allows the control device further comprises switching between the single drive and the group driver. In this respect, in addition to, for example, luminous patterns are advantageous or luminous images also sequential lighting sequences realized.

Vorzugsweise ermöglicht die Steuervorrichtung ferner eine Reihenschaltung von mehreren Leuchtmodulen, in dem die Steuervorrichtung das Ausgangssignal, nach einer eventuellen Aufbereitung, an das nächste Modul weitergibt.Preferably allows the control device further comprises a series connection of a plurality of lighting modules, in which the control device receives the output signal, after a possible Preparation, to the next Module passes on.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls sind die Leuchtdiodenchips durch die Steuervorrichtung einzeln ansteuerbar. Vorteilhaft kann so jeder Leuchtdiodenchip des Leuchtmoduls einzeln angesteuert werden und unabhängig von den anderen bestromt werden. Dabei ist es auch in diesem Fall möglich, dass die Steuervorrichtung nur einzelne Leuchtdiodenchips (auch Einzelansteuerung) oder eine vorgebbare Auswahl von mehreren Leuchtdiodenchips (Gruppenansteuerung) ansteuert. Vorzugsweise ermöglicht die Steuerungsvorrichtung ferner ein Umschalten zwischen der Einzelansteuerung und der Gruppenansteuerung. Insofern sind vorteilhaft neben beispielsweise Farb-Leuchtmustern oder Farb-Leuchtbildern auch sequenzielle Beleuchtungsabfolgen realisierbar.At least an embodiment of the Optoelectronic light module are the LED chips through the control device individually controllable. Advantageously, everyone can LED chip of the light module can be controlled individually and independently be energized by the others. It is also in this case possible that the control device only individual LED chips (also individual control) or a predefinable selection of several light-emitting diode chips (group control) controls. Preferably allows the control device further comprises switching between the single drive and the group driver. In this respect, are advantageous in addition to, for example Color luminous patterns or color luminous images also sequential lighting sequences realizable.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist an der Unterseite des Anschlussträgers eine Steuervorrichtung zur Durchführung einer Gammakorrektur für jeden Leuchtdiodenchip vorgesehen. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, das Steuersignal mit einer Augenempfindlichkeitskurve zu verarbeiten. Beispielsweise wandelt die Steuerungseinheit dazu ein 8 Bit umfassendes Steuersignal auf mindestens 12 Bit, insbesondere auf mindestens oder genau 14 Bit um. Hierdurch kann eine ausreichende Anpassung der Helligkeitskurve eines Leuchtdiodenchips an die vergleichsweise hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges für geringe Helligkeiten erzielt werden. Ferner ist es vorteilhaft möglich, die Steuervorrichtung zur Gammakorrektur und die Steuervorrichtung zur Adressierung in eine einzige Steuervorrichtung zu integrieren, sodass beide Aufgaben in einer Steuervorrichtung durchgeführt werden können.At least an embodiment of the Optoelectronic light module is at the bottom of the connection carrier a Control device for carrying out a gamma correction for provided each LED chip. The control device is to set up the control signal with an eye sensitivity curve to process. For example, the control unit converts to it an 8-bit control signal to at least 12 bits, in particular to at least or exactly 14 bits around. This can be a sufficient Adjustment of the brightness curve of a light-emitting diode chip to the comparatively High sensitivity of the human eye achieved for low brightness become. Furthermore, it is advantageously possible, the control device for gamma correction and the control device for addressing in to integrate a single control device so that both tasks can be performed in a control device.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist zumindest ein Spannungsgenerator an der Unterseite des Leuchtmoduls vorgesehen, der eine Eingangsspannung des Leuchtmoduls in eine Arbeitsspannung für zumindest eine Komponente des Leuchtmoduls umwandelt. Beispielsweise umfasst das Leuchtmodul einen Spannungsgenerator für alle Leuchtdiodenchips einer Farbe. Umfasst das Leuchtmodul RGB-Leuchtdioden, so kann das Leuchtmodul über zumindest drei Spannungsgeneratoren zur Bestromung aller drei Farbtypen verfügen. Jeder der drei Spannungsgeneratoren wandelt dann eine Eingangsspannung in eine für die jeweilige Farbe eines Leuchtdiodenchips geeignete Arbeitsspannung um.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic lighting module, at least one voltage generator is provided on the underside of the lighting module, which converts an input voltage of the lighting module into a working voltage for at least one component of the lighting module. For example, the lighting module comprises a voltage generator for all light-emitting diode chips of a color. If the light module comprises RGB light-emitting diodes, the light module can be energized via at least three voltage generators of all three color types. Each of the three voltage generators then converts an input voltage into a working voltage suitable for the respective color of a light-emitting diode chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist das Leuchtmodul an der Unterseite des Anschlussträgers separate Strom- und Datenanschlussbuchsen auf. Das heißt, dass die Stromversorgung des Leuchtmoduls und die Datenversorgung des Leuchtmoduls getrennt in das Leuchtmodul eingespeist werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Stromanschlussbuchse um einen 24 V-Anschluss und bei der Datenanschlussbuchse um einen Digital-Multiplex-Anschluss (auch DMX-Anschluss) mit einer digitalen Kapazität von 512 Kanälen, also von 512 Byte. Ferner kann es sich bei der Datenanschlussbuchse um einen anderen zur Steuerung von Leuchtdioden beziehungsweise Leuchtdiodenchips geeigneten Anschluss mit serieller Datenübertragung handeln.At least an embodiment of the Optoelectronic light module has the light module on the bottom the connection carrier separate Power and data connection sockets on. That means the power supply of the light module and the data supply of the light module separated be fed into the light module. For example, it is itself with the power connection socket around a 24 V connection and with the data connection socket to a digital multiplex connection (also DMX connection) with a digital capacity of 512 channels, that is 512 bytes. Furthermore, it may be at the data connector socket to another for the control of LEDs or LED chips suitable connection with serial data transmission act.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls ist der Anschlussträger mit einem elektrisch isolierten Grundkörper gebildet, der an der Oberseite und der Unterseite mit Leiterbahnen und Anschlussstellen versehen ist. Dies ermöglicht eine Montage und Befestigung der Komponenten des Leuchtmoduls, wie der Konstantstromquelle, der Steuerungsvorrichtung und des Spannungsgenerators an der Unterseite des Anschlussträgers. Leiterbahnen kontaktieren elektrisch die an den Anschlussstellen angebrachten und befestigten Komponenten. Ferner sind ebenso an der Oberseite des Grundkörpers Anschlussstellen und Leiterbahnen beispielsweise zum Befestigen der Leuchtdioden angebracht. Die Leiterbahnen ermöglichen auch in diesem Fall die elektrische Kontaktierung der Leuchtdioden untereinander. Der Grundkörper kann mit einem Kunststoffmaterial oder auch mit einem keramischen Material gebildet sein oder aus einem solchen bestehen. Ferner kann es sich bei dem Grundkörper um eine FR4-Leiterplatte handeln, die an Ober- und Unterseite mit Leiterbahnen und Anschlussstellen bedruckt ist.At least an embodiment of the Optoelectronic light module is the connection carrier with an electrically insulated body formed at the top and the bottom provided with tracks and connection points is. this makes possible a mounting and fixing of the components of the light module, such as the constant current source, the control device and the voltage generator at the bottom of the connection carrier. Contact tracks electrically attached and attached to the connection points Components. Furthermore, also at the top of the body connection points and conductor tracks, for example, for attaching the LEDs appropriate. Enable the tracks also in this case, the electrical contacting of the LEDs among themselves. The main body can be with a plastic material or even with a ceramic Material may be formed or consist of such. Furthermore, can it is at the base body to act a FR4 circuit board, with the top and bottom with Printed conductors and connection points is printed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist der Anschlussträger zumindest eine Durchkontaktierung von Unter- zu Oberseite auf, mittels der Komponenten auf der Unterseite mit Komponenten auf der Oberseite des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden sind. Mittels der zumindest einen Durchkontaktierung werden die Komponenten, die an der Oberseite befestigt sind, mit den Komponenten, die an der Unterseite des Anschlussträgers befestigt sind, elektrisch kontaktiert.At least an embodiment of the optoelectronic light module, the connection carrier has at least a via from top to bottom, by means of Components on the bottom with components on the top of the connection carrier are electrically connected. By means of at least one via are the components that are attached to the top, with the components that are attached to the underside of the connection carrier, electrically contacted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Leuchtmoduls weist das Leuchtmodul einen Temperatursensor an der Unterseite des Anschlussträgers auf. Zur Ermittlung des Befestigungspunktes des Temperatursensors wird beispielsweise an der Unterseite des Anschlussträgers im Betrieb des Leuchtmoduls der heißeste beziehungsweise der wärmste Punkt ermittelt (auch Hotspot). Bei der Fertigung des Leuchtmoduls wird dann an diesem Punkt der Unterseite des Anschlussträgers der Temperatursensor befestigt. Der Temperatursensor ermöglicht beispielsweise eine Ermittlung der Betriebstemperatur des Leuchtmoduls und/oder bietet beispielsweise ferner die Möglichkeit, die Information über die Wärmeentwicklung des Leuchtmoduls über einen Datentransfer beispielsweise an eine der Steuerungsvorrichtungen des Leuchtmoduls zu übermitteln, die dann über ein eventuelles Absenken der mittleren Bestromungshöhe, mittels einer Pulsweitenmodulation, der Leuchtdioden die Hitzentwicklung des Leuchtmoduls steuern. Dies ermöglicht das sichere Betreiben des Leuchtmoduls, ohne dass das Leuchtmodul oder weitere an das Leuchtmodul angrenzende Komponenten Schaden nehmen.At least an embodiment of the Optoelectronic light module, the light module has a temperature sensor at the bottom of the connection carrier. To determine the attachment point the temperature sensor is, for example, at the bottom of the connection carrier during operation of the light module the hottest or the warmest point determined (also hotspot). In the production of the light module is then attached to the temperature sensor at this point the underside of the connection carrier. The temperature sensor allows For example, a determination of the operating temperature of the light module and / or For example, it also offers the possibility of the information about the heat generation of the light module via a data transfer, for example to one of the control devices of the light module to transmit then over a possible lowering of the average Bestromungshöhe, means a pulse width modulation, the light emitting diodes heat development of the light module. This enables safe operation of the light module, without the light module or more to the Light module adjacent components damage.

Im Folgenden wird das hier beschriebene optoelektronische Leuchtmodul anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.in the The following is the optoelectronic light module described here based on embodiments and its associated Figures closer explained.

1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Leuchtmoduls, 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of an optoelectronic light-emitting module described here,

2 zeigt in schematischer Draufsicht das optoelektronische Leuchtmodul gemäß der 1, 2 shows a schematic plan view of the optoelectronic light emitting module according to the 1 .

3 zeigt schematisch die Adressierung der einzelnen Leuchtdioden des optoelektronischen Leuchtmoduls, gemäß der 1, 3 schematically shows the addressing of the individual LEDs of the optoelectronic light module, according to the 1 .

4 zeigt schematisch die Adressierung von Leuchtdioden einer Vielzahl von optoelektronischen Leuchtmodulen. 4 schematically shows the addressing of light emitting diodes of a plurality of optoelectronic lighting modules.

In den Ausführungsbeispielen und den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the embodiments and the figures are the same or equivalent components respectively provided with the same reference numerals. The illustrated elements are not to scale to look at, rather Exaggerated individual elements for better understanding be.

In der 1 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein hier beschriebenes optoelektronisches Leuchtmodul 10 mit einem Anschlussträger 2 mit auf einer Oberseite 1a des Anschlussträgers 2 aufgebrachten Leuchtdioden 1 dargestellt. Jede der Leuchtdioden 1 ist mit drei Leuchtdiodenchips 14 gebildet, die jeweils eine der Farben Rot, Grün oder Blau emittieren und damit RGB-Leuchtdioden ausbilden. Die Leuchtdioden 1 sind matrixartig angeordnet, sodass sich zwischen zwei jeweils benachbarten Leuchtdioden 1 ein Zwischenraum 11 ausbildet. Der Abstand D zweier jeweils benachbarter Leuchtdioden beträgt vorliegend 30 mm. Bei dem Anschlussträger 2 handelt es sich vorliegend um eine Leiterplatte, welche zur Kontaktierung und Befestigung der einzelnen Komponenten, also beispielsweise der Leuchtdioden 1, entsprechende Anschlussstellen 101 und Leiterbahnen 102 sowohl auf der Oberseite 2a als auch auf einer Unterseite 2b des Anschlussträgers 2 aufweist. Der Anschlussträger 2 ist mit einem elektrisch isolierten Grundkörper 22 gebildet. Der Grundkörper 22 kann mit einem Kunststoffmaterial oder auch mit einem keramischen Material gebildet sein.In the 1 is a schematic sectional view of an optoelectronic light module described here 10 with a connection carrier 2 with on a top 1a of the connection carrier 2 applied light-emitting diodes 1 shown. Each of the LEDs 1 is with three LED chips 14 each emitting one of the colors red, green or blue and thus RGB Leuchtdi to train. The light-emitting diodes 1 are arranged in a matrix, so that between two adjacent light-emitting diodes 1 a gap 11 formed. The distance D between two adjacent light-emitting diodes is presently 30 mm. At the connection carrier 2 In the present case, this is a printed circuit board which is used for contacting and fastening the individual components, that is to say the light-emitting diodes, for example 1 , corresponding connection points 101 and tracks 102 both on the top 2a as well as on a base 2 B of the connection carrier 2 having. The connection carrier 2 is with an electrically isolated body 22 educated. The main body 22 can be formed with a plastic material or with a ceramic material.

Ferner ist auf einer Strahlungsaustrittsfläche 13 jeder Leuchtdiode 1 ein optisches Element 12, beispielsweise in Form einer Sammellinse, aufgebracht.Furthermore, on a radiation exit surface 13 each LED 1 an optical element 12 , for example in the form of a condenser, applied.

Auf der Unterseite 2b des Anschlussträgers 2 sind eine Steuerungsvorrichtung 31, 311, eine Konstantstromquelle 32, ein Spannungsgenerator 33, ein Temperatursensor 34 sowie ein Anschluss 4 angebracht. An dem Anschluss 4 sind die Strom- sowie die Datenleitung 42 beziehungsweise 41 befestigt. Vorliegend besteht der Anschluss 4 aus einer Datenanschlussbuchse 44 sowie aus einer Stromanschlussbuchse 43. Über die sich auf der Unterseite 2b und der Oberseite 2a des Anschlussträgers 2 befindlichen Leiterbahnen 102 sind alle auf den Anschlussträger 2 aufgebrachten Komponenten bestromt. Ferner werden in die Steuerungsvorrichtung 31 mittels der Dateneinspeisung durch die Datenleitung 41 digitale Daten zur Ansteuerung/Adressierung der Leuchtdioden eingespeist. Die Steuerungsvorrichtung 31 ermöglicht eine gezielte Adressierung von jeder einzelnen oder auch von Gruppen der Leuchtdioden 1. Ferner ermöglicht eine Steuerungsvorrichtung 311, mittels einer Gammakorrektur des jeweils einem Leuchtdiodenchip 14 zugeordneten Datensignals, eine Anpassung der Helligkeits-Bestromungskennlinie der Leuchtdioden 1 an das Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.On the bottom 2 B of the connection carrier 2 are a control device 31 . 311 , a constant current source 32 , a voltage generator 33 , a temperature sensor 34 as well as a connection 4 appropriate. At the connection 4 are the power and the data line 42 respectively 41 attached. In the present case there is the connection 4 from a data connection socket 44 as well as from a power socket 43 , About yourself on the bottom 2 B and the top 2a of the connection carrier 2 located tracks 102 are all on the connection carrier 2 applied components energized. Further, in the control device 31 by means of the data feed through the data line 41 digital data for driving / addressing of the LEDs fed. The control device 31 allows targeted addressing of each individual or groups of LEDs 1 , Furthermore, a control device allows 311 , By means of a gamma correction of each one LED chip 14 associated data signal, an adaptation of the brightness-Bestromungskennlinie the LEDs 1 to the brightness perception of the human eye.

Beispielsweise wandelt dazu die Steuervorrichtung 311 das in die Steuervorrichtung 311 eingespeiste 512-Byte-Datensignal in ein Signal größerer Information um. Stehen beispielsweise zur Steuerung eines Leuchtdiodenchips einer Farbe eine Digitalinformation von 8 Bit zur Verfügung, so ist denkbar, dass die Steuerungsvorrichtung 311 dieses 8-Bit-Signal in ein 14-Bit-Signal umwandelt. Die Steuerungsvorrichtung 311 leitet dann die Digitalinformation an die Steuerungsvorrichtung 31 weiter. Zur Steuerung jeder einzelnen Farbe durch die Steuerungsvorrichtung 31 stehen dann 6 Bit mehr zur Verfügung, was die Möglichkeit eröffnet, die Leucht- beziehungsweise Helligkeitseigenschaften der Leuchtdioden 1 genauer an die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges anzupassen. Vorliegend wird die Gammakorrektur und die Adressierung der Leuchtdioden 1 durch eine einzige Steuervorrichtung 31, 311 durchgeführt.For example, the control device converts to it 311 that in the control device 311 fed 512-byte data signal into a signal of greater information. For example, if digital information of 8 bits is available for controlling a light-emitting diode chip of a color, it is conceivable that the control device 311 converts this 8-bit signal into a 14-bit signal. The control device 311 then routes the digital information to the control device 31 further. To control each individual color by the control device 31 Then there are 6 more bits available, which opens up the possibility of the luminous or brightness characteristics of the LEDs 1 to adapt more closely to the brightness perception of the human eye. In the present case, the gamma correction and the addressing of the LEDs 1 by a single control device 31 . 311 carried out.

Ferner verfügt das Leuchtmodul 10 über eine Durchkontaktierung 21, sodass die Komponenten, welche auf der Oberseite 1a des Anschlussträgers angebracht sind, elektrisch leitend mit den Komponenten, welche auf der Unterseite 2b des Anschlussträgers angeordnet sind, verbunden sind.Furthermore, the light module has 10 via a via 21 so that the components are on the top 1a the connection carrier are mounted, electrically conductive with the components which on the bottom 2 B are arranged of the connection carrier, are connected.

Die Konstantstromquelle 32 bestromt die Leuchtdioden 1, wobei der Spannungsgenerator 33 eine auf ihn eingespeiste Eingangsspannung in eine Arbeitsspannung zum Betrieb der Leuchtdioden 1 umwandelt.The constant current source 32 energizes the LEDs 1 , where the voltage generator 33 an input voltage fed to it into a working voltage for operation of the light-emitting diodes 1 transforms.

Ferner ermöglicht ein Temperatursensor 34, welcher am heißesten Punkt (auch Hotspot) des sich im Betrieb befindlichen optoelektronischen Leuchtmoduls 10 angeordnet ist, eine Temperaturkontrolle des Leuchtmoduls 10, sodass strukturelle Schäden am Leuchtmodul 10 vermieden werden. Beispielsweise sendet dazu der Temperatursensor 34 ein Signal mittels einer Datentransferleitung an die Steuerungsvorrichtung 31, die dann die Bestromung der einzelnen Leuchtdioden 1 steuert. Bei einer Überschreitung einer maximal erlaubten Betriebstemperatur des Leuchtmoduls kann dann die Steuervorrichtung 31 beispielsweise die mittlere Bestromungshöhe mittels einer Pulsweitenmodulation herunterregeln und damit die Leuchtdioden in ihrer Helligkeit „dimmen”.Furthermore, a temperature sensor allows 34 , which is the hottest point (also hotspot) of the optoelectronic light module in operation 10 is arranged, a temperature control of the light module 10 causing structural damage to the light module 10 be avoided. For example, send the temperature sensor 34 a signal by means of a data transfer line to the control device 31 , which then the energization of the individual light-emitting diodes 1 controls. When exceeding a maximum permitted operating temperature of the lighting module then the control device 31 For example, down the average Bestromungshöhe by means of a pulse width modulation and thus "dim" the LEDs in their brightness.

Ebenso ist es möglich, dass ab Überschreiten einer bestimmten Betriebstemperatur das Leuchtmodul 10 oder einzelne Leuchtdioden 1 mittels einer in die Steuervorrichtung 31 integrierten Sicherheitsabschaltung oder durch die Steuervorrichtung 31 selbst, abgeschaltet werden.It is also possible that the luminous module is exceeded when a certain operating temperature is exceeded 10 or individual LEDs 1 by means of a in the control device 31 integrated safety shutdown or by the control device 31 itself, be turned off.

Die 2 stellt eine schematische Draufsicht auf ein optoelektronisches Leuchtmodul 10 gemäß der 1 dar. Erkennbar sind die matrixartig angeordneten Leuchtdioden 1, welche jeweils einen Abstand D voneinander aufweisen. Der Anschlussträger 2 weist eine quadratische Grundform auf, wobei die jeweilige Seitenlänge L 23 cm beträgt. Auf dem Anschlussträger 2 sind 64 RGB-Leuchtdioden matrixartig angeordnet, sodass entlang jeder Seitenfläche jeweils acht Leuchtdioden angeordnet sind.The 2 shows a schematic plan view of an optoelectronic light module 10 according to the 1 can be seen. The matrix-like LEDs are visible 1 , which each have a distance D from each other. The connection carrier 2 has a square basic shape, wherein the respective side length L is 23 cm. On the connection carrier 2 For example, 64 RGB light-emitting diodes are arranged in a matrix, so that eight light-emitting diodes are arranged along each side surface.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Adressierung der einzelnen Leuchtdioden 1 durch die Steuerungsvorrichtung 31. Vorliegend wird in die Steuerungsvorrichtung 31 ein Datensignal mit einer digitalen Größe von 512 Byte eingespeist. Zur Adressierung und Ansteuerung jeweils einer Farbe ist 1 Byte nötig. Da es sich bei den Leuchtdioden 1 um RGB-Leuchtdioden handelt, bedarf es zur Steuerung jeweils einer Leuchtdiode zumindest jeweils 3 Byte. Die Steuerungsvorrichtung 31 zweigt also die zur Steuerung und Adressierung der Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10 benötigte Datenmenge ab. Der Anteil der Datenmenge, welcher nicht zur Steuerung des Leuchtmoduls 10 benötigt wird, wird aus der Steuerungsvorrichtung 31 herausgeleitet. Vorliegend ist also das aus der Steuerungsvorrichtung 31 herausgeleitete Datensignal ein Signal der Größe (510 – 3n), wobei n die Anzahl der sich auf dem Leuchtmodul befindlichen Leuchtdioden 1 darstellt und in diesem Fall 64 ist. Demnach stehen in diesem Beispiel 328 Byte zur Steuerung von weiteren 328 Leuchtdiodenchips zur Verfügung. 3 shows a schematic representation of the addressing of the individual LEDs 1 by the control device 31 , In the present case is in the control device 31 a data signal with a digital size of 512 bytes fed. to Addressing and control of one color each requires 1 byte. Since it is the light-emitting diodes 1 To RGB light-emitting diodes, it requires the control of one LED each at least 3 bytes. The control device 31 So branches to the control and addressing of the LEDs 1 of the light module 10 required amount of data. The proportion of data that is not used to control the light module 10 is needed is from the control device 31 led out. In the present case that is from the control device 31 output data signal is a signal of size (510 - 3n), where n is the number of light emitting diodes located on the light module 1 represents and in this case is 64. Accordingly, in this example, 328 bytes are available to control another 328 LED chips.

4 zeigt schematisch die Adressierung von einer Vielzahl von optoelektronischen Leuchtmodulen 10, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Wie bereits in 3 dargestellt, wird die Datenmenge, die zur Steuerung des Leuchtmoduls 10a nicht mehr benötigt wird, durch die Steuerungsvorrichtung 31a weitergeleitet. Die restliche nicht benötigte Datenmenge zur Steuerung des Leuchtmoduls 10a wird dann, nach einer eventuellen Aufbereitung der Datenmenge durch die Steuerungsvorrichtung 31a, von der Steuerungsvorrichtung 31a an die Steuerungsvorrichtung 31b übermittelt. Vorzugsweise geschieht die Einspeisung der Daten in Steuerungsvorrichtung 31a und die dann zu erfolgende Übermittlung der Daten an die Steuerungsvorrichtung 31b mittels Digital-Multiplex-Anschlüsse und -Kabel. Ferner kann die Übermittlung der Daten auch über einen anderen zur Steuerung der Leuchtdioden 1 geeigneten Anschluss mit serieller Datenübertragung geschehen. Dieses Steuerungssignal wiederum ermöglicht dann die Steuerung aller weiteren Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10b. Ist nach Ansteuerung aller Leuchtdioden 1 des Leuchtmoduls 10b noch digitale Information übrig, so kann auch diese wiederum aus der Steuerungsvorrichtung 31b heraus in beispielsweise eine weitere Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines weiteren Leuchtmoduls weitergeleitet werden. Insofern ist durch diesen Aufbau eine Reihenschaltung der Leuchtmodule 10 mittels eines eingehenden digitalen Datensignals möglich. 4 schematically shows the addressing of a plurality of optoelectronic lighting modules 10 which are connected in series with each other. As already in 3 shown, the amount of data required to control the light module 10a is no longer needed by the control device 31a forwarded. The remaining amount of data not needed to control the light module 10a is then, after a possible treatment of the amount of data by the control device 31a , from the control device 31a to the control device 31b transmitted. Preferably, the supply of data in control device happens 31a and then transmitting the data to the control device 31b using digital multiplex connectors and cables. Furthermore, the transmission of data via another to control the LEDs 1 appropriate connection done with serial data transmission. This control signal in turn allows the control of all other LEDs 1 of the light module 10b , Is after activation of all LEDs 1 of the light module 10b Even if digital information is left over, it can in turn also come from the control device 31b be forwarded out, for example, in another control device for controlling a further lighting module. In this respect, this structure is a series connection of the lighting modules 10 possible by means of an incoming digital data signal.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr erfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention is not by the description based on the embodiments limited. Much more The invention encompasses every new feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the claims includes, even if this feature or this combination itself not explicitly in the claims or the embodiments is specified.

Claims

Optoelectronic light module ( 10 ) with - a connection carrier ( 2 ), - a plurality of matrix-like arranged light-emitting diodes ( 1 ), the light emitting diodes ( 1 ) on a top side ( 2a ) of the connection carrier ( 2 ) are applied to these and adjacent light emitting diodes ( 1 ) are each arranged at a distance of at least 20 mm and at most 50 mm from each other, and - at least one constant current source ( 32 ) for at least one light-emitting diode chip ( 14 ) at least one of the light-emitting diodes ( 1 ), wherein the at least one constant current source ( 32 ) on a lower side ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) is arranged.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to claim 1, in which each light-emitting diode ( 1 ) at least one LED chip ( 14 ) for each one of the colors red, green and blue.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which a constant current source ( 32 ) for energizing all the LED chips ( 14 ) of a color is provided.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein for each color exactly one constant current source ( 32 ) on the bottom ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) is arranged.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which a control device ( 31 ) for addressing the light module ( 10 ) on the bottom ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) is provided.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to claim 5, in which the light-emitting diode chips ( 14 ) by the control device ( 31 ) are individually controllable.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to claims 5 or 6, wherein a control device ( 311 ) for performing a gamma correction for each light-emitting diode chip ( 14 ) on the bottom ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) is provided.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which at least one voltage generator ( 33 ) on the bottom ( 2 B ) of the light module ( 10 ) is provided, the an input voltage of the lighting module in a working voltage for at least one component of the lighting module ( 10 ) converts.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, the separate Electricity and data connection sockets ( 44 ) and ( 43 ) on the bottom ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) having.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which the connection carrier ( 2 ) with an electrically insulated base body ( 22 ) formed at the top ( 2a ) and the underside ( 2 B ) with conductor tracks ( 102 ) and connection points ( 101 ) is provided.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which the connection carrier ( 2 ) at least one via ( 21 ) from the bottom ( 2a ) to the top ( 2 B ), by means of the components on the underside ( 2 B ) with components on the top side ( 2a ) are electrically connected.

Optoelectronic light module ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which the lighting module ( 10 ) a temperature sensor ( 34 ) on the bottom ( 2 B ) of the connection carrier ( 2 ) having.