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Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung mit einem Grundkörper, zumindest einem strahlungsemittierenden Bauelement, einem Befestigungselement und einem Leuchtenkörper.
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Optoelektronische Vorrichtungen unterschiedlicher Leuchtenarten, wie beispielsweise Wandleuchten, Deckenleuchten, Pendelleuchten oder Bodenleuchten, werden entsprechend ihrer Ausgestaltung und Anforderungen jeweils einzeln in Serie entwickelt und gefertigt. Hierbei wird für jede Leuchtenart ein anderer, an die entsprechende Anforderung angepasster Aufbau verwendet. Dadurch fallen hohe Kosten bei der Produktion unterschiedlicher Leuchtenarten an. Zudem zeichnet sich eine derart auf die jeweilige Leuchtenart abgestimmte Produktion durch eine geringe Flexibilität aus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine verbesserte optoelektronische Vorrichtung anzugeben, die sich durch geringe Herstellungskosten und eine hohe Flexibilität auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch eine optoelektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine optoelektronische Vorrichtung einen Grundkörper, zumindest ein strahlungsemittierendes Bauelement an dem Grundkörper und ein Befestigungselement zum Befestigen eines Leuchtenkörpers an dem Grundkörper auf. Der Grundkörper und der Leuchtenkörper sind durch das Befestigungselement in Art eines Baukastensystems aneinander befestigbar beziehungsweise aneinander befestigt.
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Durch die Verwendung eines Grundkörpers und eines Leuchtenkörpers, die ähnlich eines Baukastensystems zusammenfügt oder zusammengebaut werden können, kann eine optoelektronische Vorrichtung realisiert werden, mit der verschiedene Leuchtenarten, wie beispielsweise Bodenleuchten, Wandleuchten, Deckenleuchten oder Pendelleuchten, erzeugt werden können. Zum Bau der verschiedenen Leuchtenarten sind dabei mit Vorteil nur wenige separate Bauteile notwendig, nämlich derselbe Grundkörper, dasselbe strahlungsemittierende Bauelement und der entsprechende Leuchtenkörper, der auf die gewünschte Leuchtenart abgestimmt ist. Durch die Verwendung immer derselben Bauteile für unterschiedliche Leuchtenarten fallen vorteilhafterweise geringe Einkaufs- und Produktionskosten an. Zudem ermöglicht sich ein einfacher, schneller und flexibler Umbau von einer Leuchtenart zu einer anderen Leuchtenart, womit sich die optoelektronische Vorrichtung durch eine Flexibilität in Leuchtenart, Design und Farbgestaltung auszeichnet. Durch das Baukastenprinzip kann die optoelektronische Vorrichtung wie gewünscht in Art, Form und Farbe ohne großen finanziellen und zeitlichen Aufwand verändert werden. Beispielsweise kann eine bestehende Deckeneinbauleuchte zu einer Pendelleuchte durch einfaches Austauschen des Leuchtenkörpers am Grundkörper umgebaut werden. Dies birgt zudem Vorteile bezüglich des Nachhaltigkeits-Umweltschutzes.
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Weiter ermöglicht sich ein einfaches und schnelles Austauschen von defekten Bauteilen der optoelektronischen Vorrichtung, indem die defekten Bauteile separat gewechselt werden können. Ist beispielsweise der Leuchtenkörper defekt, kann durch ein einfaches Abmontieren dieses defekten Leuchtenkörpers und ein Montieren eines funktionsfähigen Leuchtenkörpers am Befestigungselement eine reparierte und wieder voll funktionsfähige optoelektronische Vorrichtung realisiert werden.
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Bevorzugt lässt sich der Grundkörper mit bereits bestehenden Leuchtenkörpern kombinieren, womit ohne viel Aufwand bestehende optoelektronische Vorrichtungen auf das Baukastensystem umgestellt werden können.
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Die optoelektronische Vorrichtung ist insbesondere eine Leuchte, beispielsweise eine Einbaudeckenleuchte, Aufbaudeckenleuchte, Pendelleuchte, Wandleuchte oder Bodenleuchte.
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Das strahlungsemittierende Bauelement ist insbesondere eine lichtemittierende Diode (LED) oder ein LED-Chip, der zur Strahlungserzeugung vorgesehen ist. Derartige LEDs oder LED-Chips sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erörtert.
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Der Grundkörper ist insbesondere geeignet zum Montieren und elektrischen Kontaktieren des strahlungsemittierenden Bauelements. Zudem weist der Grundkörper vorzugsweise das Befestigungselement auf, sodass der Leuchtenkörper an dem Grundkörper in direktem körperlichem Kontakt angebracht werden kann beziehungsweise angebracht ist.
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Das Befestigungselement ist insbesondere geeignet, den Grundkörper und den Leuchtenkörper direkt und unmittelbar aneinander zu befestigen. Der Grundkörper und der Leuchtenkörper bilden dabei zusammen die optoelektronische Vorrichtung.
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Der Leuchtenkörper dient insbesondere zum Klassifizieren der Leuchtenart beziehungsweise bildet diese aus. Insbesondere bestimmt der Leuchtenkörper die äußere Gestaltung beziehungsweise das äußere Erscheinungsbild der optoelektronischen Vorrichtung.
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In Art eines Baukastensystems bedeutet vorliegend insbesondere eine Aufteilung der optoelektronischen Vorrichtung in separate Bauteile, die als Module agieren, über entsprechende Schnittstellen interagieren und entsprechend der Kundenwünsche zusammengefügt werden können. Hierbei wird die optoelektronische Vorrichtung aus standardisierten Einzelbauteilen zusammengesetzt. Die einzelnen Module lassen sich also unterschiedlich – je nach gewünschter Anforderung – zu einer optoelektronischen Vorrichtung kombinieren. Einzelne Module lassen sich also leicht gegen andere Module austauschen. Beispielsweise lässt sich der Leuchtenkörper einer ersten Leuchtenart einfach und schnell gegen einen Leuchtenkörper einer zweiten Leuchtenart austauschen.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Befestigungselement zur Befestigung des Leuchtenkörpers aus einer Auswahl einer Mehrzahl unterschiedlicher Leuchtenkörper geeignet. Vorliegend kann damit der Leuchtenkörper einfach, schnell und problemlos gegen einen anderen Leuchtenkörper ausgetauscht werden, sodass sich beispielsweise die Leuchtenart der optoelektronischen Vorrichtung ändert. Abhängig von den Bedürfnissen des Verbrauchers kann so beispielsweise eine Pendelleuchte einfach und schnell in eine Wandleuchte umgebaut werden. Das Befestigungselement ist dabei derart universal beziehungsweise vielseitig einsetzbar, dass der gewünschte Leuchtenkörper aus einer Auswahl verschiedenster Leuchtenkörper benutzerdefiniert ausgewählt werden kann. Die unterschiedlichen Leuchtenkörper weisen dabei jeweils ein Gegenstück zum Befestigungselement auf, mit dem der gewünschte Leuchtenkörper an dem Grundkörper montierbar ist.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das strahlungsemittierende Bauelement durch Stecken in elektrische Kontakte des Grundkörpers an diesem befestigt. Die elektrischen Kontakte sind dabei mit Vorteil in oder an dem Grundkörper fest verbaut, insbesondere kraftschlüssig und formschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Das strahlungsemittierende Bauelement, insbesondere die LED beziehungsweise der LED-Chip weist dabei bevorzugt Stifte auf, die in die elektrischen Kontakte des Grundkörpers einsteckbar beziehungsweise einführbar sind, sodass eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem strahlungsemittierenden Bauelement ausgebildet ist.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das strahlungsemittierende Bauelement im Grundkörper versenkbar. Dadurch kann in vorteilhafterweise eine besonders flache Bauweise der optoelektronischen Vorrichtung realisiert werden. Eine platzsparende optoelektronische Vorrichtung kann so erzeugt werden.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das Befestigungselement ein Gewinde, wobei der Leuchtenkörper ein entsprechend gegenläufiges Gewinde zum Montieren des Leuchtenkörpers an dem Befestigungselement aufweist. Der Grundkörper weist also ein Gewinde zum für den Benutzer eigenständigen Wechsel von diversen unterschiedlichen Leuchtenkörpern auf. Ein einfacher und benutzerfreundlicher Wechsel, der an die gewünschten Eigenschaften angepasst ist, ermöglicht sich so.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist an einer des Leuchtenkörpers gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers ein weiteres Befestigungselement zum Befestigen des Grundkörpers an einem Kühlkörper angeordnet. Hierbei ist das weitere Befestigungselement vorzugsweise ein weiteres Gewinde, das zur Montage verschiedener Kühlkörper als weiteres Modul der optoelektronischen Vorrichtung geeignet ist. Die verschiedenen Kühlkörper sind dabei bevorzugt für verschiedene Leistungen beziehungsweise Lumen des strahlungsemittierenden Bauelements vorgesehen. Das weitere Gewinde ist besonders bevorzugt kleiner ausgebildet wie das Befestigungselement zum Befestigen des Leuchtenkörpers. Zwischen dem Grundkörper und dem Kühlkörper kann ein hitzebeständiger Ring, vorzugsweise aus Silikon, zur Abdichtung angeordnet sein. Zur Abdichtung des Leistungsauslasses bei dem Kühlkörper können ein Dichteinsatz und eine Verschraubung zum Einsatz kommen.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist an dem Grundkörper ein Schutzglas angeordnet, das vor einem direkten Berühren des strahlungsemittierenden Bauelements, insbesondere wegen elektrostatischer Aufladung und Berührungsspannung, schützt. Bevorzugt wird das Schutzglas zum Abdichten des strahlungsemittierenden Bauelements auf den Grundkörper geklebt. Eine Wetter-, Wasser- und Staubfestigkeit sowie Verschmutzungsvermeidung ergeben sich so. Das Schutzglas ist vorzugsweise ein 1 mm, gehärtetes optisches Glas.
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Auf einer von dem Grundkörper abgewandten Seite des Schutzglases kann ein Schaumstoffring geklebt sein, der zur Anpassung von Gläser und Linsen in dem jeweiligen Leuchtenkörper geeignet ist. Der Schaumstoffring ist beispielsweise 3 mm dick und weist eine Shore-Härte 10 auf.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen Grundkörper und strahlungsemittierendem Bauelement eine wärmeableitende Schicht angeordnet, beispielsweise eine Wärmeleitfolie zur Wärmeableitung vom strahlungsemittierenden Bauelement.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist an dem Grundkörper ein Thermostat angeordnet. Das Thermostat gewährleistet mit Vorteil eine hohe Lebensdauer und Brandsicherheit der optoelektronischen Vorrichtung durch ein professionelles Thermomanagement.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die optoelektronische Vorrichtung eine Wandeinbauleuchte, Deckeneinbauleuchte, Möbeleinbauleuchte, Pendelleuchte, Wandleuchte, Bodenleuchte oder Seilsystemleuchte.
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Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der optoelektronischen Vorrichtung ergeben sich aus der im Folgenden in Verbindung mit der 1 beschriebenen Ausführungsform. Es zeigt
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1 eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung.
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In dem Ausführungsbeispiel und der Figur können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Bestandteile und deren Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente wie beispielsweise Schichten, Teile, Elemente, Komponenten, Module und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer optoelektronischen Vorrichtung 100, die einen Grundkörper 6 und ein strahlungsemittierendes Bauelement 4, das insbesondere ein LED-Chip ist, aufweist. Der LED-Chip ist in einer dafür vorgesehenen und auf dessen Größe abgestimmten Ausnehmung des Grundkörpers 6 angeordnet. Der LED-Chip ist dabei mit Stiften zum Stecken in fest verbaute Kontakte des Grundkörpers 6 befestigt. Zwischen Grundkörper 6 und LED-Chip ist eine wärmeableitende Schicht 5, insbesondere eine Wärmeleitfolie, angeordnet, die zu einer besseren Wärmeableitung vom LED-Chip dient. Der Grundkörper 6 weist dabei die Ausnehmung auf, in der die Wärmeleitfolie und der LED-Chip angeordnet sind. Eine platzsparende Anordnung ergibt sich so.
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An dem Grundkörper 6 ist weiter ein Thermostat 7 angeordnet, das eine hohe Lebensdauer und Brandsicherheit durch ein professionelles Thermomanagement ermöglicht. Das Thermostat 7 ist dabei in einer dafür vorgesehenen Vertiefung des Grundkörpers untergebracht. Die für das Thermostat 7 vorgesehene Vertiefung ist auf einer dem LED-Chip abgewandten Seite des Grundkörpers 6 angeordnet.
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An einer von dem LED-Chip abgewandten Seite des Grundkörpers 6 ist weiter die Montage eines Kühlkörpers 10 vorgesehen. Dieser dient zum Thermomanagement des LED-Chips. Der Kühlkörper 10 ist dabei mittels eines Befestigungselements des Grundkörpers 6, das insbesondere eine Gewinde ist, an dem Grundkörper 6 befestigt (nicht dargestellt). Zum Abdichten vom Grundkörper 6 zum Kühlkörper 10 findet ein Silikonring 8 Verwendung, der zwischen Grundkörper 6 und Kühlkörper 10 angeordnet ist. Zudem ist zwischen Kühlkörper 10 und Grundkörper 6 ein Metallring 9 zum Befestigen anderer Kühlkörper, wie beispielsweise einen Kühlkörper 10.2, der für den Einbau geeignet ist, angeordnet. An diesem Kühlkörper 10.2 für den Einbau sind Magnete 11 angeordnet.
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Weiter findet auf der von dem LED-Chip abgewandten Seite des Grundkörpers 6 eine Gummidichtung 12 beziehungsweise ein Dichtungseinsatz Einsatz, der zum Abdichten und zur Zugentlastung des optoelektronischen Bauelements 100 vorgesehen ist. Zum Verdichten der Gummidichtung 12 ist eine Gewindehülse 14 angeordnet, wobei zwischen Gewindehülse 14 und Gummidichtung 12 eine Beilagscheibe 13 angeordnet ist.
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Auf der dem LED-Chip zugewandten Seite des Grundkörpers 6 ist ein Schutzglas 2 angeordnet, insbesondere 1 mm gehärtetes optisches Glas, das zur Vermeidung direkter Berührung des LED-Chips wegen elektrostatischer Aufladung und Berührungsspannung sowie zur Vermeidung jedweder Verschmutzung vorgesehen ist. Das Schutzglas 2 ist mittels eines Kleberings 3 an dem Grundkörper 6 angebracht, wobei der Klebering 3 einen Verbindungskleber zwischen Grundkörper 6 und Schutzglas 2 ausbildet. Durch den Klebering 3 kann eine Staub- und Wasserdichtigkeit zum LED-Chip realisiert werden.
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Weiter ist auf der dem LED-Chip zugewandten Seite des Grundkörpers 6 ein Befestigungselement zum Befestigen eines Leuchtenkörpers an dem Grundkörper 6 angeordnet (nicht dargestellt). Hierbei sind der Grundkörper 6 und der Leuchtenkörper durch das Befestigungselement in Art eines Baukastensystems aneinander befestigbar. Insbesondere ist jeweils ein Leuchtenkörper aus einer Auswahl unterschiedlicher Leuchtenkörper an dem Befestigungselement befestigbar. So können an dem Grundkörper 6 nacheinander unterschiedliche Leuchtenkörper montiert werden, wodurch sich ein benutzergewünschter Wechsel in der Leuchtenart des optoelektronischen Bauelements ermöglicht. Beispielsweise ist basierend auf einem ersten Leuchtenkörper die optoelektronische Vorrichtung 100 als Bodenleuchte ausgebildet, und basierend auf einem zweiten Leuchtenkörper die optoelektronische Vorrichtung als Pendelleuchte ausgebildet, wobei jeweils derselbe Grundkörper und bis auf den Leuchtenkörper dieselben restlichen Komponenten der optoelektronischen Vorrichtung 100 Verwendung finden.
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Das Befestigungselement ist beispielsweise ein Gewinde, wobei der Leuchtenkörper ein hierzu gegenläufiges Gewinde aufweist, sodass eine einfache und schnelle Montage des Leuchtenkörpers am Grundkörper 6 möglich ist und insbesondere ein schneller und einfacher Wechsel zwischen unterschiedlichen Leuchtenkörpern gewährleistet wird. Zur Anpassung des Schutzglases 2 an den jeweiligen Leuchtenkörper findet ein Schaumstoffring 1 mit 3 mm Dicke und Shore-Härte 10 Verwendung. Dieser ist auf einer von dem LED-Chip abgewandten Seite des Schutzglases 2 an diesem befestigt, Die Erläuterung der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung anhand des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist nicht als Beschränkung der Erfindung auf diese zu betrachten. 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 dem Ausführungsbeispiel angegeben ist.
