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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Leuchtdioden umfassende Beleuchtungsvorrichtungen allgemein bekannt. Leuchtdioden (LED) unterscheiden sich im Vergleich zu klassischen Glühbirnen durch längere Betriebslaufzeiten, kompaktere Dimensionen beim Erzeugen derselben Lichtintensität und einen geringeren Energieverbrauch. Leuchtdioden lassen sich zudem zu immer geringeren Kosten herstellen, was die heutige Dominanz der Leuchtdioden für Beleuchtungsanwendungen erklärt.
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Eine Leuchtdiode ist ein Halbleiterbauelement mit einer charakteristischen Spannungs-Strom-Kennlinie (UI-Kennlinie), die einen bestimmten Zusammenhang zwischen der über der Leuchtdiode abfallenden Diodenspannung sowie dem durch die Leuchtdiode fließenden Diodenstrom beschreibt. Die Helligkeit einer Leuchtdiode ist unmittelbar vom Diodenstrom abhängig. Die Diodenspannung, die auch als Schwell-, Fluss- oder Durchlassspannung bezeichnet wird, hängt neben dem Diodenstrom auch von der Farbe der Leuchtdiode sowie dem konkreten Leuchtdiodentyp ab. Leuchtdioden werden häufig als SMD-Bauteile gefertigt, die dann unmittelbar auf einer Leiterplatte bestückt werden können, um eine Lichtquelle mit geringen Erstreckungsmaßen auszubilden.
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Unabhängig davon, ob ein gepulster Leuchtbetrieb oder ein Dauerleuchtbetrieb realisiert wird, müssen die Leuchtdioden vor hohen Temperaturen geschützt werden, um eine Beschädigung oder gar die vollständige Zerstörung durch die in den Leuchtdioden erzeugte Verlustwärme zu vermeiden. Daher kommt dem Kühl- und/oder Temperaturmanagement eine entscheidende Rolle zu, um sicher zu stellen, dass die für die Leuchtdioden schädliche Verlustwärme möglichst effizient von den Bauteilen weggeführt werden kann.
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Eine aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungsvorrichtung umfasst daher eine mit einer Vielzahl von Leuchtmitteln, insbesondere Leuchtdioden, bestückte Metallkernleiterplatte, da durch den wärmeleitenden Metallkern die Verlustwärme besonders effizient von den Leuchtmitteln abgeleitet werden kann. Weitere Elektronikbauteile - etwa für die Generierung der Ansteuerpulse und/oder für eine externe Kommunikation - sind auf einer klassischen Leiterplatte angeordnet, da sich diese im Vergleich zu einer Metallkernleiterplatte kostengünstiger fertigen lässt. Zum elektrischen Verschalten der klassischen Leiterplatte mit der Metallkernleiterplatte sind unterschiedliche Verdrahtungsmittel allgemein bekannt, um die Bauteile auf beiden Leiterplatten miteinander elektrisch zu verbinden. Aufgrund des elektrisch leitfähigen Kerns der Metallkernleiterplatte können die Verdrahtungsmittel jedoch nicht kostengünstig durch reine Bohrungen zum Realisieren von Durchkontaktierungen - beispielsweise mittels Durchsteckbauelementen - erfolgen. Es gibt zwar hierfür bereits eigens ausgestaltete Verdrahtungsmittel mit einer zusätzlichen Isolationsschicht, allerdings sind diese Lösungen technisch aufwendig und teuer. Ferner können diese speziellen Lösungen von vielen klassischen Zulieferern nicht automatisiert gefertigt werden, was die Kosten weiter steigert. Zudem sind die bekannten Verdrahtungsmittel so konzipiert, dass die auf den Metallkernleiterplatten aufsitzenden Endabschnitte die Höhenerstreckung der Leuchtdioden deutlich überragen, was insbesondere bei Anwendungen mit begrenztem Bauraum von großem Nachteil ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung beruht auf dem Überwinden der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Bevorzugt ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die kostengünstig eine Metallkernleiterplatte mit einer klassischen Leiterplatte elektrisch und/oder mechanisch in Wirkverbindung bringt, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Bauhöhe der Beleuchtungsvorrichtung nicht negativ beeinflusst wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Die vorliegende Erfindung umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung mit wenigstens einer Leiterplatte zum Aufnehmen von elektronischen und/oder elektrischen Bauelementen und mit wenigstens einer Metallkemleiterplatte zum Aufnehmen von Leuchtmitteln auf einer freien Oberseite der Metallkernleiterplatte für das Erzeugen von Licht, wobei die Leuchtmittel bevorzugt durch eine Leuchtdiode, besonders bevorzugt durch eine Leuchtdiode in SMD-Bauform, ausgebildet sind. Die Beleuchtungsvorrichtung ist so ausgestaltet, dass die auf der Oberseite angeordneten Leuchtmittel Licht erzeugen, das dann auf einen im Folgenden als Beleuchtungsraum bezeichneten Bereich abgestrahlt wird, der sich vor der Oberseite der Metallkernleitplatte erstreckt.
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Erfindungsgemäß stehen die wenigstens eine Leiterplatte und die wenigstens eine Metallkernleiterplatte in einem aktiven Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung, der insbesondere durch einen gepulsten und/oder konstanten Leuchtbetrieb ausgebildet wird, über von der Beleuchtungsvorrichtung umfasste Verdrahtungsmittel elektrisch sowie insbesondere auch mechanisch miteinander in Wirkverbindung.
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Konkret sind die wenigstens eine Leiterplatte und die wenigstens eine Metallkemleiterplatte so relativ zueinander angeordnet und/oder positioniert, dass sich die wenigstens eine Leiterplatte in einem Bereich hinter der Metallkernleiterplatte erstreckt. Dieser hintere Bereich grenzt an die äußere Unterseite der Metallkernleiterplatte an, die gegenüberliegend zu der die Leuchtdioden aufnehmenden Oberseite der Metallkernleiterplatte ausgebildet ist. Anders ausgedrückt, die wenigstens eine Metallkemleiterplatte ist zwischen der wenigstens einen Leiterplatte und dem Beleuchtungsraum angeordnet, der von den Leuchtmitteln im aktiven Betriebszustand ausgeleuchtet wird.
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Erfindungsgemäß umfassen die Verdrahtungsmittel wenigstens zwei Leiterpfade, die zueinander elektrisch isoliert sind und die Übertragung eines elektrischen Stroms und/oder einer elektrischen Spannung ermöglichen. Bevorzugt sind die Verdrahtungsmittel, insbesondere die Vielzahl der Leiterpfade, starr und/oder unflexibel ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch eine flexible Ausgestaltung der Verdrahtungsmittel möglich, wobei es in diesem Zusammenhang dann weiterbildend vorgesehen ist, dass die Verdrahtungsmittel eine Positionierungseinheit umfassen, die so ausgebildet ist, dass es durch eine mittige und/oder umfangsseitige beabstandete Positionierung der Verdrahtungsmittel nicht zu einem Spannungsüberschlag zwischen den Verdrahtungsmitteln und den anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen der Leiterplatte, der Metallkernleiterplatte oder dem Metallkern der Metallkernleiterplatte kommen kann.
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Die wenigstens eine Metallkernleiterplatte umfasst erfindungsgemäß eine Ausnehmung und/oder Aussparung, insbesondere eine Materialausnehmung und/oder Materialaussparung. Die Ausnehmung und/oder Aussparung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung so dimensioniert und/oder ausgestaltet, dass die Verdrahtungsmittel, insbesondere eine Vielzahl der Leiterpfade der Verdrahtungsmittel, durch die wenigstens eine Metallkernleiterplatte geführt werden können, ohne dass es zu einer Unterschreitung eines Mindestabstands zwischen dem Metallkem und den einen Strom und/oder eine Spannung führenden Leiterpfaden der Verdrahtungsmittel kommt. Der Mindestabstand ist wiederum so dimensioniert, dass ein erforderlicher Isolationswiderstand eingehalten wird, der einen Spannungsüberschlag aufgrund der Potentialdifferenz verhindert, wobei sich insbesondere kein Isoliermaterial sondern nur die Umgebungsluft im Zwischenraum befindet.
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Anders ausgedrückt, eine Ausnehmung nimmt die gesamten Verdrahtungsmittel oder eine Untergruppe der Verdrahtungsmittel auf, wobei die Untergruppe der Verdrahtungsmittel mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier, ganz besonders bevorzugt mindestens acht, voneinander elektrisch isolierte Leiterpfade umfasst.
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Ferner umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ein Adapterelement, wobei zumindest in dem aktiven Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung die Verdrahtungsmittel in der einen Ausnehmung und/oder Aussparung frei, insbesondere umfangsseitig von der Metallkemleiterplatte beabstandet, angeordnet sind und eine elektrische Verbindung zwischen der wenigstens einen Leiterplatte, insbesondere den Leiterbahnen der wenigstens einen Leiterplatte und/oder den elektronischen Bauteilen und/oder Komponenten und/oder Bauelementen der wenigstens einen Leiterplatte, und dem Adapterelement ausbilden, wobei das Adapterelement wiederum eine elektrische Verbindung zu der wenigstens einen Metallkernleiterplatte, insbesondere zu der Oberseite der Metallkemleiterplatte, realisiert.
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Die Verdrahtungsmittel, insbesondere die Vielzahl der Leiterpfade der Verdrahtungsmittel, stehen an einem ersten Ende mit der wenigstens einen Leiterplatte in Wirkkontakt. Dieser Wirkkontakt wird bevorzugt durch eine lösbare oder unlösbare elektrische Verbindung zwischen den Leiterpfaden der Verdrahtungsmittel und den einzelnen Leiterbahnen der Leiterplatte ausgebildet. Ferner sind die Verdrahtungsmittel dann erfindungsgemäß mittig und/oder zentrisch durch die Ausnehmung und/oder Aussparung geführt, so dass das zweite Ende der Verdrahtungsmittel, also das zweite Ende der wenigstens zwei Leiterpfade, auf der gegenüberliegenden Seite, insbesondere auf der Oberseite der Metallkernleiterplatte, endet.
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Das zweite Ende der Verdrahtungsmittel steht dort mit dem Adapterelement in Wirkkontakt. Dieser Wirkkontakt wird bevorzugt durch eine lösbare oder unlösbare elektrische Verbindung zwischen den Leiterpfaden der Verdrahtungsmittel und dem Adapterelement, insbesondere einzelner Leiterbahnen des Adapterelements, ausgebildet. Das Adapterelement, insbesondere die einzelnen Leiterbahnen des Adapterelements, stehen dann wiederum mit der Metallkernleiterplatte, insbesondere den Leiterbahnen der Metallkernleiterplatte in Wirkkontakt. Erfindungsgemäß kann somit eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen der wenigstens einen Leiterplatte und den Leiterbahnen der wenigstens einen Metallkernleiterplatte hergestellt werden, um elektrische Signale, insbesondere einen Steuer- und/oder Versorgungsstrom und/oder eine Steuer- und/oder Versorgungsspannung zu übertragen.
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Im Rahmen einer Weiterbildung sind die Verdrahtungsmittel als eine Stiftleiste ausgebildet. Die Stiftleiste umfasst mehrere in einer Reihe angeordnete Stiftkontakte, die insbesondere starr und/oder unflexibel sowie ohne umfangsseitige Isolierung ausgebildet sind. Die Stiftleiste ist bevorzugt an einem ersten Ende über eine Buchsenleiste oder ein gleichwirkendes Steckelement lösbar mit der Leiterplatte verbunden. Das zweite Ende der Stiftleiste, insbesondere sämtliche Stiftkontakte der Stiftleiste am zweiten Ende, ragen jeweils in Bohrungen, die im Adapterelement ausgebildet sind. Bevorzugt handelt es sich am zweiten Ende um eine unlösbare Verbindung, da die Stiftkontakte in der Bohrung mittels Lötzinn festgelegt sind und somit nicht werkzeuglos von dem Adapterelement getrennt werden können.
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Die bevorzugte Ausgestaltung als Stiftleiste hat den Vorteil, dass die Verdrahtungsmittel starr ausgebildet sind. Somit ist eine mittige und/oder zentrische Positionierung der Verdrahtungsmittel innerhalb der Ausnehmung ohne zusätzliche Stütz- und/oder Positionierungselemente umsetzbar. Ferner handelt es sich bei einer Stiftleiste um ein Standard-Bauteil, das somit zu geringen Kosten beziehbar ist.
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Weiterhin ist es weiterbildend vorgesehen, dass die Ausnehmung und/oder Aussparung so dimensioniert ist, dass ein geforderter Isolationswiderstand zwischen den Verdrahtungsmitteln und der Metallkernleiterplatte, insbesondere einem Metallkern der Metallkernleiterplatte, eingehalten wird, um einen Spannungsüberschlag zu vermeiden. Die bevorzugte Dimensionierung der Ausnehmung und/oder Aussparung dahingehend, dass der Isolationswiderstand zwischen den Leiterpfaden der Verdrahtungsmittel und dem Metallkern eingehalten wird, führt dazu, dass kein zusätzliches Isoliermaterial, insbesondere ein elektrischer Isolator, in der Ausnehmung und/oder Aussparung zwischen den Verdrahtungsmitteln und der Metallkernleiterplatte positioniert werden muss. Auch dies führt vorteilhaft zu geringeren Materialkosten und verringert den Fertigungsaufwand.
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Weiterbildend ist es in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Stiftleiste wenigstens zwei Stiftkontakte umfasst, die zueinander elektrisch isoliert und räumlich in einer Reihe und/oder längs einer gedachten Linie positioniert sind. Ferner sind die Stiftkontakte zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende bevorzugt starr und/oder unflexibel ausgebildet und umfassen insbesondere keine umfangsseitige Isolierung. Vorteilhaft können die Materialkosten somit weiter gesenkt werden, da es sich um ein Standard-Bauteil handelt.
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Ferner ist es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Adapterelement als eine Verdrahtungsplatte oder als eine Leiterplatte ausgebildet ist. Vorteilhaft führt die plattenförmige Ausgestaltung des Adapterelements als Verdrahtungsplatte oder als Leiterplatte zu einer besonders geringen Hocherstreckung des Adapterelements, weshalb die Beleuchtungsvorrichtung kompakt ausfällt. Somit ist die Beleuchtungsvorrichtung auch bei Anwendungen einsetzbar, die nur wenig Platz, also eine geringe Bauhöhe, zur Aufnahme der Beleuchtungsvorrichtung bereitstellen.
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Die Leiterplatte, insbesondere die Adapterleiterplatte, ist in diesem Zusammenhang bevorzugt einlagig ausgebildet. Alternativ kann die Leiterplatte, also die Adapterleiterplatte, auch mehrlagig ausgebildet sein.
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Vorteilhaft kann durch die Ausgestaltung des Adapterelements als Adapterleiterplatte auf eine etablierte Technologie mit festgelegten und/oder normierten Standards zurückgegriffen werden, weshalb zahlreiche Zulieferer und/oder Hersteller für Beschaffung und/oder Herstellung der Komponenten genutzt werden können. Neben geringen Kosten für die Realisierung der vorliegenden Ausführungsform, führt dies auch zu einer guten Verfügbarkeit, da durch die standarisierte Technologie einzelne Zulieferer austauschbar sind.
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Weiterbildend ist es in diesem Zusammenhang femer geplant, dass die Verdrahtungsplatte oder die Leiterplatte mehrere runde Öffnungen und/oder Bohrungen zur Aufnahme und zum elektrischen Verbinden, insbesondere Durchkontaktieren, der Verdrahtungsmittel, insbesondere der Stiftleiste, umfasst. Somit kann die Stiftleiste an dem zweiten Ende unmittelbar in die einzelnen Öffnungen ragen und dort unlösbar verlötet werden, um eine mechanische Fixierung und eine elektrische Kontaktierung zu den Leiterbahnen der Verdrahtungsplatte und/oder der Leiterplatte des Adapterelements auszubilden.
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Zudem sieht eine Weiterbildung vor, dass die wenigstens eine Leiterplatte und/oder die wenigstens eine Metallkernleiterplatte in Draufsicht eine ringförmige Kontur aufweisen.
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Die ringförmige Ausgestaltung führt dazu, dass die Beleuchtungsvorrichtung um das Objektiv einer Kamera anordenbar ist, um einen Beleuchtungsraum auszubilden, der eine gleichmäßige Ausleuchtung eines Erfassungsbereichs der Kamera ermöglicht.
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Bevorzugt ist es femer vorgesehen, dass die Verdrahtungsplatte, insbesondere die das Adapterelement ausbildende Leiterplatte, an wenigstens einer Seitenfläche eine Vielzahl von Kontaktbereichen umfasst. Diese Kontaktbereiche sind so ausgebildet und/oder in der wenigstens einen Seitenfläche positioniert, dass im aktiven Betriebszustand eine elektrische Verbindung zu einer Vielzahl von auf der Oberseite der wenigstens einen Metallkernleiterplatte ausgebildeten Lödpads herstellbar ist. Vorteilhaft kann somit durch Lötzinn direkt eine elektrische Verbindung zwischen dem Adapterelement und der Metallkernleiterplatte realisiert werden. Vorteilhaft können somit sämtliche Leiterbahnen der wenigstens einen Leiterplatte mit den entsprechenden Leiterbahnen der wenigstens einen Metallkernleiterplatte elektrisch verbunden werden.
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Da die Längenerstreckung der Verdrahtungsplatte oder der das Adapterelement ausbildenden Leiterplatte mit der Längenerstreckung der Stiftleiste und somit der Anzahl an Stiftkontakten korreliert, besteht in den Seitenflächen stets ausreichend freie Fläche, um die einzelnen Kontaktbereiche auszubilden. Vorteilhaft kann in diesem Zusammenhang die elektrische Kontaktierung lediglich durch Lötzinn realisiert werden, was wiederum zu den geringen Herstellungskosten der Beleuchtungsvorrichtung beiträgt.
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Weiterbildend ist es vorgesehen, dass die Kontaktbereiche außenseitig eine elektrisch leitende Schicht, insbesondere eine Metallschicht, umfassen. Vorteilhaft kann somit besonders einfach und zuverlässig der elektrische Kontakt zwischen der Verdrahtungsplatte bzw. der das Adapterelement ausbildende Leiterplatte und den Lötpads der Metallkemleiterplatte hergestellt werden.
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Zudem ist es im Rahmen einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Kontaktbereiche jeweils einen bogenförmigen Abschnitt umfassen, der in Bezug auf die das Adapterelement ausbildende Leiterplatte nach radial innen ausgerichtet ist. Vorteilhaft wird somit die Endmontage erleichtert, da nach einer Positionierung der Verdrahtungsplatte bzw. der das Adapterelement ausbildenden Leiterplatte auf der Metallkernleiterplatte bereits aufgrund der Außenkontur sämtliche zu realisierende Lötbereiche deutlich sichtbar werden, wodurch die manuelle Fertigung, insbesondere durch ungeübtes Personal, erleichtert wird.
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Schließlich ist es weiterbildend noch vorgesehen, dass die Aussparung und/oder Ausnehmung in der Metallkernleiterplatte umfangsseitig geschlossen ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Innenkontur der Aussparung und/oder Ausnehmung die Außenkontur der Verdrahtungsmittel nachbilden und/oder mit dieser korreliert und/oder diese geometrisch ähnlich ausgebildet sind.
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Vorteilhaft führt dies zu einem gleichbleibenden Isolationswiderstand, da stets der Mindestabstand eingehalten werden kann.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei den gezeigten Ausführungsformen beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend den für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei den beschriebenen Ausführungsformen weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt.
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In den Zeichnungen sind Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus stets mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
- 2: eine perspektivische Darstellung der bereits bekannten Metallkernleiterplatte in Einzeldarstellung aus einer oberen Blickrichtung,
- 3: eine perspektivische Darstellung der Metallkernleiterplatte aus einer unteren Blickrichtung und
- 4: eine perspektivische Darstellung der Metallkernleiterplatte aus einer oberen Blickrichtung im vergrößerten Maßstab.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst eine Leiterplatte 2, die eine ringförmige Ausgestaltung und/oder einen hohlzylindrischen Grundriss aufweist und vier Metallkemleiterplatten, wobei in der Darstellung nur eine Metallkernleiterplatte 3 dargestellt ist, deren Grundriss einen Teilbereich eines Rings ausbildet. Die vier Metallkernleiterplatten bilden gemeinsam einen ringförmigen Grundriss aus, um umfangsseitig eines Objektivs einer Kamera angeordnet zu werden und somit eine gleichmäßige Ausleuchtung eines Erfassungsbereichs der Kamera zu erzielen.
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Die Metallkernleiterplatte 3 umfasst eine äußerer Oberseite mit Leuchtmitteln 4 zum Ausleuchten eines Beleuchtungsraums, der sich in der grafischen Darstellung oberhalb der Beleuchtungsvorrichtung 1 erstreckt.
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Die Leuchtmittel 4 sind im vorliegenden Fall als Leuchtdioden 5 in SMD-Bauform ausgebildet, die unmittelbar auf der Metallkernleiterplatte 3 angeordnet sind, weshalb die im aktiven Betriebszustand entstehende Verlustwärme der Leuchtdioden 5 über den Metallkern 10 der Metallkemleiterplatte 3 im hohen Maße von den SMD-Leuchtdioden 5 abgeleitet werden kann. Anders ausgedrückt, der nicht im Detail dargestellte Metallkem 10 der Metallkernleiterplatte 3 ist thermisch mit den SMD-Leuchtdioden 5 gekoppelt, um die Verlustwärme von den Leuchtdioden 5 abzuleiten.
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Die Metallkernleiterplatte 3 und die ringförmige Leiterplatte 2 sind zueinander parallel angeordnet, wobei die Leiterplatte 2 so relativ zu der Metallkernleiterplatte 3 positioniert ist, dass die Leiterplatte 2 auf der Seite der Metallkernleiterplatte 3 angeordnet ist, die gegenüberliegend zu der Oberseite der Metallkernleiterplatte 3 liegt.
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Die Metallkernleiterplatte 3 und die ringförmige Leiterplatte 2 sind über Verdrahtungsmittel 6 miteinander elektrisch verbunden. Die Verdrahtungsmittel 6 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Stiftleiste 9 ausgebildet, wobei die Stiftleiste 9 mehrere einzelne und voneinander elektrisch isolierte Stiftkontakte umfasst. Die länglichen Stiftkontakte sind starr ausgebildet, wobei die Längenerstreckung der Stiftkontakte im Wesentlichen orthogonal zu der Flächenerstreckung der Leiterplatte 2 und der Metallkernleiterplatte 3 verläuft.
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Die Metallkemleiterplatte 3 umfasst eine Ausnehmung 7 (vgl. 3), die durch eine Materialaussparung in der Metallkemleiterplatte 3 ausgebildet ist. Die Stiftleiste 9 ist zumindest in dem aktiven Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung 1 innerhalb der Ausnehmung 7 so angeordnet, dass sämtliche Stiftkontakte der Stiftleiste 9 zum Metallkern 10 durch mindestens einen Mindestabstand beabstandet sind. Der Mindestabstand ist so gewählt und/oder dimensioniert, dass es zu keinem Spannungsüberschlag zwischen den eine Spannung und/oder ein Strom führenden Stiftkontakten und dem Metallkern 10 der Metallkernleiterplatte 3 im aktiven Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung 1 kommen kann.
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Ferner geht aus der Darstellung hervor, dass die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 1 ein Adapterelement 8 umfasst, das vorliegend durch eine flache Leiterplatte 12 ausgebildet ist. Die Leiterplatte 12 umfasst mehrere runde Bohrungen 17a-c. Die Bohrungen 17a-c sind bezüglich ihrer Dimensionierung und/oder Positionierung so ausgebildet, dass jede Bohrung 17a-c genau einen Stiftkontakt der Stiftleiste 9 aufnimmt. Die Stiftkontakte sind an einem zweiten Ende in den Bohrungen 17a-c über Lötzinn mit der Leiterplatte 12 elektrisch verbunden und hierdurch dort auch mechanisch fixiert. Am gegenüberliegenden Ende münden die Stiftkontakte der Stiftleiste 9 in einer Steckeraufnahme 11, insbesondere einer Buchsenleiste, weshalb der elektrische Kontakt zwischen der Stiftleiste 9 und der wenigsten einen Leiterplatte 3 lösbar ausgebildet ist.
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Die das Adapterelement 8 ausbildende Leiterplatte 12 umfasst mehrere Leiterbahnen, die eine elektrische Verbindung zwischen jeweils einer der Bohrungen 17a-c und jeweils einem der Kontaktbereiche 13a-c herstellen. Die Kontaktbereiche 13a-c sind in den Seitenfläche der Leiterplatte 12 durch kreisförmige Ausnehmungen ausgebildet. Die kreisförmigen Ausnehmungen, die insbesondere auch als bogenförmige Abschnitte bezeichnet werden können, ermöglichen die elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 12 mit der Metallkernleiterplatte 3. Hierfür umfasst die Metallkernleiterplatte 3 Lötpads, die auf der Oberseite ausgebildet sind.
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Die 2 zeigt eine perspektivische Einzeldarstellung der Metallkernleiterplatte 3 aus einer schräg oberen Seitenansicht. Auf der Oberseite der Metallkernleiterplatte 3 ist die Leiterplatte 12 festgelegt, deren Kontaktbereiche 13a-c mit den Lötpads der Metallkernleiterplatte 3 verbunden ist. Femer ist die Oberseite der Metallkemleiterplatte 3 mit mehreren Leuchtdioden 5 bestückt, die in zwei kreisförmigen Reihen angeordnet sind.
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Die Leiterplatte 12 umfasst die bereits erwähnten Kontaktbereiche 13a-c, die in sämtlichen Seitenflächen der Leiterplatte 12 durch bogenförmige Materialaussparungen in der Leiterplatte 12 ausgebildet sind. Vorteilhaft lässt sich die Leiterplatte 12, insbesondere die in der Leiterplatte 12 ausgebildeten Leiterbahnen über die seitlichen Kontaktbereiche 13a-c mit den Leiterbahnen der Metallkemleiterplatte 3 elektrisch verbinden. Hierfür umfasst die Metallkernleiterplatte 3 die bereits erwähnten Lötpads, die in der Figur nicht im Detail dargestellt sind.
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Die Stiftleiste 9, die die in zwei Reihen zueinander angeordnete Vielzahl an Kontaktstiften umfasst, sind in den Bohrungen 17a-c angeordnet, wobei die Endabschnitte der Stiftleiste 9 der Leiterplatte 12 bereichsweise herausragen, um insbesondere im Rahmen der Inbetriebnahme Testmessungen durchzuführen.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Einzeldarstellung der aus der 2 bekannten Metallkernleiterplatte 3 aus einer schräg unteren Seitenansicht. Aus dieser Perspektive wird die Ausnehmung und/oder Aussparung 7 deutlich sichtbar, die in der Metallkernleiterplatte 3 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 7 umfasst eine geschlossene Kontur, wobei die Stiftleiste 9 derart in der Ausnehmung 7 angeordnet ist, dass sämtliche Kontaktstifte zum Metallkern 10 der Metallkernleiterplatte 3 über einen Mindestabstand so beabstandet sind, dass es nicht zu einem Spannungsüberschlag kommt. Vorteilhaft lässt sich somit auf überraschend einfache Weise mehrere elektrische Verbindungen zwischen der ringförmigen Leiterplatte 2 und den Leuchtdioden 5 realisieren.
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Die 4 zeigt einen Teilausschnitt der 2 in vergrößerter Darstellung. Der Teilausschnitt bildet die auf der Metallkernleiterplatte 3 festgelegte Leiterplatte 12 im vergrößerten Maßstab ab. Es wird nun deutlich, dass die die Verdrahtungsmittel 6 ausbildende Stiftleiste 9 insgesamt zehn Kontaktstifte umfasst, die in zwei benachbarten Reihen angeordnet sind. Weiterhin werden die nur zum Teil bezifferten zehn Bohrungen 17a-c sichtbar, die so in der Leiterplatte 12 positioniert sind, dass sämtliche Kontaktstifte der Stiftleiste 9 in jeweils einer Bohrung 17a-c angeordnet sind. Vorteilhaft kann somit die elektrische Kontaktierung kostengünstig durch Lötzinn realisiert werden.
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Zudem sind auch die zehn Kontaktbereiche 13a-c zu erkennen, die in den teils bezifferten vier Seitenflächen 14a-b der Leiterplatte 12 durch die bogenförmigen Abschnitte 16 ausgebildet sind und auch nur teilweise mit Bezugsziffern versehen sind. Die bogenförmigen Abschnitt 16 umfassen eine elektrisch leitende Schicht 15, die im vorliegenden Fall durch eine Metallschicht ausgebildet ist.
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Die Metallkernleiterplatte 3 umfasst unterhalb der Kontaktbereiche 13a-c zehn nicht im Detail dargestellte Lödpads, die eine elektrische Kontaktierung der Kontaktbereiche 13a-c mit den Leiterbahnen der Metallkernleiterplatte 3 durch Lötzinn ermöglichen.
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Im Ergebnis ermöglicht die vorliegende Erfindung auf überraschend einfache, jedoch geschickt kombinierte Art eine elektrische Kontaktierung zwischen einer Leiterplatte und einer Metallkernleiterplatte zu realisieren, um eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die kostengünstig herstellbar ist.
