DE102004004779B4

DE102004004779B4 - Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit optischer Einrichtung zur Strahlformung

Info

Publication number: DE102004004779B4
Application number: DE102004004779.0A
Authority: DE
Inventors: Marco Friedrich
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: DE102004004779A1

Abstract

Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit einem Leuchtdiodenbauelement und einer optischen Einrichtung zur Strahlformung, die dem Leuchtdiodenbauelement in dessen Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, wobei – das Leuchtdiodenbauelement auf einer Leiterplatte angeordnet ist, – die Leiterplatte mit dem Leuchtdiodenbauelement auf dem Boden eines topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, – der Boden des topfartigen Gehäusegrundkörpers Durchführungen für die Durchführung von elektrischen Anschlussleitern zur Leiterplatte hin aufweist, – die optische Einrichtung einen Deckelteil und einen strahlungsformenden Teil aufweist, – der Deckelteil an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, und – sich der strahlungsformende Teil der optischen Einrichtung vom Deckelteil aus in Richtung Leuchtdiodenbauelement erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung einen den strahlungsformenden Teil zumindest teilweise umfassenden Wandteil aufweist, der innerhalb einer Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers vom Deckelteil in Richtung Leiterplatte verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit einem Leuchtdiodenbauelement und einer optischen Einrichtung zur Strahlformung, die dem Leuchtdiodenbauelement in dessen Abstrahlrichtung nachgeordnet ist. Sie betrifft weiterhin eine strahlungsformende optische Einrichtung für ein Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul.
Die Druckschrift DE 25 10 267 A1 beschreibt Leuchtdiodenanordnungen, die jeweils einen Sockel aufweisen, auf dem eine Leuchtdiode montiert ist und der durch eine metallische Unterlage für die Leuchtdiode gebildet wird. Der Sockel hat zwei Anschlussstifte, von denen einer mit dem Sockel elektrisch leitend verbunden ist, während der andere durch eine Öffnung in den Sockel hineinragt und gegen diesen elektrisch isoliert ist, indem der Sockel mit einem isolierenden Material ausgefüllt ist. Die beschriebenen Leuchtdiodenanordnungen weisen jeweils weiterhin einen rotationssymmetrischen Körper aus einem durchsichtigen Material auf, der in einem unteren Teil mit einer Aushöhlung versehen ist, in der jeweils die Leuchtdiode angeordnet und die mit Kunststoff gefüllt ist. Über dem Körper 8 kann eine Hülle angeordnet werden, die aus einem zylindrischen Metallteil besteht, das am Sockel befestigt wird, und deren oberer Teil aus einem Fenster aus Glas oder Kunststoff besteht. Alternativ hierzu wird ein Körper in der vorab beschriebenen Art beschrieben, der zusätzlich ein zylinderförmiges Mantelteil aufweist, das bis zum Sockel reicht und mit diesen in geeigneter Weise verbunden ist, sodass auf eine weitere Kapselung verzichtet werden kann.
Die Druckschrift DE 196 38 667 C2 beschreibt ein optisches Bauelement mit einem eine elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs aussendenden Halbleiterkörper und einem Lumineszenzkonversionselement, das einen lumineszierenden Leuchtstoff enthält, der einen Teil der vom Halbleiterkörper ausgesandten Strahlung absorbiert und Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert.
Die Druckschrift US 2003/0 160 314 A1 beschreibt ein Gehäuse für einen Halbleiterchip, das eine polymere Basisplatte zur Montage des Halbleiterchips sowie eine polymere Kappe aufweist, die einen lichtransmissiven Teil aufweist.
Die Druckschrift DE 197 55 734 A1 beschreibt ein oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement, das einen Grundkörper mit einer Ausnehmung aufweist, in der ein optoelektronischer Sender und/oder Empfänger angeordnet ist, wobei die Ausnehmung des Grundkörpers mit einer transparenten, härtbaren Vergussmasse befüllt ist und wobei eine optische Einrichtung auf dem Grundkörper angeordnet ist, die mit der Vergussmasse in Kontakt tritt.
Die Druckschrift DE 101 63 117 C1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von lichtleitenden LED-Körpern aus einem vor dem endgültigen Erstarren fließfähigen Werkstoff in einer Form, wobei der einzelne LED-Körper mindestens einen lichtemittierenden Chip und mindestens zwei elektrische mit dem Chip verbundene Anschlüsse umfasst und wobei mindestens ein fließfähiger Werkstoff über mindestens eine von wenigstens zwei verschiedenen Stellen in die Form zeitlich versetzt eingebracht wird zum Umströmen des Chips und der Anschlüsse im dortigen Bereich. Eine weitere Einbringung eines oder mehrerer fließfähiger Werkstoffe erfolgt in Bereichen, die außerhalb des Chip- und Anschlussbereichs liegen.
Die Druckschrift US 4 347 655 A beschreibt ein Gehäuse für ein halbleitendes optoelektronisches Bauelement, das mittels eines Gewindes beispielsweise in eine Wärmesenke eingeschraubt werden kann.
Die Druckschrift US 2002/0 113 244 A1 beschreibt ein LED-Gehäuse, bei dem ein LED-Chip auf einem als Kathode ausgebildeten Trägerteil angeordnet ist, der von einer Anode umgeben und von einer Linse überdeckt ist, wobei sich in einem Hohlraum zwischen der Linse, der Anode und dem Träger ein viskoses, flüssiges, festes oder kein Material befindet.
Die Druckschrift DE 102 14 566 A1 beschreibt eine homogen paralleles Licht emittierende Leuchtdiode, die eine LED und einen Linsenkörper aufweist, wobei der Linsenkörper eine Fresnellinse zur Abstrahlung von Lichtstrahlen mit parallelem Strahlengang aufweist und in der Fresnellinse Totalreflexionsflächen vorgesehen sind.
Die Druckschrift US 5 173 810 A beschreibt eine Vorrichtung mit einem Gehäuse sowie einer Leuchtdiode und einer Linse, die mittels einer Platte und Abstandshaltern in das Gehäuse eingesetzt sind. Dabei liegt die Platte auf einem umlaufenden Rand des Gehäuses auf, wobei der umlaufende Rand des Gehäuses und der aufliegende äußere Bereich der Platte als Befestigungsmittel zur Befestigung der Linse in dem Gehäuse und zur geeigneten Positionierung der Linse gegenüber der Leuchtdiode dienen.
In der Druckschrift DE 100 25 000 C1 ist eine Steckerleuchte beschrieben, die eine Leuchtdiode, einen Leuchtenkopf und einen Ringflansch aufweist, wobei der Leuchtenkopf über ein Außengewinde mit dem Ringflansch verbunden ist, der ein entsprechendes Innengewinde aufweist, sodass der untere Teil des Leuchtenkopfes, der als Außengewinde ausgebildet ist, als Befestigungsmittel dient.
Leuchtdiodenbauelemente nehmen zunehmend Einzug in die Beleuchtungstechnik und stoßen in Bereiche vor, in denen bislang Glühlampen zum Einsatz kommen. Leuchtdiodenbauelemente weisen einen hohen Wirkungsgrad, eine geringe Größe und eine vergleichsweise geringe Wärmeentwicklung auf. Sie sind zudem sehr robust und besitzen eine lange Lebensdauer.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul geringer Größe insbesondere für kleine Scheinwerfer, kleine Leselampen und Strahlerbündel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird Leuchtdioden-Beleuchtungsmodule mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Leuchtdioden-Beleuchtungsmoduls sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einem Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul gemäß der Erfindung ist das Leuchtdiodenbauelement auf einer Leiterplatte angeordnet, die sich auf dem Boden eines topfartigen Gehäusegrundkörpers befindet. Der Boden des topfartigen Gehäusegrundkörpers weist Durchführungen für die Durchführung von elektrischen Anschlussleitern, insbesondere von Anschlussdrähten, zur Leiterplatte hin auf. Die optische Einrichtung umfaßt einen strahlungsdurchlässigen Deckelteil und einen ebenfalls strahlungsdurchlässigen strahlungsbündelnden Teil. Der Deckelteil ist an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet. Der strahlungsbündelnde Teil der optischen Einrichtung erstreckt sich vom Deckelteil aus in Richtung zum Leuchtdiodenbauelement hin. Bevorzugt liegt der Deckelteil an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers auf.
Bei einem besonders bevorzugten Beleuchtungsmodul weist das Leuchtdiodenbauelement einen UV-Strahlung oder blaue Strahlung emittierenden Halbleiterchip in einer Gehäuseausnehmung auf, in der sich ein Konverterverguß befindet, der zumindest einen Teil der UV-Strahlung oder der blauen Strahlung absorbiert und Strahlung mit gegenüber der absorbierten Strahlung, veränderter Wellenlänge emittiert. Vorzugsweise emittiert das Leuchtdiodenbauelement im Betrieb des Leuchtdioden-Beleuchtungsmoduls weißes Licht.
Die optische Einrichtung weist einen den strahlungsformenden Teil zumindest teilweise umfassenden Wandteil auf, der innerhalb einer Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers vom Deckelteil in Richtung Leiterplatte verläuft. Der Wandteil sitzt vorzugsweise auf dem Boden oder der Leiterplatte auf.
Zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles gegenüber dem Halbleiterbauelement kann der Wandteil an der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers anliegen.
Alternativ kann die optische Einrichtung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei Führungsstäbe aufweisen, die innerhalb einer äußeren Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers vom Deckelteil in Richtung Leiterplatte verlaufen. Auch diese können auf dem Boden oder der Leiterplatte aufsitzen.
Die Führungsstäbe liegen vorzugsweise an der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers an und dienen wiederum als Justierelemente zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles gegenüber dem Halbleiterbauelement.
Der Gehäusegrundkörper besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium.
Das Leuchtdiodenbauelement weist vorzugsweise einen Lichtstrom von gleich oder größer als 30 lm, insbesondere von gleich oder größer 35 lm auf.
Das strahlungsformende Element ist strahlungsbündelnd und bündelt eine vom Leuchtdiodenbauelement ausgesandte Strahlung auf einen Abstrahlwinkel zwischen 10° und 25°.
Um den Abstrahlwinkel nach Bündelung der Strahlung wieder aufzuweiten, kann der Deckelteil eine strahlungsaufweitende Struktur umfassen, die eine vom strahlungsformenden Element kommende Strahlung in einen für das Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul vorgesehenen Abstrahlwinkel aufweitet. Hierzu kann das strahlungsaufweitende Element eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten gleichartigen Strukturelementen aufweisen.
Die optische Einrichtung ist vorzugsweise einstückig aus einem strahlungsdurchlässigen Kunststoff gefertigt. Beispielsweise mittels eines Spritzgieß- oder Spritzpressverfahrens.
Das Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul hat vorzugsweise eine Höhe von gleich oder weniger als 20 mm, insbesondere von gleich oder weniger als 15 mm und/oder einen kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 mm.
Zur Abdichtung des Beleuchtungsmoduls kann zwischen dem Deckelteil und der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers ein Dichtungsring angeordnet sein. Auf diese Weise kann ein wassergeschütztes Gehäuse erzielt werden.
Zur variablen Montage des Beleuchtungsmoduls ist an der von der Leiterplatte abgewandten Rückseite des Bodens vorzugsweise ein Montageteil angeordnet, das mit einem Außengewinde und mit einer Bohrung mit einem Innengewinde versehen ist. Dieser Montageteil weist entlang seiner Längsmittelachse vorzugsweise zwei Gräben aufweist, die optional zur Aufnahme der Anschlussleiter vorgesehen sind.
Bei einer strahlungsformenden optischen Einrichtung gemäß der Erfindung ist eine strahlungsdurchlässige Platte vorgesehen, die an einer ersten Hauptoberfläche strahlungsaufweitende und strahlungsdurchmischende Strukturen aufweist und an einer von der ersten Hauptoberfläche abgewandten zweiten Hauptoberfläche ein strahlungsbündelndes optisches Element angeformt ist, das in der Lage ist, eine von einem Leuchtdiodenbauelement empfangene Strahlung vor deren Eindringen in die strahlungsdurchlässige Platte auf einen gegenüber dem Abstrahlwinkel des Leuchtdiodenbauelements geringeren Öffnungswinkel der Strahlung zu bündeln. Die strahlungsdurchlässige Platte ist zusammen mit dem strahlungsbündelnden optischen Element einstückig aus einem strahlungsdurchlässigen Kunststoff ausgebildet. Gegebenenfalls sind vorteilhafterweise auch die strahlungsaufweitenden und strahlungsdurchmischenden Strukturen und ggf. die Wand bzw. Führungsstäbe einstückig mit der strahlungsdurchlässigen Platte und dem strahlungsbündelnden optischen Element einstückig aus einem strahlungsdurchlässigen Kunststoff ausgebildet.
Mit der optischen Einrichtung kann der Abstrahlwinkel allein durch Variation der strahlungsaufweitenden optischen Struktur ausgehend vom engen Abstrahlwinkel der strahlungsbündelnden optischen Elements über einen großen Bereich variiert werden.
Ein weiterer Vorteil des Leuchtdioden-Beleuchtungsmoduls ist, dass man aufgrund der bereits gerichteten Abstrahlung der Leuchtdiodenbauelemente gegenüber einem Glühlampen-Beleuchtungsmodul den Reflektor einsparen kann.
Aufgrund der guten Durchmischung der vorher von den strahlungsbündelnden optischen Elementen gebündelten Strahlung mittels des strahlungsaufweitenden optischen Elements können vorteilhafterweise auf einfache Weise Leuchtdiodenbauelemente eingesetzt werden, bei denen ein Leuchtdiodenchip einfach mittels einer Konvertervergußmasse vergossen sind. Bei solchen Leuchtdiodenchips kann durch eine starke Bündelung des ausgesandten Lichtes dessen teilweise Entmischung auftreten, die dann ohne Verwendung einer optischen Einrichtung gemäß der Erfindung zu lokalen Farbunterschieden des Lichtes führen würde.
Die optische Einrichtung ist beispielsweise in den topfartigen Gehäusegrundkörper eingeklebt. Die Leiterplatte kann unter dem Leuchtdiodenbauelement ein thermisch leitendes Element aufweisen, das das Leuchtdiodenbauelement thermisch leitend mit dem Gehäusegrundkörper und/oder dem Montageelment verbindet und damit den Wärmeabtransport!vom Leuchtdiodenbauelement verbessert.
Weitere Vorteile, Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus dem im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 3 erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,
2 eine schematische Darstellung eines senkrechten Schnittes durch das Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Darstellung verschiedener Montagemöglichkeiten des Ausführungsbeispieles und
4 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Leuchtdiodenbauelement des Ausführungsbeispieles.
Die Figuren sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Die einzelnen Bestandteile sind grundsätzlich auch nicht mit den tatsächlichen Größenverhältnissen zueinander dargestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 handelt es sich um ein weißes Licht emittierendes Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul 1, das beispielsweise für die Verwendung in kleinen Scheinwerfern, kleinen Leselampen und in Strahlerbündeln vorgesehen ist.
Auf einer kreisrunden Metallkernplatine als Leiterplatte 2 mit einem Durchmesser von ca. 15 mm ist ein oberflächenmontierbares Leuchtdiodenbauelement 3 aufgebracht, das im Betrieb des Leuchtdioden-Beleuchtungsmoduls 1 weißes Licht emittiert. Das Leuchtdiodenbauelement 3 weist dazu einen blaues Licht emittierenden Leuchtdiodenchip 31 auf, der in einer Ausnehmung 32 eines Gehäuse-Grundkörpers 33 angeordnet ist (man vergleiche 4). In der Ausnehmung 32 ist der Leuchtdiodenchip 31 mit einer Konvertervergußmasse 34 vergossen. Die Konvertervergußmasse 34 absorbiert zumindest einen Teil des blauen Lichtes und emittiert gelbes Licht. Die Mischung aus durch die Konvertervergußmasse hindurchgehendem blauem Licht und von der Konvertervergußmasse emittiertem gelbem Licht ergibt weißes Licht.
Alternativ zum blaues Licht emittierenden Leuchtdiodenchip kann beispielsweise ein UV-Strahlung emittierender Leuchtdiodenchip verwendet sein. Der Konverterverguß kann in diesem Fall beispielsweise einen ersten Teil der UV-Strahlung in blaues Licht umwandeln und einen zweiten Teil der UV-Strahlung in gelbes Licht umwandeln, um im Ergebnis weißes Licht zu erzeugen. Alternativ kann der Konverterverguß dazu einen ersten Teil der UV-Strahlung in rotes Licht, einen zweiten Teil der UV-Strahlung in grünes Licht und einen Teil der UV-Strahlung in blaues Licht umwandeln.
Auf der Leiterplatte 2 sind elektrische Leiterbahnen zum elektrischen Anschließen des Leuchtdiodenbauelements 3 vorhanden.
Die Leiterplatte 2 mit dem Leuchtdiodenbauelement 3 ist auf dem Boden 11 eines zylindrischen topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 aus Aluminium angeordnet. Der Boden 11 des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 weist Durchführungen für elektrische Anschlussleiter 12, 13 zur Leiterplatte 2 hin auf. Eine optische Einrichtung 4 umfasst ein strahlungsbündelndes optisches Element 41, beispielsweise ein Linsenelement, und einen Deckelteil 42, der in Abstrahlrichtung des Leuchtdiodenbauelements 3 gesehen vom Leuchtdiodenbauelement 3 dem strahlungsformenden Teil 41 nachgeordnet ist. Der Deckelteil 42 liegt an der vom Boden 11 abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 auf der Stirnseite von dessen Wand 12 auf und das strahlungsbündelnde optisches Element 41 erstreckt sich vom Deckelteil 42 aus in Richtung Leuchtdiodenbauelement 3. Auf seiner vom strahlungsbündelnden optischen Element 41 abgewandten Seite weist der Deckelteil 42 eine Strahlungsaufweitungs- und -durchmischungsschicht 43 mit einer strahlungsaufweitenden Struktur aus nebeneinander angeordneten pyramiden- oder pyramidenstumpfartigen, sphärischen oder asphärischen Erhebungen 44.
Weiterhin weist die optische Einrichtung 4 einen das strahlungsbündelnde optisches Element 41 zumindest teilweise, hier vollständig umfassenden Wandteil 45 auf, der innerhalb und entlang der Wand 12 des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 ausgehend vom Deckelteil 42 zur Leiterplatte 2 hin verläuft und auf dieser oder auf dem Boden 11 aufsitzt.
Der Wandteil 45 liegt in diesem Fall an der Wand 12 des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 an und dient als Justierelement zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles 41 gegenüber dem Halbleiterbauelement 3.
Alternativ zum Wandteil kann die optische Einrichtung 4 mindestens zwei Führungsstäbe aufweisen, die innerhalb der Wand 12 des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 vom Deckelteil 42 zur Leiterplatte 2 verlaufen und auf dem Boden 11 oder der Leiterplatte 2 aufsitzen. Auch solche Führungsstäbe können als Justierelemente zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles gegenüber dem Halbleiterbauelement dienen und an der Wand 12 anliegen.
Das strahlungsbündelnde Linsenelement 41, der Deckelteil 42, die Strahlungsaufweitungs- und -durchmischungsschicht 43 und der Wandteil 45 bzw. die Führungsstäbe sind vorzugsweise einstückig aus einer klaren strahlungsdurchlässigen Kunststoff-Formmasse, beispielsweise aus Polycarbonat oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt.
Das Leuchtdiodenbauelement 3 erzeugt einen Lichtstrom von gleich oder größer als 30 lm, insbesondere von gleich oder größer als 35 lm.
Das strahlungsbündelnde Linsenelement 41 bündelt eine vom Leuchtdiodenbauelement 3 ausgesandte Strahlung auf einen Abstrahlwinkel zwischen 10° und 25°, die bei Fehlen einer Strahlungsaufweitungs- und -durchmischungsschicht 43 mit diesem Öffnungswinkel von dem Beleuchtungsmodul abgestrahlt wird.
Bei Vorliegen einer Strahlungsaufweitungs- und -durchmischungsschicht 43 weitet diese die von dem strahlungsbündelnden Linsenelement 41 kommende gebündelte Strahlung in einen für das Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul vorgesehenen Abstrahlwinkel auf.
Der topfartige Gehäusegrundkörper 10 hat eine Höhe von gleich oder weniger als 20 mm, insbesondere von gleich oder weniger als 15 mm und besitzt einen kreisrunden Querschnitt mit einem äußeren Durchmesser von kleiner oder gleich 20 mm.
Zur Erzielung eines wassergeschützten Gehäuses ist zwischen dem Deckelteil 42 und der Wand 12 des topfartigen Gehäusegrundkörpers 10 ein Dichtungsring angeordnet (vgl. 3).
An der von der Leiterplatte 2 abgewandten Rückseite des Bodens 11 ist ein Montageteil 14 aus Aluminium angeordnet, das mit einem Außengewinde und mit einer Bohrung 15 mit einem Innengewinde versehen ist. Das Montageteil 14 weist zwei Gräben auf, die optional zur Aufnahme der Anschlussleiter 12, 13 vorgesehen sind (man vgl. 3).
Die optische Einrichtung 4 ist beispielsweise in den topfartigen Gehäusegrundkörper 10 eingeklebt. In die Leiterplatte 2 ist unter dem Leuchtdiodenbauelement 3 ein thermisch leitendes Element 5, das beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff besteht, eingesetzt, das das Leuchtdiodenbauelement 3 thermisch leitend mit dem Gehäusegrundkörper 10 verbindet und damit den Wärmeabtransport vom Leuchtdiodenbauelement 3 verbessert.
Das Beleuchtungsmodul 1 kann, wie in 3 dargestellt, auf verschiedenste Arten montiert werden. Es kann mittels einer Schraube 7, die von einer Rückseite einer Trägerplatte 6 her durch ein Loch in der Trägerplatte 6 in das Innengewinde des Montageteils 14 eingreift, auf einer Trägerplatte befestigt werden (linkes Beispiel der 3). Ebenso kann das Montageteil 14 durch ein Loch in die Trägerplatte eingesteckt und mittels einer Schraubenmutter auf dem Außengewinde des Montageteils 14 verschraubt sein (vgl. die beiden Beispiele in der Mitte der 3). Ebenso kann es mit dem Montageteil 14 in ein Innengewinde der Trägerplatte 6 eingeschraubt sein (vgl. das rechte Beispiel der 3). Die elektrischen Anschlussleiter 12, 13 können oberhalb der Trägerplatte 6 seitlich aus dem Gehäusegrundkörper 10 herausgeführt sein, wozu vorzugsweise entsprechende Aussparungen entlang des Bodens 11 vorgesehen sind. Ebenso können die Anschlussleiter 12, 13 entlang dem Montageteil 14 durch die Trägerplatte hindurch verlaufen, wozu in dem Montageteil 14 Gräben zur Aufnahme der Anschlussleiter vorgesehen sind, die durch die Trägerplatte hindurch verlaufen.

Claims

Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit einem Leuchtdiodenbauelement und einer optischen Einrichtung zur Strahlformung, die dem Leuchtdiodenbauelement in dessen Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, wobei – das Leuchtdiodenbauelement auf einer Leiterplatte angeordnet ist, – die Leiterplatte mit dem Leuchtdiodenbauelement auf dem Boden eines topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, – der Boden des topfartigen Gehäusegrundkörpers Durchführungen für die Durchführung von elektrischen Anschlussleitern zur Leiterplatte hin aufweist, – die optische Einrichtung einen Deckelteil und einen strahlungsformenden Teil aufweist, – der Deckelteil an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, und – sich der strahlungsformende Teil der optischen Einrichtung vom Deckelteil aus in Richtung Leuchtdiodenbauelement erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung einen den strahlungsformenden Teil zumindest teilweise umfassenden Wandteil aufweist, der innerhalb einer Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers vom Deckelteil in Richtung Leiterplatte verläuft.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul mit einem Leuchtdiodenbauelement und einer optischen Einrichtung zur Strahlformung, die dem Leuchtdiodenbauelement in dessen Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, wobei – das Leuchtdiodenbauelement auf einer Leiterplatte angeordnet ist, – die Leiterplatte mit dem Leuchtdiodenbauelement auf dem Boden eines topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, – der Boden des topfartigen Gehäusegrundkörpers Durchführungen für die Durchführung von elektrischen Anschlussleitern zur Leiterplatte hin aufweist, – die optische Einrichtung einen Deckelteil und einen strahlungsformenden Teil aufweist, – der Deckelteil an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers angeordnet ist, und – sich der strahlungsformende Teil der optischen Einrichtung vom Deckelteil aus in Richtung Leuchtdiodenbauelement erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung mindestens zwei Führungsstäbe aufweist, die innerhalb einer äußeren Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers vom Deckelteil in Richtung Leiterplatte verlaufen.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Deckelteil an der vom Boden abgewandten Seite des topfartigen Gehäusegrundkörpers aufliegt.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Leuchtdiodenbauelement einen UV-Strahlung oder blaue Strahlung emittierenden Halbleiterchip in einer Gehäuseausnehmung aufweist, in der sich ein Konverterverguß befindet, der zumindest einen Teil der UV-Strahlung oder der blauen Strahlung absorbiert und Strahlung mit gegenüber der absorbierten Strahlung veränderter Wellenlänge emittiert.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Leuchtdiodenbauelement im Betrieb des Leuchtdioden-Beleuchtungsmoduls weißes Licht emittiert.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 1 oder mindestens einem auf Anspruch 1 rückbezogenen Anspruch, bei dem der Wandteil auf dem Boden oder der Leiterplatte aufsitzt.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 1 oder mindestens einem auf Anspruch 1 rückbezogenen Anspruch, bei dem der Wandteil an der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers anliegt und als Justierelement zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles gegenüber dem Halbleiterbauelement dient.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 2 oder mindestens einem auf Anspruch 2 rückbezogenen Anspruch, bei dem die Führungsstäbe auf dem Boden oder der Leiterplatte aufsitzen.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 2 oder mindestens einem auf Anspruch 2 rückbezogenen Anspruch, bei dem die Führungsstäbe an der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers anliegen und als Justierelemente zur genauen Positionierung des strahlungsformenden Teiles gegenüber dem Halbleiterbauelement dienen.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 1 oder mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Gehäusegrundkörper aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium gefertigt ist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Leuchtdiodenbauelement einen Lichtstrom von gleich oder größer als 30 lm, insbesondere von gleich oder größer 35 lm aufweist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das strahlungsformende Element strahlungsbündelnde Eigenschaften besitzt und eine vom Leuchtdiodenbauelement ausgesandte Strahlung auf einen Abstrahlwinkel zwischen 10° und 25° bündelt.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Deckelteil eine strahlungsaufweitende Struktur umfaßt, die eine vom strahlungsformenden Element kommende Strahlung in einen für das Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul vorgesehenen Abstrahlwinkel aufweitet.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 13, bei dem das strahlungsaufweitende Element eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten gleichartigen Strukturelementen aufweist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die optische Einrichtung einstückig aus einem strahlungsdurchlässigen Kunststoff gefertigt ist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der topfartige Gehäusegrundkörper eine Höhe von gleich oder weniger als 20 mm, insbesondere von gleich oder weniger als 15 mm aufweist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, das in Draufsicht einen kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 mm aufweist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem zwischen dem Deckelteil und der Wand des topfartigen Gehäusegrundkörpers ein Dichtungsring angeordnet ist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem an der von der Leiterplatte abgewandten Rückseite des Bodens ein Montageteil angeordnet ist, das mit einem Außengewinde und mit einer Bohrung mit einem Innengewinde versehen ist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach Anspruch 19, bei dem der Montageteil zwei Gräben aufweist, die optional zur Aufnahme der Anschlussleiter vorgesehen sind.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Leiterplatte Leiterbahnen zum elektrischen Anschließen des Leuchtdiodenbauelements aufweist.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem in die Leiterplatte unter dem Leuchtdiodenbauelement ein thermisch leitendes Element aus einem metallischen Werkstoff eingesetzt ist, das das Leuchtdiodenbauelement thermisch leitend mit dem Gehäusegrundkörper verbindet.
Leuchtdioden-Beleuchtungsmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Leuchtdiodenbauelement einen Licht emittierenden Leuchtdiodenchip in einer Ausnehmung eines Grundkörpers aufweist und das strahlungsbündelnde optische Element dem Grundkörper des Leuchtdiodenbauelements in Abstrahlrichtung des Leuchtdiodenbauelements nachgeordnet ist.