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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte, insbesondere auf eine Leuchte, welche lichtemittierende Dioden (LED) als lichtemittierende Vorrichtungen verwendet
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Beschreibung des Stands der Technik
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Mit dem Fortschritt in der Halbleitertechnologie wird die Leistung, die eine lichtemittierende Diode (LED) erreicht, zunehmend größer und die Intensität des emittierten Lichts wird sogar noch stärker. Zudem wird die LED aufgrund ihrer Vorteile, energiesparend, umweltfreundlich und haltbar zu sein, mit einer schnellen Reaktion und einem kleinen Volumen, in großem Umfang in Produkten wie Beleuchtungsvorrichtungen, Lichtsignalanlagen, Displays und optischen Mäusen angewandt und ist auf dem Weg, die konventionelle Leuchtstofflampe zu ersetzen.
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1 ist eine LED-Lampe, die in
TW M338314 U offengelegt ist. Nach
1 ist ein Ende einer Basis
10 der LED-Lampe an einem dazugehörigen Anschlussstück
11 angebracht und das andere Ende ist mit einem unteren Träger
12 verbunden. Hier sind auf dem unteren Träger
12 eine Vielzahl an LEDs
20 angeordnet. Wenigstens drei senkrechte Träger
30 sind mit dem unteren Träger
12 verbunden und die äußeren Seitenflächen der drei senkrechten Träger
30 sind mit den LEDs
20 verbunden. Darüber hinaus handelt es sich bei den LEDs
20 um Forward-LEDs.
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Ein Nachteil einer herkömmlichen LED-Lampe ist, dass eine Forward-LED ein größeres Volumen hat und dadurch das Design der LED-Lampe limitiert. Andersgesagt verfügt eine LED-Lampe, die Forward-LEDs verwendet, normalerweise über keine variable Gestaltung. Darüber hinaus ist die Lichtstrahlung dieser LED-Lampe schwer zu kontrollieren.
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In
TW 200810143 A ist ein austauschbares LED-Modul offengelegt, bei dem beschädigte lichtemittierende Module ausgetauscht werden können. Allerdings verwendet das austauschbare LED-Modul auch Forward-LEDs und hat somit die obengenannten Nachteile. Daher ist es immer noch erforderlich, eine Lampe zu schaffen, bei der man sowohl die Lichtstrahlung eingestellt als auch die LEDs ausgetauscht werden können.
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In
DE 100 59 844 A1 ist eine Mehrfach-Warnleuchte zum Aussenden der mehreren Signallichter und mit lichtdurchlässigen Bereichen in dem Gehäuse der Mehrfach-Warnleuchte offengelegt. Diese Leuchte umfasst einen einzigen Gehäuseabschnitt für die lichtdurchlässigen Bereiche, eine Leiterplatte, verschiedene Leuchtdiodentypen (
32.1,
32.2,
32.3,
32.4), die auf einer Seite der Leiterplatte angebracht sind. Jeder Leuchtdiodentyp ist Ausstrahlen eines bestimmten Signallichtes in vorbestimmter Farbe ausgebildet.
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Die
WO 2009/031 845 A2 offenbart eine LED-Lampe mit einem Träger (
10) und einer Vielzahl von gestapelten Lichtmodulen (
20), die als Leiterplatten ausgebildeet sind, auf denen eine Vielzahl von LEDs (
22) angebraucht und montiert sind.
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In der
US 6 626 557 B1 umfasst eine industrielle Signalvorrichtung ein einziges Linsenmodul und zumindest eine Lichtquelle, die im Modul vorhanden ist. Die Lichtquelle ist eine Vielzahl von LEDs, die auf einem Pfosten angebracht ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Leuchte, bei der eine Vielzahl von Lichtquellen-Modulen auf einem Träger als Stack angebracht werden können, wird bereitgestellt.
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Eine Leuchte mit einem Träger und einer Vielzahl von Lichtquellen-Modulen, die als Stack auf dem Träger angebracht sind, werden in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Der Träger umfasst eine Säule und einen Fuß. Die Säule ist auf dem Fuß angeordnet und die Vielzahl an Lichtquellen-Module sind an der Säule als Stacks angebracht. Jedes Lichtquellen-Modul umfasst eine Leiterplatte und eine Vielzahl an lichtemittierenden Dioden (LEDs). Die LEDs sind auf mindestens einer Seite der Leiterplatte und weit weg von dem Träger angeordnet. Die LEDs sind elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen.
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Der von den LEDs benötigte Strom wird von der Säule ist bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Leiterplatte eine Aussparung und die Säule geht durch diese Aussparung durch, so dass die Leiterplatte an der Säule festgehalten wird (unterscheiden der Polarität).
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgeben die LEDs die Säule.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat jedes Lichtquellen-Modul eine Vielzahl an Vorsprüngen, die auf einer Seite der Leiterplatte angeordnet sind. Die LEDs umgeben die Aussparung und die Vorsprünge sind zwischen den LEDs und der Aussparung angeordnet.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Aussparung ihrer Form nach kreisförmig, ellipsenförmig oder polygonal.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Außenkontur der Leiterplatte ihrer Form nach kreisförmig, ellipsenförmig oder polygonal.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die LEDs oberflächenmontierbare Bauteil(surface mount device, SMD)-LEDs.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst jede LED eine Side-View-LED. Die Side-View-LED hat eine lichtemittierende Seite, die bei jeder Leiterplatte nach außen gerichtet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Träger einen Satz erster Elektroden und ist elektrisch an die Leiterplatte über den Satz erster Elektroden angeschlossen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat jede LED einen Satz zweiter Elektroden und ist elektrisch an die Leiterplatte über den Satz zweiter Elektroden angeschlossen. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat jedes Lichtquellen-Modul einen Satz dritter Elektroden und ist elektrisch an die Leiterplatte über den Satz dritter Elektroden angeschlossen. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Paar dritter Elektroden ein Paar leitfähiger Vorsprünge.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Leuchte weiterhin eine optische Linse, die auf den optischen Lichtwegen des von den LEDs emittierten Lichts angeordnet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Leuchte weiterhin einen Stecker, der auf dem Träger angeordnet ist und elektrisch an die Leiterplatte angeschlossen ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Stecker ein Paar Elektrodenstäbe, die aus dem Träger von einer Fläche des Steckers herausstehen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das Paar Elektrodenstäbe die Form eines Zylinders, eines viereckigen Prismas oder einer anders geformten Säule.
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In Anbetracht des vorangegangenen verwendet die Leuchte der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl an Lichtquellen-Modulen als Stacks auf einen Träger. Wenn eines der Lichtquellen-Module beschädigt ist und ausgetauscht werden muss, wird nur das beschädigte Lichtquellen-Modul ausgetauscht. Außerdem nutzt die Leuchte der vorliegenden Erfindung Side-View-LEDs, um die Lichtausbeute zu erhöhen.
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Um die vorgenannten und andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung verständlicher zu machen, werden verschiedenen Ausführungsformen zusammen mit Figuren im Detail beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen wurden eingefügt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu vermitteln und sind in den Spezifikationen aufgenommen und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundlagen der Erfindung.
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1 ist eine LED-Lampe, die im in
TW M338314 U offengelegt ist.
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2 ist eine schematische Darstellung der Leuchte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine schematische Darstellung eines Lichtquellen-Moduls aus 2.
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4 ist eine Seitenansicht des Lichtquellen-Moduls aus 2.
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5 ist eine schematische Darstellung eines Lichtquellen-Moduls einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Ansicht des Lichtquellen-Moduls aus 5 von unten.
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7 ist eine schematische Darstellung einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 ist eine schematische Darstellung einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9 ist eine schematische Darstellung der Leuchte in Kombination mit dem Fuß aus 8.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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2 ist eine schematische Darstellung einer Leuchte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nach 2 umfasst eine Leuchte 100 einen Träger 110 und eine Vielzahl von Lichtquellen-Modulen 120. Außerdem sind die Lichtquellen-Module 120 auf dem Träger 110 als Stack angeordnet und dort montiert. Jedes Lichtquellen-Modul 120 umfasst eine Leiterplatte 122 und eine Vielzahl an lichtemittierenden Dioden (LEDs) 124. Die LEDs 124 sind auf einer Oberseite 122a und/oder einer Unterseite 122b der Leiterplatte 122 angeordnet und weisen von dem Träger 110 weg. Weiterhin sind die LEDs 124 elektrisch mit der Leiterplatte 122 verbunden.
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In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Träger 110 eine Säule 112 und einen Fuß 114. Die Säule 112 ist auf dem Fuß 114 angeordnet und die LEDs 124 umgeben die Säule 112. Die Lichtquellen-Module 120 sind als Stacks auf der Säule 112 angebracht. Im Vergleich zu einer herkömmlichen LED-Lampe sind bei der Leuchte 100 der vorliegenden Erfindung die Lichtquellen-Module 120 als Stacks auf der Säule 112 angebracht. Außerdem ist jedes der Lichtquellen-Module 120 unabhängig voneinander angebracht. Daher muss nur das beschädigte Lichtquellen-Modul 120 ausgetauscht werden, wenn eines der Lichtquellen-Module 120 beschädigt ist und ausgetauscht werden muß. Damit kann die Leuchte 100 nicht nur schnell repariert werden, sondern auch die Kosten für eine Reparatur der Leuchte 100 werden effektiv reduziert.
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Wenn beispielsweise die LEDs 124, die auf dem Lichtquellen-Modul 120 auf der dritten Ebenen von oben auf der Säule 112 angebracht sind, beschädigt sind, kann das Wartungspersonal die erste und zweite Ebene von oben der Lichtquellen-Module 120 von der Säule 112 entfernen und die beschädigte dritte Ebene des Lichtquellen-Moduls 120 ersetzen. Danach kann das Wartungspersonal die ursprüngliche erste und zweite Ebene der Lichtquellen-Module 120 wieder von der Spitze der Säule 112 nach unten hin als Stacks anbringen. Folglich ist die Leuchte 100 der vorliegenden Ausführungsform sowohl zeit- als auch arbeitssparend in der Wartung.
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3 ist eine schematische Ansicht des Lichtquellen-Moduls aus 2. Nach 2 und 3 sind die LEDs 124 in der vorliegenden Ausführungsform z. B. oberflächenmontierbare Bauteil(SMD)-LEDs. Infolgedessen können die LEDs 124 mittels Oberflächenmontagentechnik (SMT) mit der Leiterplatte verbunden werden, um so die Effizienz bei der Herstellung der Lichtquellen-Module 120 zu verbessern.
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Zusätzlich können die LEDs 124 Side-View-LEDs sein, die jede eine lichtemittierende Seite 124a haben, die von der Leiterplatte 122 nach außen gerichtet ist. Infolgedessen verläuft das meiste von den LEDs 124 emittierte Licht parallel zu der Leiterplatte 122 und wird direkt aus der Leiterplatte 122 emittiert, um die Lichtausbeute zu verbessern. Zusätzlich wird die Anzahl der LEDs 124 durch die vorliegende Erfindung nicht eingeschränkt. Andersgesagt kann die Anzahl der LEDs 124, die auf jedem Lichtquellen-Modul 120 angeordnet sind, gleich oder unterschiedlich sein, je nach der aktuellen Situation, unterschiedlichen Designanforderungen zu genügen. Übrigens kann das Lichtquellen-Modul 120 durch die Verwendung von LEDs 124 in vielen verschiedenen Farben verschiedene Farbkombinationen erzeugen und dadurch eine erhöhte Flexibilität bei der Nutzung der Leuchte 100 bieten.
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In der vorliegenden Ausführungsform hat die Leiterplatte 122 eine Aussparung 122c und die Säule 112 ragt durch die Aussparung 122c, um die Leiterplatte 122 auf der Säule 112 zu halten. Weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform die Außenkontur der Leiterplatte 122 z. B. ein Zwölfeck und die Aussparung 122c. ein Sechseck.
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In anderen Ausführungsformen ist die Außenkontur der Leiterplatte 122 und die Form der Aussparung 122c kreisförmig, elliptisch, oder hat eine andere polygonale Form. Wenn die Situation es erfordert, können die Techniker vor Ort die Größe, die Form und die Anzahl der Leiterplatten 122 verändern und auch die Größe, die Form, die Lage oder die Art der Aussparung 122c abändern, um den jeweiligen Anforderungen zu genügen.
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Zum Beispiel können die Flächen der Leiterplatten 122 in Richtung des Fußes 114 zunehmen und eine Konfiguration ähnlich der Form eines Weihnachtsbaums annehmen. Andererseits nimmt die Fläche der Leiterplatten 122 in Richtung des Fußes 114 weder zu noch ab, so dass verschiedene Gesamtlichtstrahlungen erzeugt werden. Somit ist die Leuchte 100 der vorliegenden Erfindung in der Lage, mehrere Konfigurationsvarianten anzunehmen, indem Leiterplatten 112 mit unterschiedlichen Flächen angebracht werden.
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Zusätzlich beinhaltet der Träger 110 einen Satz erster Elektroden 116 und ist elektrisch an die Leiterplatte 122 über den Satz erster Elektroden 116 angeschlossen. Gleichermaßen beinhaltet jede LED 124 einen Satz zweiter Elektroden 124b und ist elektrisch an die Leiterplatte 122 über den Satz zweiter Elektroden 124b angeschlossen.
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Genauer gesagt sind die ersten Elektroden 116 an der Seitenwand der Säule 112 angeordnet. Beim Durchführen der Säule 112 durch die Aussparung 122c der Leiterplatte 122, um mit der Leiterplatte 122 in direkten Kontakt zu kommen, werden infolgedessen die ersten Elektroden 116 elektrisch mit der Leiterplatte 122 verbunden. Zusätzlich sind die zweiten Elektroden 124b durch die Leitungsbahnen 122d, die auf der Leiterplatte 122 angeordnet sind, und die Leitungsbahnen 122e (veranschaulicht durch eine gestrichelte Linie), die auf einer inneren Schicht der Leiterplatte 122 angeordnet sind, elektrisch mit der Leiterplatte 122 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird der von den LEDs 124 benötigte Strom direkt von der Säule 112 bereitgestellt.
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4 ist eine Seitenansicht eines Lichtquellen-Moduls aus der 2. Nach 2, 3 und 4 hat das Lichtquellen-Modul 120 in der vorliegenden Ausführungsform vier Vorsprünge 126, die an einer Seite 122a der Leiterplatte 122 angeordnet sind (nur drei Vorsprünge 126 sind in 4 gezeigt). Die LEDs 124 umgeben die Aussparung 122c und die Vorsprünge 126 sind zwischen den LEDs 124 und der Aussparung 122c angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Höhe der Vorsprünge 126 höher ist als die Höhe der LEDs 124.
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Infolgedessen ist jede Leiterplatte 122 in der Lage, durch die Vorsprünge 126 einen bestimmten Abstand von anderen angrenzenden Leiterplatten 122 zu halten. Dadurch wird verhindert, dass die LEDs 124 auf der Leiterplatte 122 durch Stöße beschädigt werden, während die Leiterplatten 122 auf die Säule 112 als Stacks angebracht werden. In anderen Ausführungsformen hat das Lichtquellen-Modul 120 selbstverständlich nur eine oder eine andere Anzahl Vorsprünge 126 und die vorliegende Erfindung begrenzt nicht die Anzahl der Vorsprünge 126. Zudem sind die Vorsprünge 126 alle auf der anderen Seite 122b der Leiterplatte 122 angeordnet oder gleichzeitig auf den beiden Seiten 122a und 122b der Leiterplatte 122.
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5 ist eine schematische Ansicht eines Lichtquellen-Moduls einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist die Ansicht des Lichtquellen-Moduls aus 5 von unten. Nach 5 und 6 unterscheiden sich das Lichtquellen-Modul 220 der vorliegenden Ausführungsform und das Lichtquellen-Modul 120 der vorher genannten Ausführungsform darin, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Lichtquellen-Modul 220 zwei Sätze dritter Elektroden 216 und 216' hat und das Lichtquellen-Modul 220 über die dritten Elektroden 216 und 216' mit der Leiterplatte 222 elektrisch verbunden ist. Allerdings ist in einer anderen Ausführungsform das Lichtquellen-Modul 220 auch über einen Satz dritter Elektroden 216 mit der Leiterplatte 222 elektrisch verbunden. Hierbei übernimmt der andere Satz dritter Elektroden 216' die Funktion, die angrenzenden Leiterplatten 222 seriell miteinander zu verbinden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Sätze dritter Elektroden 216 und 216' z. B. leitfähige Vorsprünge. Die LEDs 224 umgeben die Aussparung 222c und die leitfähigen Vorsprünge sind zwischen den LEDs 224 und der Aussparung 222c angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der von den LEDs 224 benötigte Strom extern bereitgestellt und die Säule 212 hat die Funktion der Fixierung der Leiterplatte 222. Es ist anzumerken, dass die Höhe der leitfähigen Vorsprünge höher ist als die Höhe der LEDs 224.
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Daher ist jede Leiterplatte 222 durch die dritten Elektroden 216 und 216' leitfähig und in der Lage, eine bestimmten Abstand von anderen, angrenzenden Leiterplatten einzuhalten. Dadurch wird beim Anbringen der Leiterplatten 222 als Stacks auf die Säule 212 eine Stoßbeschädigung der LEDs 224 auf den Leiterplatten 222 verhindert.
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7 ist eine schematische Ansicht einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nach 7 der vorliegenden Erfindung umfasst die Leuchte weiterhin eine optische Linse 330. Die optische Linse 330 ist in den optischen Lichtwegen des von den LEDs 324 emittierten Lichts angebracht, um die Helligkeit des emittierten Lichts zu erhöhen und den Winkel des emittierten Lichts der LEDs 324 anzupassen. Außerdem kann das Material der optischen Linse 330 hoch transparente thermoplastische Harze oder Glas sein.
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8 ist eine schematische Ansicht einer Leuchte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist eine schematische Ansicht der Leuchte aus 8 nach der Montage. Nach 8 und 9 beinhaltet die Leuchte 400 in der vorliegenden Ausführungsform einen Stecker 440. Der Stecker 440 ist auf einem Träger 410 angebracht und elektrisch an eine Leiterplatte 422 angeschlossen. Zusätzlich hat der Stecker 440 ein Paar Elektrodenstäbe 442. Das Paar Elektrodenstäbe steht von dem Träger 410 von der Oberfläche 440a des Steckers 440 ab, um in den Sockel einer Lampenfassung (nicht gezeigt) gesteckt und damit elektrisch angeschlossen zu werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Elektrodenstäbe 442 als Elektrodenstäbe 442 entworfen wurden, die den Spezifikationen der Lampenhalterung und den jeweiligen Anforderungen genügen sollen. Weiterhin haben die Elektrodenstäbe 442 in der vorliegenden Ausführungsform die Form eines Zylinders. Allerdings können die Elektrodenstäbe in anderen Ausführungsformen auch die Form eines viereckigen Prismas oder einer andersgeformten Säule annehmen.
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Zusammengefasst werden bei der Leuchte der vorliegenden Erfindung die Lichtquellen-Module als Stacks auf einen Träger angebracht. Wenn eines der Lichtquellen-Module beschädigt wird und ein Austausch nötig ist, muss nur das beschädigte Lichtquellen-Modul ausgetauscht werden. Weiterhin verwendet die Leuchte der vorliegenden Erfindung Side-View-LEDs,, bei denen der Großteil des emittierten Lichtes parallel zu den Leiterplatten verläuft und direkt aus den Leiterplatten emittiert wird, um die Lichtausbeute zu erhöhen. Zusätzlich haben die LEDs verschiedene Farben, um verschiedenen Farbkombinationen zu ermöglichen, wodurch eine erhöhte Flexibilität bei der Nutzung der Leuchte erreicht wird. Übrigens ist die Leuchte in der Lage, verschiedene Varianten in ihrer Konfiguration anzunehmen, indem Leiterplatten mit verschiedenen Flächen angebracht werden. Die Leuchte beinhaltet auch eine optische Linse, um die Helligkeit des emittierten Lichts zu erhöhen und den Winkel des emittierten Lichts der LEDs anzupassen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, dass Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend wird der Geltungsbereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert und nicht durch die obigen detaillierten Beschreibungen.
