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Die
vorliegende Anmeldung betrifft ein Lichtmodul mit einem berührungslos
auslesbaren Transponder.
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Lichtmodule
werden üblicherweise
anhand unterschiedlicher Parameter klassifiziert. Oft ist es notwendig,
zum Beispiel beim Austausch eines defekten Lichtmoduls, diese Parameter
zu kennen. Dazu kann das Lichtmodul einen Speicherbaustein, ein
Prozessor-Halbleiterbaustein oder einen entsprechend der Klassifikation
gewählten
oder eingestellten Widerstand aufweisen, der eine entsprechende
Information enthält.
Problematisch hierbei ist, dass nach dem Einbau des Lichtmoduls
in eine Leuchte diese Informationen oft schwierig oder nicht mehr
auslesbar sind.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Lichtmodul und
eine Leuchte anzugeben, die eine besonders einfache Identifikation
des Lichtmoduls ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird durch ein Lichtmodul sowie eine Leuchte gemäß den nebengeordneten
Ansprüchen
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit ausdrücklich in
die Beschreibung mit aufgenommen.
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Es
wird ein Lichtmodul mit mindestens einem strahlungsemittierenden
Halbleiterchip wie einem Leuchtdiodenchip und/oder Laserdiodenchip
angegeben. Das Lichtmodul enthält
einen berührungslos auslesbaren
Transponder mit einem Speicherchip und einer Antenne.
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Der
Transponder ist dazu vorgesehen, eingehende Funksignale aufzunehmen
und zu beantworten, wobei die Beantwortung insbesondere automatisch
erfolgt. Es kann sich um einen aktiven oder, bevorzugt, um einen
passiven Transponder handeln. Der passive Transponder bezieht die
zur Beantwortung des eingehenden Signals notwendig Energie aus dem
eingehenden Signal selbst, beispielsweise mittels induktiver und/oder
kapazitiver Kopplung. Insbesondere ist der passive Transponder unabhängig von
einem Betriebsstrom des Lichtmoduls.
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Beispielsweise
handelt es sich bei dem Transponder um einen Radiofrequenz-Identifizierungs-Transponder
(RFID-Transponder, Radio Frequency Identification Transponder).
Der Transponder ist vorzugwseise zum Betrieb mit einer Träger-Frequenz
von über
1 MHz, insbesondere von 13,65 MHz vorgesehen. Bei einer Weiterbildung
ist der Transponder zum Betrieb mit einer Ultrahochfrequenz von mehr
als 1 GHz, insbesondere von 2,4 GHz vorgesehen. Mit einem Ultrahochfrequenz-Transponder
kann eine besonders geringe Baugröße des Transponders erzielt
werden. Ein solcher Transponder ist besonders gut für ein Lichtmodul
mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip geeignet. Zum Auslesen
des Transponders ist zweckmäßigerweise
ein Lesegerät vorgesehen,
das ein Funksignal mit der Träger-Frequenz aussendet.
Das Lesegerät
ist vorzugweise auch dazu geeignet, die Antwort des Transponders zu
empfangen und zu decodieren.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung enthält der Speicherchip des Transponders
eine Information, welche das Lichtmodul eindeutig identifiziert.
Beispielsweise ist in dem Speicherchip eine Seriennummer des Lichtmoduls
codiert.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann der Transponder mindestens eine technische Kenngröße und insbesondere
einen Messwert einer technischen Kenngröße des mindestens einen strahlungsemittierenden
Halbleiterchips und/oder mindestens eine technische Kenngröße des Lichtmoduls
enthalten. Beispielsweise ist mindestens eine der folgenden technischen
Kenngrößen in dem
Speicherchip gespeichert: Vorwärtsspannung,
Lichtstärke,
Lichtstrom, Wellenlänge,
Farbort. Dabei können
sich diese Größen auf
den Halbleiterchip oder das Lichtmodul beziehen, oder es sind die
jeweiligen Kenngrößen sowohl
des Halbleiterchips als auch des Lichtmoduls gespeichert.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann der Speicherchip eine Information über die Zuordnung des Lichtmoduls
in eine Gruppe mit einem bestimmten Bereich einer technischen Kenngröße (sogenannter ”bin”) enthalten,
beispielsweise die Zuordnung zu einer Farb- und/oder Helligkeitsgruppe.
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Mittels
des Transponders ist ein Auslesen der auf dem Speicherchip enthaltenen
Informationen vorteilhafterweise ohne freie Sicht auf das Lichtmodul
und ohne Herstellung eines leitungsgebundenen elektrischen Kontakts
zu dem Lichtmodul möglich. Das
Auslesen der Informationen kann vorteilhafterweise ohne den Ausbau
des Lichtmoduls aus einer Leuchte oder der Leuchte mit dem Lichtmodul
aus einer Halterung erfolgen. Das Auslesen der Informationen ist
weiterhin mit Vorteil sowohl im eingeschalteten Zustand des Lichtmoduls
als auch am strom- und spannungslosen Lichtmodul möglich.
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Enthält der Speicherchip
lediglich eine Information, welche das Lichtmodul eindeutig identifiziert, sind
die technischen Kenngrößen des
Lichtmoduls wie das Produktionsdatum, die Helligkeitseinstufung oder
die oben bereits genannten technischen Kenngrößen, zweckmäßigerweise in einer Datenbank
abgelegt. Die Datenbank ist vorzugsweise mit dem Lesegerät, welches
zum Auslesen der im Transponder gespeicherten Informationen vorgesehen
ist, verbunden oder in diesem enthalten.
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Sind
die technischen Kenngrößen im Speicherchip
des Transponders selbst abgelegt, kann auf eine solche Datenbank
verzichtet werden. Der Transponder sendet in diesem Fall beim Auslesen
die technischen Kenngrößen an das
Lesegerät.
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Bei
einer Weiterbildung ist der Speicherchip beschreibbar, insbesondere
wiederbeschreibbar. Vorzugsweise ist der Speicherchip frei programmierbar.
Bei einer Weiterbildung hat er eine Speicherkapazität von 10
kB oder mehr.
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Auf
diese Weise ist ein Herstellungsverfahren des Lichtmoduls ermöglicht,
bei dem technische Kenngrößen des
Lichtmoduls oder des Halbleiterchips – zum Beispiel mindestens eine
der oben genannten Kenngrößen wie
der Farbort, die Lichtstärke und/oder
die Vorwärtsspannung – gemessen
werden und diese Messwerte nachfolgend auf dem Speicherchip abgelegt
werden.
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Insbesondere
bei einem beschreibbaren Speicherchip ist auch denkbar, dass der
Speicherchip weitere Informationen enthält, beispielsweise das Datum
und/oder den Zeitpunkt des Einbaus des Lichtmoduls in eine Leuchte
und/oder Informationen über
eine durchgeführte
Prüfung
oder Wartung des Lichtmoduls.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung weist das Lichtmodul ein Trägersubstrat
auf. Auf dem Trägersubstrat
ist der Halbleiterchip oder ein den Halbleiterchip enthaltenes Halbleiterbauelement
befestigt. Bei dem Trägersubstrat
handelt es sich bei einer Weiterbildung um eine Leiterplatte.
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Vorzugsweise überlappt
die Antenne lateral vollständig
mit dem Trägersubstrat.
Anders ausgedrückt
ragt die Antenne in Draufsicht auf das Trägersubstrat nicht seitlich über dieses
hinaus.
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Beispielsweise
ist der Transponder an dem Trägersubstrat
befestigt. Alternativ kann das Lichtmodul auch ein Steckverbindungselement
wie einen Stecker oder eine Buchse enthalten, das zur elektrischen
Kontaktierung des Lichtmoduls vorgesehen ist. Bei einem Lichtmodul
mit Steckverbindungselement ist der Transponder zum Beispiel an
dem Steckverbindungselement befestigt. Beispielsweise ist er an
einem Gehäuse
des Steckverbindungselements befestigt. Insbesondere ist der Transponder
auf das Trägersubstrat
oder auf das Steckverbindungselement aufgeklebt.
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Bei
einer anderen Ausgestaltung ist die Antenne des Transponders in
oder an dem Trägersubstrat
enthalten. Die Antenne kann beispielsweise als Leiterbahn des Trägersubstrats
ausgeführt
sein. Der Speicherchip ist in diesem Fall insbesondere an dem Trägersubstrat
befestigt, wobei mittels der Befestigung vorzugsweise eine elektrisch
leitende Verbindung zu der im Trägersubstrat
enthaltenen Antenne hergestellt wird.
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Mittels
des Transponders kann eine besonders einfache Kontrolle des Aufenthaltsorts
und/oder des Transportswegs des Lichtmoduls erfolgen. Zudem ist
die Lagerhaltung auf diese Weise vereinfacht. So sind beispielsweise
eine automatische Sortierung der Lichtmodule oder eine automatische Nachbestellungen
bei Unterschreitung eines Mindestbestandes an Lichtmodulen denkbar.
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Zudem
wird eine Leuchte angegeben, die ein Lichtmodul gemäß einer
der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen enthält. Beispielsweise
handelt es sich bei der Leuchte um eine Kraftfahrzeugleuchte. Die
Kraftfahrzeugleuchte kann beispielsweise ein Tagfahrlicht (DRL,
daytime running light), eine Blinkleuchte, eine Bremsleuchte – insbesondere
eine so genannte ”dritte
Bremsleuchte”,
die insbesondere mittig am oberen Rand der Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs
angeordnet ist (CHMSL, central high mounted stop light) –, eine
Rückleuchte
oder eine Kombinationsrückleuchte
(RCL, rear combination lamp) handeln.
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Vorteilhafterweise
können
beim Zusammenbau der Leuchten oder zu einem noch späteren Zeitpunkt
die technischen Kenngrößen des
Lichtmoduls in einfacher Weise kontrolliert werden. So ist mit Vorteil
eine einfache Fehlererkennung – beispielsweise ein
Vertauschen von Lichtmodulen verschiedener Kenngrößen – ermöglicht.
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Bei
einem Verfahren zur Herstellung der Leuchte kann die auf dem Speicherchip
des Transponders gespeicherte Information ausgelesen werden. Anhand
der ausgelesenen Informationen wird beispielsweise eine Ansteuerschaltung
für das
Lichtmodul an die aus dem Speicherchip ausgelesenen technischen
Kenngrößen oder
aus die anhand der in dem Speicherchip enthaltenen Information anhand einer
Datenbank ermittelten technischen Kenngröße angepasst. Beispielsweise
wird eine Ansteuerspannung an mindestens eine der technischen Kenngrößen angepasst.
Auf diese Weise wird eine besonders genaue Abstimmung der Ansteuerschaltung
auf die technischen Kenngrößen des
einzelnen Lichtmoduls erzielt.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgend
in Zusammenhang mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigen:
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1,
eine schematische perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
und
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2,
eine schematische perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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In
den Ausführungsbeispielen
und Figuren sind gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente
mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse
der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können
einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren
Verständnis übertrieben groß dargestellt
sein.
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind drei strahlungsemittierende Halbleiterchips 1, bei
denen es sich vorliegend um Leuchtdiodenchips handelt, die im sichtbaren
Spektralbereich emittieren, in einem Rahmen 2 auf einer
Wärmesenke 3 montiert.
Die Wärmesenke 3 befindet
sich ihrerseits auf einem Trägersubstrat,
vorliegend einer Leiterplatte 4. Das Trägersubstrat 4 ist
vorliegend eine Metallkernplatine.
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Die
Wärmesenke 3 weist
ein gut wärmeleitfähiges Material,
wie beispielsweise Kupfer und/oder eine Keramik auf oder besteht
aus mindestens einem dieser Materialien. Sie dient dazu, Wärme, die
beim Betrieb der Leuchtdiodenchips 1 entsteht, von diesen abzuleiten.
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Dem
Rahmen 2 mit den Leuchtdiodenchips 1 ist in Abstrahlrichtung
der Leuchtdiodenchips 1 bei einer Weiterbildung eine separat
gefertigte Linse (in 1 nicht dargestellt) nachgeordnet,
die beispielsweise einen Wellenlängenkonversionsstoff
aufweist.
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Die
Verwendung des Rahmens 2 bei dem vorliegenden Bauelement
ist optional. Er ist dazu geeignet, mit einer Umhüllung gefüllt zu werden
(nicht dargestellt), die dem Schutz der Leuchtdiodenchips 1 dient,
sowie den Brechungsindexsprung zwischen Leuchtdiodenchips 1 und
ihrer Umgebung verringert. Weiterhin kann in der Umhüllung, ein
Wellenlängenkonversionsstoff
enthalten sein. Weiterhin können die
inneren Flanken des Rahmens 2 als Reflektoren ausgebildet
sein, die der Strahlformung dienen. Der Rahmen 2 kann ein
Kunststoffmaterial, Aluminium und/oder eine Keramik aufweisen oder
aus mindestens einem dieser Materialien bestehen.
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Zur
rückseitigen
elektrischen Kontaktierung der Leuchtdiodenchips 1 sind
auf der Wärmesenke 3 elektrisch
leitfähige
Kontaktbereiche 5 vorgesehen (in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt), die durch Bonddrähte mit jeweils einem korrespondierenden
elektrischen Anschlussbereich 6 auf der Leiterplatte 4 seitlich
der Wärmesenke 3 elektrisch
leitend verbunden sind. Vorderseitig werden die Leuchtdiodenchips 1 ebenfalls
mit einem Bonddraht mit einem korrespondierenden elektrischen Anschlussbereich 6 elektrisch
leitend verbunden.
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Die
elektrischen Anschlussbereiche 6 sind durch Leiterbahnen 7 mit
weiteren elektrischen Anschlussbereichen 8 verbunden, die
eine elektrische Verbindung zu Pins eines Steckverbindungselements 9 herstellen.
Die Pins des Steckverbindungselements 9 sind in einem Gehäuse angeordnet
und in 1 nicht sichtbar. Das Steckverbindungselement 9 ist
dazu geeignet, mit einem Stecker oder einer Kupplung nach außen kontaktiert
zu werden.
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Zur
Montage des Lichtmoduls sind auf der Leiterplatte 4 weiterhin
Bohrungen 10 für
Pass-Stifte vorgesehen. Außerdem
umfasst die Leiterplatte 4 Varistoren 11 zum Schutz
des Bauteils vor elektrostatischen Entladungen (ESD-Schutz).
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Auf
der Leiterplatte 4 ist ein Transponder 12 aufgeklebt,
der einen Speicherchip 13 und eine Antenne 14 enthält. Auf
dem Speicherchip sind eine Seriennummer und eine Zuordnung des Lichtmoduls
zu einer Helligkeitsgruppe gespeichert. Bei dem Transponder 12 handelt
es sich um einen RFID-Transponder.
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Der
Transponder 12 überlappt
in Draufsicht vollständig
mit der Leiterplatte 4. Die maximale laterale Abmessung
des Transponders 12 ist kleiner als eine Seitenlänge, vorliegend
die kürzere
Seitenlänge,
der rechteckigen Leiterplatte 4.
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Bei
einer nicht dargestellten Variante ist die Antenne 14 des
Transponders in das Trägersubstrat 4 integriert.
Beispielsweise wird sie von einer Leiterbahn der Leiterplatte 4 gebildet.
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2 zeigt
eine schematische perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Lichtmoduls.
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Im
Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
ist der Transponder 12 beim zweiten Ausführungsbeispiel
auf ein Gehäuse
des Steckverbindungselements 9 geklebt.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält er zusätzlich Messwerte
zum Lichtstrom und zum Farbort oder der dominanten Wellenlänge der Halbeiterchips 1.
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Die
Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele
auf diese beschränkt.
Vielmehr umfasst 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 Ausführungsbeispielen
angegeben ist.