DE202005016093U1

DE202005016093U1 - Leuchte

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Publication number: DE202005016093U1
Application number: DE202005016093U
Authority: DE
Original assignee: Ledtech Electronics Corp
Current assignee: Ledtech Electronics Corp
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2015-10-14

Abstract

Leuchtenmodul, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
einen Halterrahmen (1) mit einer offenen länglichen Kammer (11) und wenigstens einem in Querrichtung verlaufenen Montageschlitz (12), der sich über die offenen längliche Kammer (11) erstreckt;
wenigstens eine lichtemittierende Diode (3), die in dem wenigstens einen in Querrichtung verlaufenen Schlitz (12) des Halterrahmens (1) angebracht ist;
wenigstens einen Lichtleiter (2), der in der offenen länglichen Kammer (11) des Halterrahmens (1) angebracht ist und senkrecht an der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) angebracht ist, um Licht von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) zu führen; und
Reflexionsmittel (21), (22) zum Reflektieren von Licht, das von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) durch den wenigstens einen Lichtleiter (2) in einer bestimmten Richtung geleitet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte.
Die Erfindung von Leuchten, insbesondere von elektrischen Leuchten hat das tägliche Leben der Menschen verändert. Ohne solche Leuchten kann man nachts oder in der Dunkelheit nicht arbeiten. Der Lebensstandard der Menschen wäre ohne Leuchten wesentlich niedriger.
Kommerzielle Beleuchtungseinrichtungen verwenden häufig Fluoreszenzlampen, Glühlampen, oder sogenannte Stromsparlampen, um das Licht für die Beleuchtung abzugeben. Diese Beleuchtungseinrichtungen haben alle den Nachteil hohen Stromverbrauches, verhältnismäßig schneller Verringerung der Lichtintensität, kurzer Betriebslebensdauer, Zerbrechlichkeit und können nicht rezykliert werden. Während des Betriebs einer Fluoreszenzlampe geht elektrischer Strom durch die Elektroden mit einer hohen Frequenz von ungefähr 100 oder 120 Hz hindurch, was ein flackerndes Licht erzeugt, das für die Au gen schädlich ist. Um dieses Problem zu beseitigen, kann ein elektronischer Hochfrequenzballast verwendet werden. Die Verwendung eines elektronischen Hochfrequenzballasts in einer Fluoreszenzlampe verringert den Stromverbrauch und stabilisiert den elektrischen Strom, wodurch das Problem des Flackerns von Licht vermieden wird. Der elektronische Hochfrequenzballast einer Fluoreszenzlampe kann jedoch nicht von derselben entfernt werden. Wenn die Fluoreszenzlampe beschädigt wird, kann der elektronische Hochfrequenzballast nicht von der Fluoreszenzlampe für erneute Verwendung entfernt werden. Da konventionelle Fluoreszenzlampen eine Quecksilberbeschichtung haben, die innen auf der Wand der Lampenröhre aufgebracht ist, müssen verbrauchte Fluoreszenzlampen auf geeignete Weise entsorgt werden, um Umweltverschmutzung zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Umstände geschaffen. Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Leuchtenmodul zu schaffen, das die Vorteile schneller Reaktionszeit, kleiner Größe, niedrigen Stromverbrauchs, geringer Umweltverschmutzung, großer Helligkeit und langer Betriebslebensdauer hat. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leuchtenmodul zu schaffen, das für Heimverwendung praktisch ist, um konventionelle elektrische Lampen zu ersetzen und auch als Lichtkasten, Beleuchtung für Schilder oder Hintergrundmodul verwendet werden kann. Um diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, weist das Leuchtenmodul einen Halterrahmen, der eine längliche offene Kammer und wenigstens einen quer verlaufenen Montageschlitz aufweist, der sich über die längliche offene Kammer erstreckt; wenigstens eine lichtemittierende Diode, die in dem wenigstens einen querverlaufenen Montageschlitz des Halterrahmen angebracht ist; wenigstens einen Lichtleiter, der in der längliche offenen Kammer des Halterrahmens angebracht ist und rechtwinklig an der wenigstens ei nen lichtemittierenden Diode angebracht ist, um Licht von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode zu leiten; und Reflektormittel auf, um Licht zu reflektieren, das von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode durch den wenigstens einen Lichtleiter zu einer vorbestimmten Richtung gelangt.
Durch die Erfindung wird also ein Leuchtenmodul geschaffen, das einen Halterrahmen aufweist, der eine oder mehrere LEDs, einen oder mehrere Lichtleiter, die an den LEDs innerhalb des Halterrahmens angebracht sind, und einen oder mehrere Reflektoren aufweist, die in den Lichtleitern angeordnet sind, um Licht von der oder den LEDs in eine vorbestimmte Richtung zu reflektieren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Leuchtenmoduls der vorliegenden Erfindung;
2 eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Leuchtenmoduls;
2A eine Explosionsansicht einer alternativen Form des Leuchtenmoduls der vorliegenden Erfindung;
2B eine Explosionsansicht einer anderen alternativen Ausführungsform des Leuchtenmoduls der vorliegenden Erfindung;
3 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab von einem Teil von 1; und
4 eine Explosionsansicht noch einer alternativen Ausführungsform des Leuchtenmoduls der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 1–3 ist dort ein Leuchtenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, der einen Halterrahmen 1, Lichtleiter 2 und LEDs (lichtemittierende Dioden) 3 aufweist.
Der Halterrahmen 1 gemäß dieser Ausführungsform ist eine einen Kanal aufweisende Stange, die aus Kupfer, Aluminium, Legierungen oder irgendeiner Vielzahl von Metallmaterialien hergestellt ist, die hohe Wärmeleitung haben, und definiert eine längliche offene Kammer 11 und eine Mehrzahl von quer angeordneten Montageschlitzen 12, die sich über die längliche offene Kammer 11 erstrecken.
Die Lichtleiter 2 sind zylindrische transparente oder lichtdurchlässige (milchglasartige) Glieder, die in der länglichen offenen Kammer 11 des Halterrahmens 1 angebracht sind und sich entlang der Längsausrichtung des Halterrahmens 1 erstrecken. Jeder Lichtleiter 2 weist einen darin sich in Längsrichtung erstreckenden Reflektor 21 auf. Die Lichtleiter 2 und die Reflektoren 21 können aus zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Die Reflektoren 21 sind schmale längliche lichtreflektierende Streifen und haben einen sanft gekrümmten Querschnitt.
Die LEDs 3 sind in den in Querrichtung verlaufenden Montageschlitzen 12 angebracht und erstrecken sich in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Lichtleiter 2 und des Halterrahmens 1. Sie weisen jeweils einen Grundteil 31 auf, der eine lochförmige Ausnehmung 311, die auf einer Seite zum Aufnehmen eines Endes eines Lichtleiters 2 angeordnet ist, eine Linse 312, die innerhalb der lochförmigen Ausnehmung 311 vorgesehen ist und in engem Kontakt mit dem entsprechenden Ende des entsprechenden Lichtleiters 2 angeordnet ist, einen lichtemittierenden Chip 32, der in den Grundteil 31 eingebettet ist und zur Linse 312 gerichtet ist, eine Mehrzahl von Stiften 33, die sich nach unten von dem lichtemittierenden Chip 32 zur Außenseite des Grundteils 31 für Verbindung mit einer externen Schaltungsplatine (nicht gezeigt) erstrecken, und einen Metallrahmen 34 aufweist, der sich aus der Oberseite des Grundteils 31 zum Befestigen an der oberen Wand des Halterrahmens 1 erstreckt, um Wärmeenergie von der entsprechenden LED 3 zum Halterrahmen 1 für schnelle Wärmeableitung während des Betriebs des Leuchtenmoduls zu leiten. Der Lichtweg jeder LED ist in axialer Ausrichtung mit dem entsprechenden Lichtleiter 2, so dass das Licht jeder LED 3 durch die entsprechende Linse 312 in den entsprechenden Lichtleiter 2 gelangt. Die Stifte 33 können durch Kontaktdurchgangslöcher der Schaltungsplatine eingesetzt und dann fest an der Schaltungsplatine angelötet werden. Alternativ können die Stifte 33 direkt an entsprechende Kontaktflecken an der Oberfläche der Schaltungsplatine durch SMT (Surface Mounting Technique, Oberflächenmontagetechnik) gebondet werden.
Der Halterrahmen 1, die Lichtleiter 2 und die LEDs 3 sind zusammenmontiert und bilden ein Leuchtenmodul. Während der Montage werden die Lichtleiter 2 in die offene längliche Kammer 11 des Halterrahmens 1 eingesetzt, und dann werden die LEDs 3 in die querverlaufenen Montageschlitze 12 eingesetzt, wobei die Lichtleiter 2 in die lochförmigen Ausnehmungen 311 des Grundteils 31 jeder LED 3 in Eingriff kommen und der Metallrahmen 34 jeder der LEDs 3 an der oberen Wand des Halterrahmens 1 angehakt wird. Während des Betriebs der LEDs 3 absorbiert der Halterrahmen 1 Wärmeenergie von den LEDs 3 durch den Metallrahmen 34 jeder der LEDs 3 für schnelle Wärmeableitung in die Umgebungsluft.
Während des Betriebs der LEDs 3 reflektieren die Reflektoren 21 der Lichtleiter 2 Licht von den LEDs 3 in eine besondere Richtung durch die Lichtleiter 2, wodurch die Lichtintensität erhöht wird.
2A zeigt eine alternative Form der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Reflektor 21 am Umfang des entsprechenden Lichtleiters 2 angebondet.
2B zeigt eine andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist auf den genannten Reflektor 21 verzichtet, und ein lichtreflektierendes Material 22 wird verwendet und direkt auf den Umfang jedes Lichtleiters 2 aufgedruckt, um den erwähnten Reflektor 21 zu ersetzen. Das lichtreflektierende Material 22 kann Chrompulver, Magnesiumpulver oder irgendein anderes einer Vielzahl von Metallpulvern sein, die Licht reflektieren. Alternativ kann das lichtreflektierende Material 22 direkt auf eine Innenwand des Halterrahmens 1 aufgedruckt sein.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die Lichtleiter 2 an einer Seite an den LEDs angebracht. Alternativ kann eine LED 3 sandwichartig zwischen zwei Lichtleitern 2 eingeschlossen sein. Weiter können die LEDs 3 LEDs mit allen Farben oder LEDs hoher Helligkeit unterschiedlicher Farben sein.
4 zeigt noch eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Leuchtenmodul eine Mehrzahl von Metallhalterrahmen 1, die in einer Reihe angeordnet sind, eine Mehrzahl von Lichtleitern 2, die in der offenen länglichen Kammer 11 jedes der Metallhalterrahmen 1 angeordnet ist, und eine Mehrzahl von LEDs 3 auf, die zwischen zwei Metallhalterrahmen 1 angebracht sind.
Wie dies oben erwähnt wurde, wird durch die Erfindung ein Leuchtenmodul geschaffen, das aus einem eine Anzahl von Metallhalterrahmen 1, Lichtleitern 2 und LEDs 3 gebildet ist, das die Vorteile schneller Reaktionszeit, kleiner Größe, niedrigen Stromverbrauchs, geringer Umweltverschmutzung, hoher Helligkeit und langer Betriebslebensdauer hat. Die Reflektoren 21 oder das lichtreflektierende Material 22 reflektiert Licht in besonderer Richtung für die Beleuchtung. Die Verwendung des Leuchtenmoduls, um konventionelle elektrische Lampen zu ersetzen, beseitigt das Problem des Flackerns aufgrund von Wechselstrom oder unstabilem elektrischen Strom. Weiter kann bei dem Leuchtenmodul auf die Verwendung eines elektronischen Hochfrequenzbalastes verzichtet werden.
In der tatsächlichen Praxis kann das Leuchtenmodul irgendeine Vielzahl von Formen für die Heimverwendung als auch für kommerzielle Zwecke haben, z.B. für Verwendung in einem Lichtkasten, zur Beleuchtung eines Schildes oder Zeichens oder als Hintergrundlichtmodul.
Eine Ausführungsform der Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden. Das Leuchtenmodul schließt einen Metallhalterrahmen ein, der eine offene längliche Kammer und quer verlaufene Montageschlitze über die in Längsrichtung. verlaufenen Kammer aufweist. LEDs sind in den querverlaufenen Montageschlitzen angebracht und sind mit einem oberen Metallrahmen an der Oberwand des Metallhalterrahmens befestigt, um Wärme schnell abzuführen. Lichtleiter sind in der offenen länglichen Kammer des Halterrahmens angebracht und senkrecht an den LEDs angebracht. Reflektoren sind in den Lichtleitern eingebettet oder auf dieselben angebracht, um Licht in eine Richtung zu reflektieren.
Obwohl besondere Ausführungsformen der Erfindung detailliert für Illustrationszwecke beschrieben worden sind, können verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen.

1: Halterrahmen
11: offene längliche Kammer
12: quer angeordneter Montageschlitz
2: Lichtleiter
21: sich in Längsrichtung erstreckender Reflektor
22: Lichtreflektierendes Material
3: LED
31: Grundteil
311: Lochförmige Ausnehmung
312: Linse
32: Lichtemittierender Chip
33: Stift
34: Metallrahmen

Claims

Leuchtenmodul, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist: einen Halterrahmen (1) mit einer offenen länglichen Kammer (11) und wenigstens einem in Querrichtung verlaufenen Montageschlitz (12), der sich über die offenen längliche Kammer (11) erstreckt; wenigstens eine lichtemittierende Diode (3), die in dem wenigstens einen in Querrichtung verlaufenen Schlitz (12) des Halterrahmens (1) angebracht ist; wenigstens einen Lichtleiter (2), der in der offenen länglichen Kammer (11) des Halterrahmens (1) angebracht ist und senkrecht an der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) angebracht ist, um Licht von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) zu führen; und Reflexionsmittel (21), (22) zum Reflektieren von Licht, das von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode (3) durch den wenigstens einen Lichtleiter (2) in einer bestimmten Richtung geleitet wird.
Leuchtenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterrahmen (1) ein Halterrahmen aus Metall ist, das aus einem Metall mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten besteht, das aus der Materialgruppe von Kupfer, Aluminium und Kupferlegierungen ausgewählt ist.
Leuchtenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lichtleiter (2) aus einem transparenten oder durchscheinenden Material besteht.
Leuchtenmodul nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsmittel (21), (22) wenigstens einen schmalen länglichen Reflektor (21) aufweisen, der als gekrümmter Streifen ausgebildet ist und in dem wenigstens einen Lichtleiter (2) angebracht ist, wobei der wenigstens eine Lichtleiter (2) und die Reflexionsmittel (21) aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
Leuchtenmodul nach einem der Ansprüche 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsmittel wenigstens einen schmalen länglichen Reflektor (21) aufweisen, der die Form eines gekrümmten Streifens hat und an dem Umfang des wenigstens einen Lichtleiters (2) angebracht, insbesondere gebondet ist.
Leuchtenmodul nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsmittel (21), (22) aus einem lichtreflektierenden Metallpulver (22) bestehen, das wenigstens auf den Umfang jedes des wenigstens einen Lichtleiters (2) aufgedruckt ist, wobei das lichtreflektierende Metallpulver (22) aus einer Gruppe von Metallpulvern ausgewählt ist, die Chrompulver und Magnesiumpulver einschließen.
Leuchtenmodul nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsmittel (21), (22) aus einem lichtreflektierenden Metallpulver gebildet sind und direkt auf die Innenwand des Halterrahmens (1) um die offene längliche Kammer (11) gedruckt sind, wobei das lichtreflektierende Metallpulver (22) aus einer Gruppe von Metallpulvern ausgewählt ist, die Chrompulver und Magnesiumpulver einschließen.
Leuchtenmodul nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lichtemittierende Diode (3) einen Grundteil (31), der eine lochförmige Ausnehmung (311) an einer Seite zum Aufnehmen eines Endes des wenigstens einen Lichtleiters (2) aufweist, eine Linse (312), die innerhalb der lochförmigen Ausnehmung (311) angeordnet ist, einen lichtemittierenden Chip (32), der in dem Grundteil zum Erzeugen von Licht zu der Linse (312) und zu dem Lichtleiter (2), der mit der lochförmigen Ausnehmung (311) verbunden ist, eine Mehrzahl von Stiften (33), die sich nach unten von dem lichtemittierenden Chip (32) zur Außenseite des Grundteils (31) erstrecken, um an eine externe Schaltungsplatine bebondet zu werden, und einen Metallrahmen (34) aufweist, der sich von der Oberseite des Grundteils (31) erstreckt, um an der Oberwand des Halterrahmens (1) befestigt zu werden.