DE102007009229B4 - Light source for simulating a point light source, and light with such a light source - Google Patents

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Abstract

Lichtquelle, aufweisend
mehrere Trägerelemente (2),
wobei die Trägerelemente (2) jeweils einen im Wesentlichen planen Oberflächenabschnitt aufweisen, auf dem wenigstens eine Licht emittierende Diode (3) angeordnet ist,
wobei die Trägerelemente (2) relativ zueinander derart angeordnet sind, dass die Oberflächenabschnitte der Trägerelemente (2) die Oberfläche oder einen Teil der Oberfläche eines konvexen Polyeders, insbesondere eines regulären oder semiregulären Polyeders, definieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtquelle weiterhin eine Ansteuereinheit für die Licht emittierenden Dioden (3) aufweist, wobei die Ansteuereinheit auf den Trägerelementen (2) angeordnet ist, sowie eine Stromversorgungseinheit für die Licht emittierenden Dioden (3), wobei die Stromversorgungseinheit auf den Trägerelementen (2) angeordnet ist,
wobei die Ansteuereinheit auf einem ersten Teil (10) der Trägerelemente angeordnet ist und die Stromversorgungseinheit auf einem zweiten, von dem ersten Teil verschiedenen, Teil (11) der Trägerelemente angeordnet ist.Light source, comprising
a plurality of carrier elements (2),
wherein the carrier elements (2) each have a substantially planar surface portion, on which at least one light-emitting diode (3) is arranged,
wherein the carrier elements (2) are arranged relative to one another such that the surface sections of the carrier elements (2) define the surface or a part of the surface of a convex polyhedron, in particular a regular or semiregular polyhedron,
characterized,
in that the light source furthermore has a drive unit for the light-emitting diodes (3), wherein the drive unit is arranged on the carrier elements (2), and a power supply unit for the light-emitting diodes (3), wherein the power supply unit is arranged on the carrier elements (2) is
wherein the drive unit is arranged on a first part (10) of the carrier elements and the power supply unit is arranged on a second, different from the first part, part (11) of the carrier elements.

Figure DE102007009229B4_0001
Figure DE102007009229B4_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtquelle mit mehreren Trägerelementen, wobei die Trägerelemente jeweils einen im Wesentlichen planen Oberflächenabschnitt aufweisen, auf dem wenigstens eine Licht emittierende Diode angeordnet ist. Außerdem betrifft die Erfindung einen Leuchtkörper mit einer derartigen Lichtquelle, sowie eine Anordnung von mehreren derartigen Leuchtkörpern.The present invention relates to a light source with a plurality of carrier elements, wherein the carrier elements each have a substantially planar surface portion, on which at least one light-emitting diode is arranged. Moreover, the invention relates to a luminous element with such a light source, as well as an arrangement of a plurality of such luminous bodies.

Mit „Lichtquelle” soll im Folgenden der Einfachheit halber eine „Lichtquelleneinheit” bezeichnet sein, also nicht nur die eigentliche Lichtquelle, beispielsweise eine Licht emittierende Diode, sondern eine Einheit, die mehrere Komponenten umfassen kann, die der Lichterzeugung dienen. Beispielsweise sollen auch Komponenten, die zur Ansteuerung oder Stromversorgung der „eigentlichen” Lichtquelle vorgesehen sind, als Elemente der „Lichtquelle” verstanden sein.For the sake of simplicity, "light source" will be referred to below as a "light source unit", ie not just the actual light source, for example a light-emitting diode, but a unit which may comprise a plurality of components which serve to generate light. For example, components intended to drive or power the "actual" light source should also be understood as elements of the "light source".

Kugelleuchten weisen eine im Wesentlichen kugelförmige Oberfläche auf, durch die Licht abgestrahlt werden kann. Die Oberfläche wird durch einen lichtdurchlässigen „Lichtaustrittskörper” gebildet, der beispielsweise aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein kann. Dabei ist bekannt, eine Lichtquelle für die Leuchte im Inneren des Lichtaustrittskörpers anzuordnen.Ball lights have a substantially spherical surface through which light can be radiated. The surface is formed by a translucent "light exit body", which may be made of glass or plastic, for example. It is known to arrange a light source for the lamp inside the light exit body.

Bei Kugelleuchten kann es erwünscht sein, dass der Lichtaustrittskörper von innen möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet wird, so dass also eine Leuchte ermöglicht wird, die nach allen Richtungen möglichst gleichstark Licht abstrahlt, also eine möglichst homogene Abstrahlung aufweist.In the case of spherical luminaires, it may be desirable for the light exit body to be illuminated as evenly as possible from the inside, so that a luminaire is made possible which emits light in all directions as uniformly as possible, ie has the most homogeneous possible radiation.

Eine absolut homogene Ausleuchtung einer Kugel ist nur mit einer Punktlichtquelle zu erzielen. Eine Glühbirne kann bei genügend großem Lichtaustrittskörper in sehr guter Näherung als Punktlichtquelle dienen. Allerdings bedingt eine Lichtquelle in Form einer Glühbirne gewisse Nachteile. Beispielsweise kann damit Licht nur in einer bestimmten Farbe abgestrahlt werden.An absolutely homogeneous illumination of a sphere can only be achieved with a point light source. A light bulb can serve as a point light source in a very good approximation with sufficiently large light emission body. However, a light source in the form of a light bulb causes certain disadvantages. For example, light can only be emitted in a certain color.

Aus der DE 10 2007 042 761 A1 , die eine nachveröffentlichte Patentanmeldung mit älterem Zeitrang gemäß Patentgesetz § 3 Absatz 2 Ziffer 1 darstellt, ist eine LED-Lichtquelle mit mehreren planen LED-Trägerelementen bekannt. Die Trägerelemente sind so angeordnet, dass sie die Oberfläche eines konvexen Polyeders definieren.From the DE 10 2007 042 761 A1 , which represents a postponed patent application with seniority seniority according to patent law § 3 paragraph 2 number 1, an LED light source with several planar LED support elements is known. The support members are arranged to define the surface of a convex polyhedron.

Aus der DE 10 2004 004 947 A1 ist eine LED-Lichtquelle mit LED-Leiterplatten bekannt, die würfel- oder oktaeder-förmig angeordnet sind. Bei den LEDs handelt es sich um so genannte SMD-LEDs.From the DE 10 2004 004 947 A1 an LED light source with LED printed circuit boards is known, which are arranged in a cube or octahedron-shaped. The LEDs are so-called SMD LEDs.

Aus der WO 00/17569 A1 ist eine entsprechende LED-Lichtquelle bekannt, bei der auf den LED-Leiterplatten jeweils mehrere LEDs angeordnet sind.From the WO 00/17569 A1 a corresponding LED light source is known, in which in each case a plurality of LEDs are arranged on the LED circuit boards.

Aus der US 2006/0193130 A1 ist eine LED-Lichtquelle bekannt, bei der die LED-Trägerelemente zumindest teilweise aus einem Zuschnitt einer flexiblen Leiterplatte gebildet sind. Eine insoweit ähnliche Anordnung zeigt auch die US 2005/0169006 A1 .From the US 2006/0193130 A1 an LED light source is known in which the LED support elements are at least partially formed from a blank of a flexible printed circuit board. A similar arrangement also shows the US 2005/0169006 A1 ,

Aus der US 2002/0113246 A1 ist eine polyederförmige Lichtquelle mit RGB-LEDs bekannt, die von einer sphärischen lichtdurchlässigen Abdeckung umgeben ist.From the US 2002/0113246 A1 is a polyhedron-shaped light source with RGB LEDs known, which is surrounded by a spherical translucent cover.

Weitere LED-Lichtquelle sind aus den Schriften DE 102 35 699 A1 , US 2004/0114367 A1 , JP 2002-184 207 A , JP 06-310 763 A und JP 59-088 879 A bekannt.Other LED light source are from the fonts DE 102 35 699 A1 . US 2004/0114367 A1 . JP 2002-184207 A . JP 06-310 763 A and JP 59-088 879 A known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lichtquelle für eine Leuchte anzugeben, die in guter Näherung als Punktlichtquelle, insbesondere für eine Kugelleuchte, dienen kann und dabei mehr Möglichkeiten der Lichtbeeinflussung bietet. Des Weiteren soll ein entsprechender Leuchtkörper angegeben werden.The present invention is based on the object of specifying a light source for a luminaire, which can serve as a point light source in a good approximation, in particular for a ball lamp, and offers more possibilities of influencing the light. Furthermore, a corresponding luminous body should be specified.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Lichtquelle gelöst, welche die im Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention with a light source, which has the features mentioned in claim 1. Particular embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist eine Lichtquelle vorgesehen, die mehrere Trägerelemente aufweist, wobei die Trägerelemente jeweils einen im Wesentlichen planen Oberflächenabschnitt aufweisen, auf dem wenigstens eine Licht emittierende Diode angeordnet ist. Dabei sind die Trägerelemente relativ zueinander derart angeordnet, dass die Oberflächenabschnitte der Trägerelemente die Oberfläche oder einen Teil der Oberfläche eines konvexen Polyeders, insbesondere eines regulären oder semiregulären Polyeders, definieren.According to the invention, a light source is provided which has a plurality of carrier elements, wherein the carrier elements each have a substantially planar surface portion, on which at least one light-emitting diode is arranged. In this case, the carrier elements are arranged relative to each other such that the surface portions of the carrier elements define the surface or part of the surface of a convex polyhedron, in particular a regular or semiregular polyhedron.

Durch diese besondere Art der Anordnung der Trägerelemente lässt sich eine Abstrahlung der Leuchte erzielen, deren Stärke besonders wenig von der Abstrahlrichtung abhängig ist. Sie eignet sich daher besonders als Lichtquelle für eine Kugelleuchte bzw. für die gleichmäßige Ausleuchtung der Innenfläche einer Kugel oder zumindest eines Kugelabschnitts, wie beispielsweise einer Halbkugel. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass die Oberflächenabschnitte der Trägerelemente denjenigen Teil der Oberfläche eines konvexen Polyeders definieren, dessen Flächennormalen in einen Halbraum gerichtet sind. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Oberflächenabschnitte denjenigen Teil der Oberfläche eines konvexen Polyeders definieren, dessen Flächennormalen zumindest in einen Achtelraum oder zumindest in einen Viertelraum gerichtet sind.By this particular type of arrangement of the support elements can be a radiation of the luminaire achieve whose strength is very little dependent on the emission direction. It is therefore particularly suitable as a light source for a ball lamp or for the uniform illumination of the inner surface of a sphere or at least a spherical segment, such as a hemisphere. For example, it may be provided that the surface sections of the carrier elements define that part of the surface of a convex polyhedron whose surface normals are directed into a half-space. Advantageously, it is provided that the surface portions define that part of the surface of a convex polyhedron whose surface normals are directed at least into an eighth space or at least a quarter space.

Ein konvexes Polyeder ist ein von mehreren ebenen Flächen begrenzter, konvexer Körper. Falls – im Rahmen der Ungenauigkeit, die durch die technische Umsetzung bedingt ist – die planen Oberflächenabschnitte der Trägerelemente jeweils auf einer der Flächen eines konvexen Polyeders liegen, definieren sie somit die Oberfläche dieses Polyeders.A convex polyhedron is a convex body bounded by several flat surfaces. If - in the context of the inaccuracy, which is due to the technical implementation - the planar surface portions of the support elements each lie on one of the surfaces of a convex polyhedron, they thus define the surface of this polyhedron.

Herstellungstechnisch einfach ist es, als Trägerelemente Platten vorzusehen.Manufacturing technology is easy to provide plates as support elements.

Besonders gut hinsichtlich der Kontaktierung der Licht emittierenden Dioden eignen sich als Trägerelemente Leiterplatten. Flexible Leiterplatten sind dabei besonders vorteilhaft, weil sie ein leichtes Zusammenfügen der Trägerelemente ermöglichen.Particularly good in terms of contacting the light-emitting diodes are suitable as carrier elements circuit boards. Flexible printed circuit boards are particularly advantageous because they allow easy assembly of the support elements.

Besonders vorteilhaft sind die Trägerelemente zumindest teilweise aus einem Zuschnitt einer flexiblen Leiterplatte gebildet. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Trägerelemente durch entsprechende Biegungen der zugeschnittenen Leiterplatte in die vorgesehene gegenseitige Anordnung gebracht sind.Particularly advantageously, the carrier elements are at least partially formed from a blank of a flexible printed circuit board. It can be provided, for example, that the support elements are brought by appropriate bends of the cut circuit board in the intended mutual arrangement.

Es kann also vorgesehen sein, dass die Lichtquelle durch eine flexible Leiterplatte geformt ist, die einen sich tragenden Körper bildet. Die flexible Leiterplatte kann also als Form bestimmendes Element der Lichtquelle vorgesehen sein. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise die Führung der Leiterbahnen realisieren, insbesondere hinsichtlich der elektrischen Verbindung der Trägerelemente untereinander.It can therefore be provided that the light source is formed by a flexible printed circuit board, which forms a supporting body. The flexible circuit board may therefore be provided as a form-determining element of the light source. As a result, the guidance of the conductor tracks can be realized in an advantageous manner, in particular with regard to the electrical connection of the carrier elements to one another.

Die Ausleuchtung der Innenfläche einer Kugel kann im Allgemeinen umso gleichmäßiger gestaltet werden, je flacher die Winkel zwischen den Trägerelementen bzw. den betreffenden Oberflächenabschnitten der Trägerelemente sind. Allerdings ist – bedingt durch die technische Realisierung der Trägerelemente – die Lichtquelle im Allgemeinen umso größer, je flacher diese Winkel sind. Falls also die Ausleuchtung einer vergleichsweise kleinen Kugelfläche erwünscht ist, ergibt sich daher, dass die Lichtquelle auch dementsprechend klein sein muss, was eine gewisse Mindestgröße für die besagten Winkel bedingt. Bei einer erfindungsgemäßen Lichtquelle kann durch geeignete Anpassung zwischen dem Abstrahlwinkel der LEDs und dem dazu passenden Durchmesser des Polyeders in Bezug auf den Innendurchmesser einer auszuleuchtenden Kugelfläche eine sehr gute Annäherung an eine Punktlichtquelle erzielt werden.The illumination of the inner surface of a sphere can in general be made more uniform, the flatter the angles between the support elements or the respective surface portions of the support elements. However, due to the technical realization of the carrier elements, the light source is generally greater, the flatter these angles are. Therefore, if the illumination of a comparatively small spherical surface is desired, it follows that the light source must also be correspondingly small, which requires a certain minimum size for the said angle. In a light source according to the invention, a very good approximation to a point light source can be achieved by suitable adaptation between the emission angle of the LEDs and the matching diameter of the polyhedron with respect to the inner diameter of a spherical surface to be illuminated.

Beispielsweise hat sich für die Ausleuchtung einer Kugelfläche mit einem Durchmesser von ungefähr 120 mm als besonders geeignet erwiesen, als zu Grunde liegende Polyederform einen Dodekaeder zu wählen. Dies stellt also in diesem Sinne einen geeigneten Kompromiss zwischen möglichst flachen Winkeln einerseits und einem möglichst kleinen Durchmesser der Lichtquelle andererseits dar.For example, it has proved to be particularly suitable for the illumination of a spherical surface with a diameter of about 120 mm to choose a dodecahedron as the underlying polyhedron shape. Thus, in this sense, this represents a suitable compromise between the lowest possible angles on the one hand and the smallest possible diameter of the light source on the other hand.

Die Trägerelemente können in diesem Fall als Platten gestaltet sein, die im Wesentlichen die Form von (gleich großen) regelmäßigen Fünfecken haben, die unmittelbar die zwölf Flächen des entsprechenden Dodekaeders repräsentieren. Mit „im Wesentlichen” soll dabei zum Ausdruck gebracht werden, dass dabei gewisse, insbesondere technisch bedingte Formabweichungen möglich sind. Derartige Formabweichungen können beispielsweise durch Verbindungselemente bedingt sein, beispielsweise durch Ösen bzw. Laschen, die zur gegenseitigen Verbindung der Trägerelemente vorgesehen sind.The support elements may in this case be designed as plates which are substantially in the form of (equally large) regular pentagons which directly represent the twelve faces of the corresponding dodecahedron. The term "essentially" is intended to express that certain, in particular technically conditioned, form deviations are possible. Such deviations in shape can be caused, for example, by connecting elements, for example by eyelets or lugs, which are provided for the mutual connection of the carrier elements.

Die Dodekaeder-Form eignet sich beispielsweise im Fall einer Lichtquelle zur Ausleuchtung einer Kugel mit einem Durchmesser von zwischen 10 und 15 cm, beispielsweise etwa 12 cm, wobei die Lichtquelle einen Durchmesser von etwa 45 bis 50 mm aufweisen kann. Diese Größe der Lichtquelle ist (bei derzeitigen technischen Rahmenbedingungen) zur Unterbringung der nötigen Bauelemente innerhalb der Lichtquelle ausreichend.The dodecahedron shape is suitable, for example, in the case of a light source for illuminating a sphere having a diameter of between 10 and 15 cm, for example about 12 cm, wherein the light source may have a diameter of about 45 to 50 mm. This size of the light source is sufficient (under current technical conditions) to accommodate the necessary components within the light source.

Um eine Abstrahlung der Lichtquelle mit einer besonders geeigneten Leuchtdichte zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, auf den Trägerelementen jeweils mindestens zwei Licht emittierende Dioden anzuordnen.In order to enable a radiation of the light source with a particularly suitable luminance, it is advantageous to arrange on the carrier elements in each case at least two light-emitting diodes.

Beispielsweise können als Licht emittierende Dioden an sich bekannte RGB-LEDs verwendet werden.By way of example, RGB LEDs known per se can be used as light-emitting diodes.

Zur Befestigung und Kontaktierung der Licht emittierenden Dioden auf den Trägerelementen kann vorteilhaft die SMD-Technik verwendet werden (SMD: surface mounted device).For mounting and contacting the light-emitting diodes on the carrier elements, the SMD technique can be advantageously used (SMD: surface mounted device).

Erfindungsgemäß umfasst die Lichtquelle weiterhin eine Ansteuereinheit für die Licht emittierenden Dioden, wobei diese Ansteuereinheit auf den Trägerelementen angeordnet ist. Die Ansteuereinheit kann beispielsweise einen PWM-IC aufweisen (PWM: pulse width modulated). Vorteilhaft umfasst die Ansteuereinheit mehrere, beispielsweise im Fall von RGB-LEDs drei Konstantstromtreiber, insbesondere Konstantstromtreiber mit Pegelanpassung.According to the invention, the light source further comprises a drive unit for the light-emitting diodes, wherein this drive unit is arranged on the carrier elements. The drive unit may have, for example, a PWM-IC (PWM: pulse width modulated). Advantageously, the drive unit comprises several, for example in the case of RGB LEDs, three constant current drivers, in particular constant current drivers with level adjustment.

Erfindungsgemäß umfasst die Lichtquelle eine Stromversorgungseinheit für die Licht emittierenden Dioden, wobei die Stromversorgungseinheit auf den Trägerelementen angeordnet ist. Die Stromversorgungseinheit kann einen Linearregler, Schutzdioden und Elkos (Elektrolytkondensatoren) aufweisen.According to the invention, the light source comprises a power supply unit for the light-emitting diodes, wherein the power supply unit the support elements is arranged. The power supply unit can have a linear regulator, protective diodes and electrolytic capacitors.

Erfindungsgemäß weist die Lichtquelle eine Ansteuereinheit und eine Stromversorgungseinheit auf, wobei die Ansteuereinheit auf einem ersten Teil der Trägerelemente angeordnet ist und die Stromversorgungseinheit auf einem zweiten, von dem ersten Teil verschiedenen, Teil der Trägerelemente angeordnet ist. Dies ist mit Bezug auf die Kabelverbindungen günstig.According to the invention, the light source has a drive unit and a power supply unit, wherein the drive unit is arranged on a first part of the carrier elements and the power supply unit is arranged on a second, different from the first part, part of the carrier elements. This is favorable with respect to the cable connections.

Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass der erste Teil der Trägerelemente aus einem ersten Zuschnitt flexibler Leiterplatten gebildet ist und der zweite Teil der Trägerelemente aus einem zweiten Zuschnitt flexibler Leiterplatten.In this case, it can further be provided that the first part of the carrier elements is formed from a first blank of flexible printed circuit boards and the second part of the carrier elements from a second blank of flexible printed circuit boards.

Zur leichten gegenseitigen Verbindung der Trägerelemente können diese Rastelemente, beispielsweise in Form von Ösen und Laschen aufweisen.For easy mutual connection of the support elements, these locking elements, for example in the form of eyelets and tabs have.

Eine Aussparung für eine Kabelzuführung bzw. -durchführung kann vorteilhaft zwischen wenigstens zwei Trägerelementen vorgesehen sein. Im Fall eines zu Grunde liegenden Dodekaeders kann eine derartige Aussparung an einer Ecke, also an den betreffenden drei Trägerelementen, durch die die Ecke gebildet ist, in einer Umgebung der Ecke vorgesehen sein.A recess for a cable feed or feedthrough can advantageously be provided between at least two carrier elements. In the case of an underlying dodecahedron, such a recess may be provided at a corner, that is, at the respective three support members through which the corner is formed, in an environment of the corner.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Leuchtkörper vorgesehen, der eine erfindungsgemäße Lichtquelle aufweist und einen im Wesentlichen kugelförmigen, lichtdurchlässigen Lichtaustrittskörper, wobei die Lichtquelle im Inneren des Lichtaustrittskörpers angeordnet ist.According to a further aspect of the invention, a luminous element is provided, which has a light source according to the invention and a substantially spherical, light-transmitting light exit body, wherein the light source is arranged in the interior of the light exit body.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leuchtkörperanordnung vorgesehen, die wenigstens zwei erfindungsgemäße Leuchtkörper aufweist, die durch ein gemeinsames Versorgungskabel miteinander verbunden sind.According to yet another aspect of the invention, a luminous element arrangement is provided, which has at least two luminous bodies according to the invention, which are connected to one another by a common supply cable.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment and with reference to the drawings. Show it:

1 Trägerelemente mit LEDs und elektronischen Komponenten vor dem Zusammenbau, 1 Carrier elements with LEDs and electronic components before assembly,

2 die in 1 dargestellten Trägerelemente, jedoch bei anderem Blickwinkel, 2 in the 1 shown carrier elements, but at a different angle,

3 eine aus den in den 1 und 2 gezeigten Trägerelementen zusammengebaute Lichtquelle, 3 one from the in the 1 and 2 shown light source assembled light source,

4 die in 3 gezeigte Lichtquelle bei eingeschalteten LEDs, 4 in the 3 shown light source with LEDs switched on,

5 einen geöffneten erfindungsgemäßen Leuchtkörper, 5 an open filament according to the invention,

6 den in 5 gezeigten Leuchtkörper in geschlossenem Zustand, 6 the in 5 shown luminous body in the closed state,

7 den in 6 gezeigten Leuchtkörper bei eingeschalteten LEDs, 7 the in 6 shown filament with LEDs switched on,

8 den in 7 gezeigten Leuchtkörper vor einem anderen Hintergrund, und 8th the in 7 shown luminous body on a different background, and

9 eine Skizze einer erfindungsgemäßen Lichtquelle in einem Zustand während des Zusammenbaus. 9 a sketch of a light source according to the invention in a state during assembly.

Eine erfindungsgemäße Lichtquelle ist in den 3 und 4 gezeigt. Die Lichtquelle weist mehrere, im hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf Trägerelemente für Licht emittierende Dioden (LEDs) auf.A light source according to the invention is in the 3 and 4 shown. The light source has a plurality of, in the embodiment shown here, twelve carrier elements for light-emitting diodes (LEDs).

In den 1 und 2 sind die bereits mit LEDs 3 bestückten Trägerelemente 2 vor deren Zusammenbau dargestellt.In the 1 and 2 are already with LEDs 3 equipped carrier elements 2 before being assembled.

Die Trägerelemente sind plattenförmig, im Wesentlichen gleich groß und haben jeweils im Wesentlichen die Form eines regulären Fünfecks. Auf diese Weise können die Trägerelemente so zusammengesetzt werden, dass ihre Oberflächen – im Rahmen der durch die technische Umsetzung bedingten Genauigkeit – einen Dodekader beschreiben.The support elements are plate-shaped, substantially the same size and each have substantially the shape of a regular pentagon. In this way, the support elements can be assembled so that their surfaces - in the context of the conditional by the technical implementation accuracy - describe a Dodekader.

In 9 ist in skizzenhafter Form ein Zustand dargestellt, in dem die Trägerelemente 2 bereits teilweise zusammengefügt sind, und zwar zu zwei Gruppen 10, 11 von je sechs Trägerelementen 2, so dass zwei „Halbdodekaeder” gebildet sind, die zu der Lichtquelle zusammengefügt werden können. Jede der beiden Gruppen 10, 11 umfasst dabei ein „zentrales” Trägerelement 2', 2'', an dessen fünf Kanten jeweils ein weiteres Trägerelement 2 angeordnet ist.In 9 is shown in sketchy form a state in which the support elements 2 already partially assembled, to two groups 10 . 11 of six support elements each 2 so that two "semi-dodecahedra" are formed, which can be joined to the light source. Each of the two groups 10 . 11 includes a "central" support element 2 ' . 2 '' , at its five edges in each case a further carrier element 2 is arranged.

Auf Grund der Plattenform der Trägerelemente weisen diese plane Oberflächenabschnitte auf, die im zusammengefügten Zustand der Trägerelemente 2 nach außen weisen. Auf diesen Oberflächenabschnitten sind jeweils zwei Licht emittierende Dioden 3, insgesamt also 24 LEDs angeordnet. (Der Übersichtlichkeit halber sind in 9 keine LEDs oder sonstige weiteren Komponenten auf den Trägerelementen 2 eingezeichnet.)Due to the plate shape of the support elements, these have planar surface portions, which in the assembled state of the support elements 2 to the outside. On these surface portions are each two light-emitting diodes 3 , a total of 24 LEDs arranged. (For the sake of clarity, in 9 no LEDs or other other components on the support elements 2 shown).

Die so gebildete Lichtquelle ermöglicht eine Abstrahlung, die – einen gewissen Mindestabstand vorausgesetzt – derjenigen einer Punktlichtquelle nahe kommt. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Lichtquelle hat einen Durchmesser von etwa 45 bis 50 mm und eignet sich beispielsweise zur Ausleuchtung einer Kunststoffkugel mit einem Innendurchmesser von etwa 120 mm.The light source thus formed allows radiation, which - assuming a certain minimum distance - that of a point light source comes close. The light source shown in this embodiment has a diameter of about 45 to 50 mm and is suitable for example for illuminating a plastic ball having an inner diameter of about 120 mm.

Als LEDs sind im Ausführungsbeispiel RGB-LEDs gewählt, so dass die Farbe des abgestrahlten Lichts einstellbar ist.As LEDs RGB LEDs are selected in the embodiment, so that the color of the emitted light is adjustable.

Im Ausführungsbeispiel sind als Trägerelemente 2 flexible Leiterplatten bzw. eine flexible Leiterplatte gewählt. Wie in 1 dargestellt, sind die Trägerelemente 2 aus einem Zuschnitt einer flexiblen Leiterplatte gebildet. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass alle Trägerelemente 2 aus nur einem Zuschnitt gebildet sind; in die vorgesehene Polyeder- bzw. Dodekaeder-Form können sie beispielsweise durch entsprechende Biegungen gebracht sein. Die in 9 skizzierte Anordnung dient insoweit lediglich der Veranschaulichung der geometrischen Verhältnisse. Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführung sind – bedingt durch den Zuschnitt – alle Trägerelemente 2 einstückig miteinander verbunden.In the embodiment are as support elements 2 flexible printed circuit boards or a flexible printed circuit board selected. As in 1 shown, are the support elements 2 formed from a blank of a flexible printed circuit board. It may therefore be provided in particular that all support elements 2 are made of a single blank; in the intended polyhedron or dodecahedron shape they can be brought, for example by appropriate bends. In the 9 Outlined arrangement serves only the illustration of the geometric conditions. In the in the 1 and 2 shown execution - due to the blank - all support elements 2 integrally connected.

Die LEDs 3 sind auf den Leiterplatten mittels SMD-Technik aufgebracht. Die Flexibilität der Leiterplatten ermöglicht einen besonders leichten Zusammenbau der Trägerelemente bzw. eine besonders leichte relative Ausrichtung der Trägerelemente untereinander. In dem in den 1 und 2 gezeigten „aufgefalteten” Zustand sind die LEDs bereits als solche funktionsfähig. Dabei kann vorgesehen sein, dass lediglich die Anschlussdrähte der LEDs gelötet sind und die weiteren erforderlichen elektrischen Verbindungen mittels der Leiterplatte realisiert sind.The LEDs 3 are applied to the circuit boards using SMD technology. The flexibility of the circuit boards allows a particularly easy assembly of the support elements or a particularly easy relative alignment of the support elements with each other. In the in the 1 and 2 shown "unfolded" state, the LEDs are already functioning as such. It can be provided that only the lead wires of the LEDs are soldered and the other required electrical connections are realized by means of the circuit board.

Die (in 9 nicht gezeigten) LEDs 3 auf den beiden Gruppen 10, 11 bzw. „Halbdodekaedern” sind in Serie geschaltet und als Versorgungsspannung ergibt sich 48 V.In the 9 not shown) LEDs 3 on the two groups 10 . 11 or "Halbdodekaedern" are connected in series and the supply voltage is 48 V.

Komponenten, die zur Ansteuerung der LEDs 3 dienen, sind auf einem ersten Teil der Trägerelemente 2, und zwar auf der ersten 10 der beiden Gruppen von Trägerelementen 2 angeordnet. Die Ansteuereinheit weist dabei einen PWM-IC, sowie drei Konstantstromtreiber samt Pegelanpassung auf. Der PWM-IC ist dabei auf dem zentralen Trägerelement 2' der ersten Gruppe 10 angeordnet, und zwar auf der nach außen weisenden Oberfläche dieses Trägerelements 2'. Die drei Komponenten, die für die drei Farben benötigt werden, sind ebenfalls auf nach außen weisenden Oberflächen der Trägerelemente 2 dieser ersten Gruppe 10 angeordnet, und zwar jede Komponente auf jeweils einem anderen Trägerelement 2.Components used to drive the LEDs 3 serve are on a first part of the support elements 2 , on the first one 10 the two groups of carrier elements 2 arranged. The drive unit has a PWM IC, as well as three constant current drivers, including level adjustment. The PWM IC is on the central carrier element 2 ' the first group 10 arranged, on the outwardly facing surface of this support element 2 ' , The three components needed for the three colors are also on outwardly facing surfaces of the carrier elements 2 this first group 10 arranged, each component on a respective other support element 2 ,

Auf einem zweiten Teil der Trägerelemente 2, und zwar auf der zweiten Gruppe 11 sind Komponenten angeordnet, die zur Stromversorgung der LEDs dienen. Diese Komponenten umfassen Linearregler, Schutzdioden und Elkos.On a second part of the support elements 2 , on the second group 11 are arranged components that serve to power the LEDs. These components include linear regulators, protection diodes and electrolytic capacitors.

Bei der hier dargestellten Aufteilung der Komponenten für die Ansteuerung und die Stromversorgung sind nur sechs Leiterbahnen erforderlich, welche die beiden Gruppen 10, 11 im Inneren der Lichtquelle miteinander verbinden, und zwar für die 48 V-Versorgungsspannung, 5 V für den PWM-IC, Ground, sowie für die drei Farben rot, grün und blau. Verbindungen zwischen den äußeren Flächen der Trägerelemente 2 führen nur die Ströme der drei Farben, so dass an dieser Stelle nur jeweils drei Leiterbahnen erforderlich sind.In the division of the components for the control and the power supply shown here, only six tracks are required, which are the two groups 10 . 11 inside the light source, for the 48 V supply voltage, 5 V for the PWM-IC, Ground, and for the three colors red, green and blue. Connections between the outer surfaces of the support elements 2 lead only the currents of the three colors, so that at this point only three tracks are required.

Die Trägerelemente weisen Vorrichtungen auf, die zur mechanischen Verbindung der Trägerelemente untereinander dienen. Dabei kann es sich um Verrastungsmittel handeln, beispielsweise um Ösen und Laschen, welche rastend ineinandergefügt werden können. Zur Fixierung der Verbindungen sind Pads vorgesehen, die miteinander verlötet werden können.The carrier elements have devices which serve for mechanical connection of the carrier elements with each other. This can be latching means, for example, eyelets and tabs, which can be locked into one another. To fix the compounds pads are provided, which can be soldered together.

Zur Zuführung eines Hauptkabels in das Innere der Lichtquelle sind beim Ausführungsbeispiel an einer Ecke einer Gruppe 10, 11 oder an jeweils einer Ecke der beiden Gruppen 10, 11 an den drei betreffenden Flächen Aussparungen 15, 16 vorgesehen. Vorteilhaft ist als Ort der Aussparung jeweils eine Ecke des zentralen Trägerelements 2', 2'' vorgesehen, so dass die beiden Gruppen 10, 11 zwei Konstrukte nach Art einer „Halbschale” bilden, und diese beiden Halbschalen um ein Hauptkabel geklappt werden können.For supplying a main cable in the interior of the light source are in the embodiment at a corner of a group 10 . 11 or at each corner of the two groups 10 . 11 at the three surfaces concerned recesses 15 . 16 intended. It is advantageous as a location of the recess in each case a corner of the central support element 2 ' . 2 '' provided so that the two groups 10 . 11 form two constructs in the manner of a "half shell", and these two shells can be folded around a main cable.

Die elektrische Verbindung zwischen dem Hauptkabel und den Trägerelementen 2 ist im Inneren der Lichtquelle vorgesehen. Auf diese Weise kann eine unerwünschte Schattenbildung durch Kabel vermieden werden.The electrical connection between the main cable and the carrier elements 2 is provided inside the light source. In this way, unwanted shadowing by cables can be avoided.

Die Datenübertragung erfolgt seriell über drei Leitungen, wobei eine Lichtquelle einzeln oder mit einer oder mehreren weiteren derartigen Lichtquellen in Reihe auf einem Hauptkabel angeordnet betrieben werden kann. Das Hauptkabel kann dabei zwei Leitungen für die Stromversorgung und drei Datenleitungen führen.The data transmission takes place serially via three lines, wherein a light source can be operated individually or with one or more other such light sources arranged in series on a main cable. The main cable can carry two lines for the power supply and three data lines.

In den 5 bis 8 ist jeweils ein erfindungsgemäßer Leuchtkörper gezeigt. In 5 ist dabei der kugelförmige Lichtaustrittskörper eröffnet, so dass die im Inneren angeordnete Lichtquelle erkennbar ist.In the 5 to 8th in each case a luminous body according to the invention is shown. In 5 In this case, the spherical light exit body is opened, so that the light source arranged inside is recognizable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lichtquellelight source
22
Trägerelementesupport elements
2'2 '
zentrales Trägerelement der ersten Gruppe von Trägerelementencentral support element of the first group of support elements
2''2 ''
zentrales Trägerelement der zweiten Gruppe von Trägerelementencentral carrier element of the second group of carrier elements
33
Licht emittierende DiodenLight-emitting diodes
1010
erste Gruppe von Trägerelementenfirst group of support elements
1111
zweite Gruppe von Trägerelementensecond group of support elements
1515
Aussparung für eine Kabelzuführung in der ersten GruppeRecess for a cable feed in the first group
1616
Aussparung für eine Kabelzuführung in der zweiten GruppeRecess for a cable feed in the second group

Claims (16)

Lichtquelle, aufweisend mehrere Trägerelemente (2), wobei die Trägerelemente (2) jeweils einen im Wesentlichen planen Oberflächenabschnitt aufweisen, auf dem wenigstens eine Licht emittierende Diode (3) angeordnet ist, wobei die Trägerelemente (2) relativ zueinander derart angeordnet sind, dass die Oberflächenabschnitte der Trägerelemente (2) die Oberfläche oder einen Teil der Oberfläche eines konvexen Polyeders, insbesondere eines regulären oder semiregulären Polyeders, definieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle weiterhin eine Ansteuereinheit für die Licht emittierenden Dioden (3) aufweist, wobei die Ansteuereinheit auf den Trägerelementen (2) angeordnet ist, sowie eine Stromversorgungseinheit für die Licht emittierenden Dioden (3), wobei die Stromversorgungseinheit auf den Trägerelementen (2) angeordnet ist, wobei die Ansteuereinheit auf einem ersten Teil (10) der Trägerelemente angeordnet ist und die Stromversorgungseinheit auf einem zweiten, von dem ersten Teil verschiedenen, Teil (11) der Trägerelemente angeordnet ist.Light source comprising a plurality of carrier elements ( 2 ), wherein the carrier elements ( 2 ) each having a substantially planar surface portion on which at least one light emitting diode ( 3 ), wherein the carrier elements ( 2 ) are arranged relative to each other such that the surface portions of the support elements ( 2 ) define the surface or part of the surface of a convex polyhedron, in particular a regular or semiregular polyhedron, characterized in that the light source further comprises a drive unit for the light-emitting diodes ( 3 ), wherein the drive unit on the carrier elements ( 2 ), and a power supply unit for the light-emitting diodes ( 3 ), wherein the power supply unit on the carrier elements ( 2 ) is arranged, wherein the drive unit on a first part ( 10 ) of the carrier elements is arranged and the power supply unit on a second, different from the first part, part ( 11 ) of the carrier elements is arranged. Lichtquelle nach Anspruch 1, wobei die Trägerelemente Platten (2) sind.A light source according to claim 1, wherein the support elements comprise plates ( 2 ) are. Lichtquelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägelemente Leiterplatten (2), insbesondere flexible Leiterplatten, sind.A light source according to claim 1 or 2, wherein the support elements comprise circuit boards ( 2 ), in particular flexible printed circuit boards are. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerelemente (2) zumindest teilweise aus einem Zuschnitt einer flexiblen Leiterplatte gebildet sind.Light source according to one of the preceding claims, wherein the carrier elements ( 2 ) are at least partially formed from a blank of a flexible printed circuit board. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polyeder ein Dodekaeder ist.A light source according to any one of the preceding claims, wherein the polyhedron is a dodecahedron. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf jedem Trägerelement (2) wenigstens zwei Licht emittierende Dioden (3) angeordnet sind.Light source according to one of the preceding claims, wherein on each support element ( 2 ) at least two light-emitting diodes ( 3 ) are arranged. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Licht emittierenden Dioden RGB-LEDs (3) sind.Light source according to one of the preceding claims, wherein the light-emitting diodes RGB LEDs ( 3 ) are. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Licht emittierenden Dioden (3) mittels SMD-Technik auf die Trägerelemente (2) aufgebracht sind.Light source according to one of the preceding claims, wherein the light-emitting diodes ( 3 ) by means of SMD technology on the support elements ( 2 ) are applied. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuereinheit einen PWM-IC aufweist.Light source according to one of the preceding claims, wherein the drive unit comprises a PWM-IC. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuereinheit mehrere, insbesondere drei, Konstantstromtreiber, insbesondere Konstantstromtreiber mit Pegelanpassung, aufweist.Light source according to one of the preceding claims, wherein the drive unit comprises a plurality, in particular three, constant current drivers, in particular constant current drivers with level adjustment. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromversorgungseinheit Linearregler, Schutzdioden und Elkos aufweist.Light source according to one of the preceding claims, wherein the power supply unit has linear regulators, protective diodes and electrolytic capacitors. Lichtquelle mit den Merkmalen des Anspruchs 4, wobei der erste Teil (10) der Trägerelemente aus einem ersten Zuschnitt flexibler Leiterplatten und der zweite Teil (11) von einem zweiten Zuschnitt flexibler Leiterplatten gebildet ist.A light source having the features of claim 4, wherein the first part ( 10 ) of the carrier elements from a first blank of flexible printed circuit boards and the second part ( 11 ) is formed by a second blank of flexible printed circuit boards. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerelemente (2) zumindest teilweise mit Hilfe einer Rastverbindung miteinander verbunden sind.Light source according to one of the preceding claims, wherein the carrier elements ( 2 ) are at least partially connected to each other by means of a latching connection. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen wenigstens zwei Trägerelementen (2) eine Aussparung für eine Kabeldurchführung vorgesehen ist.Light source according to one of the preceding claims, wherein between at least two carrier elements ( 2 ) is provided a recess for a cable feedthrough. Leuchtkörper, aufweisend eine Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und einen im Wesentlichen kugelförmigen, lichtdurchlässigen Lichtaustrittskörper, wobei die Lichtquelle im Inneren des Lichtaustrittskörpers angeordnet ist.A luminous body, comprising a light source according to one of the preceding claims, and a substantially spherical, translucent light exit body, wherein the light source is arranged in the interior of the light exit body. Leuchtkörperanordnung, aufweisend wenigstens zwei Leuchtkörper nach Anspruch 15, die durch ein gemeinsames Versorgungskabel für die Lichtquellen der beiden Leuchtkörper verbunden sind.A filament arrangement, comprising at least two luminous elements according to claim 15, which are connected by a common supply cable for the light sources of the two filaments.
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