EP2702319A2 - Light and method for the production thereof - Google Patents

Light and method for the production thereof

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Publication number
EP2702319A2
EP2702319A2 EP12723827.7A EP12723827A EP2702319A2 EP 2702319 A2 EP2702319 A2 EP 2702319A2 EP 12723827 A EP12723827 A EP 12723827A EP 2702319 A2 EP2702319 A2 EP 2702319A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lens
circuit board
lens holder
lens body
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP12723827.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2702319B1 (en
Inventor
Christian Bartenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bartenbach Holding GmbH
Original Assignee
Bartenbach Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bartenbach Holding GmbH filed Critical Bartenbach Holding GmbH
Publication of EP2702319A2 publication Critical patent/EP2702319A2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2702319B1 publication Critical patent/EP2702319B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/101—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening permanently, e.g. welding, gluing or riveting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to luminaires comprising a printed circuit board on which at least one luminous means, preferably in the form of an LED package, is arranged, and a lens which is provided above the luminous means on said printed circuit board.
  • the invention relates in particular to the attachment of the lens body to the lamp-carrying circuit board, and a method for producing such a lamp with a lens attached to a circuit board.
  • the bulbs are known in which bulbs such as LEDs or other point-like light sources are mounted on a circuit board or board, from which the bulbs are powered.
  • the bulbs are often preceded by lenses that sit above the bulbs and are accordingly arranged on or in front of said circuit board.
  • the lenses may have on their side facing the printed circuit board a recess or recess, with which the lenses can be at least a little over the bulbs placed so that the lenses very close to the PCB come to rest.
  • the document DE 10 2008 055 936 shows the attachment of a lens to the printed circuit board of an LED by means of snap connections, in particular by means of a wire clasp enclosing the lens, which can be hooked under a projection of the printed circuit board.
  • the document GB 23 91 702 shows honeycomb-shaped lens holder, by means of which lenses can be fixed on an LED circuit board. The lenses are clipped into the lens holder to be releasable again, while the connection of the lens holder to the circuit board by clipping or riveting of feet inserted through the board should be done.
  • the exact positioning and alignment of the lenses in such lights with circuit board is not readily achieved in a simple manner, since the lens holder on the one hand should not affect the optical function of the lens and on the other hand must be matched to the material of the lens. In particular, the light entry and light exit surfaces of the lens should not be covered by the lens holder.
  • lenses usually consist of glass or transparent hard plastics or silicones which are not readily attachable to the circuit board itself.
  • lens holders have hitherto been used which surround the lenses on the circumference and are mounted separately on light-emitting-aid components, which are fastened together with the printed circuit board to a luminaire housing or carrier part.
  • the production times are affected by a corresponding number of assembly steps.
  • the present invention is therefore based on the object, an improved luminaire and an improved manufacturing method in each case of the type mentioned avoid the disadvantages of the prior art and develop the latter in an advantageous manner.
  • an exact positioning and alignment of the lens relative to the light source and the circuit board can be achieved.
  • this object is achieved by a luminaire according to claim 1 and a method for producing a luminaire according to claim 13.
  • Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the fastening means for fastening the lens body to the printed circuit board have a lens holder made of a solderable material, which is formed directly on the lens body and can be soldered to the printed circuit board.
  • the holding section of the lens holder can be molded onto the lens body by pouring or encapsulation, or the lens body can be cast on or molded onto the lens holder or molded onto the lens holder in a materially cohesive manner.
  • the lens can be positioned very close to or directly on the printed circuit board, so that the light source can be almost completely encompassed by the lens, and also laterally emitted light can be conducted completely into the lens.
  • a high degree of precision is achieved with respect to alignment and positioning of the lens relative to the illuminant and to the circuit board.
  • the illuminant and the lens can be advantageously positioned together and aligned with each other in a preparatory step on the circuit board, and then, when the illuminant and the lens are positioned and aligned with the circuit board, soldered in a common joining step to the circuit board.
  • the lens holder can be attached to the lens by a primary shaping or forming step, wherein in particular the attachment of the lens holder to the lens body during the original and / or reshaping of the lens, in particular during casting or spraying of the lens can be such that the lens holder with one or more holding sections on or on several sides connected to the material of the lens body and / or is enclosed on all sides by the lens material.
  • the lens holder can be placed with its holding portion in a casting or injection mold, for example, such that the holding portion forms part of the wall of the mold or is applied to this, so that when introducing the lens material of the holding portion of the lens holder integrally to the lens body is formed or molded in this.
  • a material-fit or material-connection-like connection is formed directly between the holding section and the material of the lens body, for example by atomic or molecular bonds between the materials and / or by microforming in the sense of a microscopic or macroscopic entanglement of the lens material flowing in at or in the surface structure and any pores and roughnesses there, so that binds the lens material during solidification on the holding portion of the lens holder.
  • the holding portion of the lens holder can be directly attached to the material of the lens body.
  • the molding of the lens holder on the lens body can be done not only directly during prototyping or reshaping of the lens body, but optionally also in a subsequent processing step, for example, such that the lens material is at least partially remelted, for example by means of laser radiation to the then against the molten Material of the lens body pressed holding section so to speak, welded to the lens body.
  • the resolidifying lens material binds the lens holder to itself. This also allows an immediate connection of the lens holder to the lens body done, which allows precise positioning.
  • the lens holder can advantageously likewise be molded or integrated into it during the shaping or production of the lens.
  • the named lens holder made of solderable material can, however, in principle also be attached to the lens body in a different manner.
  • said lens holder possibly in addition to molding, for example, by welding, are clamped or latched to the lens body, for example by a clip-like positive connection, for example, such that the lens body recesses and / or -vorsprünge comprises, in which an elastically formed lens holder For example, can snap in elastic with locking tongues.
  • the lens holder may comprise at least one anchor portion anchored in the interior of the lens body and at least one soldering portion located outside the lens body.
  • Said anchor portion may advantageously be cast or injected into the lens body.
  • the or another anchor portion may also be latched to a portion of the lens body or otherwise connected in a positive and / or frictionally engaged manner.
  • said anchor portion may have at least one undercut in the interior of the lens body when viewed in the pulling direction, preferably in the form of a hook, loop or window-shaped holding portion with a holding recess which is filled with material of the lens body can be filled.
  • the anchor portion may also be understood to have a microstructure which may be, for example, scale-like or comb-shaped.
  • the lens body in the region of said undercut can form a bridge of material which extends through said recess of the holding section.
  • the anchor portion has at least one window-shaped opening, the material of the lens body can pass through the window-shaped recess during encapsulation, as a result of which the lens holder is anchored particularly robustly.
  • said anchor portion advantageously has said undercut, which is advantageously embedded in the interior of the lens body and / or acts on a form-fitting holding portion of the lens body.
  • the lens holder with a holding section can also be cast on or molded onto the lens body or otherwise integrally formed, for example by molding the lens body on a surface of the holding section of the lens holder.
  • Such superficial molding can be special may be sufficient if the lens is formed of a material which can develop high bonding forces to a metallic lens holder.
  • the lens may for example be formed of silicone or a material based on silicone or a silicone-containing material, which may develop equally high-quality optical properties as well as good binding forces to the metallic lens holder. Depending on the design of the lens holder or the requirements of the lens, however, this can also be made of other suitable materials.
  • the mentioned lens holder can be arranged in a further development of the invention on a front side portion of the lens body surrounding the recess, so that the lens holder with its outside of the lens body extending portion substantially between the lens body and the circuit board.
  • the lens holder can sit on the circuit board and the lens body in turn sit on the lens holder. On the one hand, this allows an exact positioning of the lens on the printed circuit board. On the other hand, the optical obstruction of the beam paths in the lens is minimized.
  • the lens holder can also be incorporated flush in the lens body, in particular such that the printed circuit board facing surfaces of the lens body on the one hand and the lens holder on the other hand are approximately at the same level or flush with each other.
  • both the lens holder and the lens body itself sit on the circuit board, wherein the solder connection takes place in the region of the exposed surface of the lens holder.
  • Such a flush incorporation of the lens holder in the lens body can in principle be done in various ways, for example, by directly pouring or casting or injecting the lens body to the lens holder in the lens production.
  • a corresponding recess may be incorporated, in which the lens holder is then sunk so that it flush is positioned with the surface of the lens body, wherein the lens holder, for example, in the said recess can be welded or -gekank.
  • the lens holder is here anchored with its at least one anchor portion in the edge and / or surrounding area of the lens body around said recess around.
  • the lens holder can extend in an advantageous development of the invention on opposite sides of the aforementioned recess.
  • said lens holder may be annular or with its located outside of the lens body portion form a ring, possibly also a slotted ring which extends around said lens recess on the light entrance side.
  • the lens holder may have with its located outside of the lens body portion has a preferably flat footprint for placing the lens on the circuit board.
  • said contact surface does not form a closed ring, but is formed from a plurality of spaced contact surface sections, advantageously along a ring contour, in particular around the aforementioned recess portion of Lens can be arranged around.
  • the lens holder can be soldered in a further development of the invention directly on the side facing the lens of the circuit board, for example, with the aforementioned ring or contact patch section.
  • the lens holder can also be soldered on the rear side of the circuit board facing away from the lens.
  • the lens holder may preferably comprise pin-shaped push-through projections, which pass through corresponding holes or recesses in the printed circuit board can be inserted so that can be soldered on the back side protruding portions of said push-through projections on the local, rear PCB side.
  • the soldering portion of the lens holder may consist of metal or a metal alloy in an advantageous embodiment of the invention, which forms a solid compound with a metallic solder, for example in the form of a tin compound.
  • the lens holder made of a copper material or a copper alloy, but other metallic materials are possible.
  • the lens holder consists of a metal material whose melting temperature is significantly above the melting temperature of the solder.
  • the lens holder, in particular its soldering portion also consist of a metal material, which itself forms the solder for the solder joint, so that a corresponding solder portion of the lens holder is melted during soldering and soldered to the corresponding portion of the circuit board.
  • a metal material that does not melt during soldering itself and is soldered to the circuit board with the addition of a suitable solder.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a luminaire comprising a printed circuit board with a luminous means in the form of an LED and a lens assigned to the luminous means, which is soldered to the printed circuit board by means of an annular lens holder, the components of the luminaire being shown in perspective view,
  • Fig. 2 a side and sectional view of the lamp of FIG. 1, wherein the
  • Partial view (a) The light exploded in side view, the partial view (b) a section along the line AA in the partial view (a) and the partial view (c) shows a section along the line BB in the partial view (a) of Fig. 2,
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of a luminaire similar to FIG. 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which the lens holder for attachment of the lens to the circuit board has through-projections which can be pushed through the circuit board and soldered on the back,
  • Fig. 4 is a side and sectional view of the lamp of Fig. 3 in exploded view, wherein the partial view (a) shows a side view of the lamp, the partial view (b) a section along the line EE and the partial view (c) along a section the line FF from the partial view (a) shows
  • Fig. 5 is an exploded perspective view of a lamp similar to FIG. 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which the lens holder is formed in several parts and does not form a closed, annular footprint, and
  • Fig. 6 is a side and sectional view of the lamp of Fig. 5, wherein the
  • Partial view (a) shows an exploded side view of the luminaire, the partial view (b) shows a section along the line C-C and the partial view (c) shows a section along the line D-D from the partial view (a) of Fig. 6, and
  • Fig. 7 is an exploded perspective view of a lamp similar to Figure 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which an annular lens holder is superficially formed on the lens, and 8 shows a side and sectional view of the luminaire from FIG. 7, the partial view (a) showing an exploded side view of the luminaire and the partial view (b) a section along the line HH from the partial view (a).
  • the lamp 1 comprises a printed circuit board 2 or board on which a lamp 3 is mounted in the form of an LED, which is supplied via said circuit board 2 with power or is driven. Furthermore, the lamp 1 comprises a lens 4, the shape of which may vary depending on the desired light distribution and has a lens body 5 made of solid material which sits directly in front of the printed circuit board 2 or is set via the lighting means 3. As shown in FIG. 1, the lens 2 in this case comprises opposite end faces, on the one hand form a light entrance side and on the other hand, a light exit side or surface, wherein the light entrance side of the circuit board 2 faces and may have a smaller diameter or a smaller area than the light exit side ,
  • the lens 4 may have on its side facing the circuit board 2 a blind hole or cup-shaped depression 6, cf. Fig. 2, there the sectional views (b) and (c), with which the lens 4 can be set via the light source 3, so that the light-emitting means 3 is at least partially received in the recess 6.
  • laterally emitted light can be captured and the lens 4 can be positioned directly on the printed circuit board 2.
  • a lens holder 7 is fixed to the lens 4, which is arranged and fixed to the circuit board side end side of the lens 4.
  • the lens holder 7 comprises a soldering section 8 extending outside the lens 4 and a holding section, for example in the form of anchor sections 9 located at least inside the lens body 5.
  • said lens holder 7 is seated on a preferably frontal edge section 10 of the lens body 5 which supports the lens holder 7 surrounds the aforementioned recess 6.
  • the anchor portions 9 extend in the interior of the lens body 5 in an environmental portion of the lens body 5 surrounding said recess 6.
  • the anchor portions 9 are advantageously evenly distributed around the circumference of the recess 6 around and can - especially at two anchor sections - extend on opposite sides of the recess 6. For example, if there are three anchor portions 9, they may be spaced apart by a uniform pitch of 2/3 ⁇ .
  • the anchor portions 9 are formed only over a limited peripheral portion in order to impede the optical properties of the lens 4 as little as possible.
  • the anchor portions 9, together with their circumferential extent can occupy less than 1/2, preferably less than 1/3, of the circumferential extent of the lens holder 7 or of the edge portion 10, so that the remaining portions of the lens body 5 are completely unimpaired with respect to their optical properties remain.
  • the mentioned anchor portions 9 extend in this case only limited in their depth.
  • the depth of the anchor portions 9 is smaller than the diameter of the recess 6, advantageously smaller than half the diameter of said recess 6. Does the lens 4 no recess 6 of the type mentioned, the anchor portions 9 are still in their circumferential extent and / or depth is limited, advantageously such that the depth is less than 1/2, preferably less than 1/3 of the diameter of the lens entrance side forming lens front surface.
  • Said anchor portions 9 are advantageously formed undercut in the direction of the lens longitudinal or -Symmetrieachse in order to increase the strength of the connection.
  • said anchor portions 9 may have within the lens body 5 arranged, preferably window-shaped recesses, which are filled with material of the lens body 5.
  • said anchor portions 9 are formed in the lens body 5 when the lens body 5 is manufactured, in particular, molded or injected when the lens body 5 (injection) is poured.
  • the lens body 5 can also be pressed into shape, in which case the anchor sections 9 can be integrated into the lens body 5 when pressed.
  • the soldering portion 8 of the lens holder 7 extending outside the lens body 5 can have an annular contour and / or form an annular contact surface 11, with which the lens 4 can be placed on the printed circuit board 2.
  • both the light source 3 and the lens 4 are positioned on the printed circuit board 2 in the desired orientation to each other, which can be achieved, for example, that corresponding positioning projections on the light source 3 and / or the lens. 4 be inserted into corresponding PositionierausEnglishept in the circuit board. If said components are positioned on the printed circuit board 2, they are then soldered, wherein the lens 4 is soldered by means of the lens holder 7, which is soldered with its aforementioned soldering portion 8. If the soldering of both the luminous means 3 and the lens 4 takes place on the side of the printed circuit board facing the lens, in principle the luminous means 3 can first be positioned on the printed circuit board 2 and soldered there.
  • the lens 4 is positioned on the circuit board 2 and then soldered.
  • the lens 4 and the luminous means 3 are soldered at the same time or in the same step, if this takes place on the lens side of the printed circuit board 2, for example in an SMD soldering process in which the components to be soldered, i. Lens 4 and circuit board 2, together in set position can retract one another in an oven to melt or soften the solder provided in advance between the components to be connected in order to solder the components together.
  • the positioning steps for both components can be common. sam executed and then, as soon as the two components are positioned, are soldered in a common soldering step, for example by Tauchlötmaschine.
  • the lens holder 7 can have through-projections, with which the lens holder 7 can be inserted through corresponding recesses in the circuit board, as shown in Figures 3 and 4.
  • the lens holder 7 also comprises an anchor portion 9 which is embedded in the material of the lens body 5, in particular molded, wherein in the embodiment shown in Fig. 3, said anchor portion 9 is annular, but also according to the previous embodiment of different sections could be composed.
  • Said anchor portion 9 is connected to a plurality of soldering portions 8 which protrude from the lens 4 and pin-shaped through-projections 12 form in the illustrated embodiment, which can be inserted through recesses 13 in the circuit board 2, so that the push-through projections 12 on the back of the circuit board. 2 emerge and can be soldered there.
  • the lens holder 7 does not have to have a closed ring shape, but can also consist of several parts.
  • segment-shaped lens holder parts are provided, each comprising an anchor portion 9 embedded embedded in the material of the lens body 5 in particular cast or injected and may have in the aforementioned manner undercuts or injection-molded, window-shaped recesses.
  • the said lens holder parts also continue to have outside the lens body 5 located soldering portions 8, which together form a footprint for placement on the circuit board 2.
  • soldering portions 8 With the aforementioned soldering portions 8, the lens 4 can be soldered on the front side of the printed circuit board 2 on preferably opposite sides of the luminous means 3. Due to the segmented design of the lens holder 7 and printed circuit boards 2 can be used in which conductors on the lens 4 facing the front run because they are not contacted by the segmented training or the soldering portions 8 consistently around the bulb 3 around.
  • the lens holder 7 does not necessarily have to be cast into the material of the lens body 5, but may also only be integrally formed thereon, in particular bonded to it in a materially superficial manner.
  • the lens holder 7 can hereby be designed overall in the form of a ring which is formed by its dimensioning and / or contouring in such a way that it fits on the front-side edge section 10 of the lens body 5 or can rest thereon.
  • the lens body 5 can advantageously be cast on the said annular lens holder 7, for example, such that the front-side edge portion 10 of the lens body 5 is formed on a surface, for example, the flat side of the annular lens holder 7.
  • the annular lens holder 7 can for example be inserted into a casting or injection mold for forming the lens body 5, so that it rests against a wall of the mold or forms part of the wall.
  • the lens holder 7 is in this case formed on the forming lens body.
  • the molded onto the lens body surface or the corresponding surfaces of the lens holder 7 in this case form its holding section 9.
  • the side facing away from the lens body 5 or surface of the lens holder 7 forms the soldering portion 8, with which the lens holder 7 is soldered to the board.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

The invention relates to lights comprising a printed circuit board on which at least one illuminating means, preferably in the form of an LED package, is arranged, in addition to a lens which is provided over the illuminating means on said printed circuit board. The invention also relates to, in particular, securing the lens body to the printed circuit board supporting the illuminating means, and to a method for producing said type of light comprising a lens secured to a printed circuit board. According to the invention, the lens body is cast or injection moulded onto a lens support made of a solderable material, said lens support being soldered to the printed circuit board.

Description

Leuchte und Verfahren zu ihrer Herstellung  Luminaire and method for its production
Die vorliegende Erfindung betrifft Leuchten umfassend eine Leiterplatte, auf der zumindest ein Leuchtmittel, vorzugsweise in Form eines LED-Packages, angeordnet ist, sowie eine Linse, die über dem Leuchtmittel auf der genannten Leiterplatte vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft hierbei insbesondere die Befestigung des Linsenkorpus an der das Leuchtmittel tragenden Leiterplatte, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leuchte mit einer an einer Leiterplatte befestigten Linse. The present invention relates to luminaires comprising a printed circuit board on which at least one luminous means, preferably in the form of an LED package, is arranged, and a lens which is provided above the luminous means on said printed circuit board. The invention relates in particular to the attachment of the lens body to the lamp-carrying circuit board, and a method for producing such a lamp with a lens attached to a circuit board.
Es sind Leuchten bekannt, bei denen Leuchtmittel wie beispielsweise LEDs oder andere punktförmige Lichtquellen auf einer Leiterplatte bzw. Platine montiert werden, von der her die Leuchtmittel mit Strom versorgt werden. Um die Lichtausbreitung bzw. Lichtverteilung in der gewünschten Weise steuern zu können, werden hierbei den Leuchtmitteln oftmals Linsen vorgeschaltet, die über den Leuchtmitteln sitzen und dementsprechend auf bzw. vor der genannten Leiterplatte angeordnet sind. Um auch das seitlich von den Leuchtmitteln abgestrahlte Licht einzufangen, können die Linsen auf ihrer der Leiterplatte zugewandten Stirnseite eine Vertiefung bzw. Ausnehmung besitzen, mit der die Linsen zumindest ein Stück weit über die Leuchtmittel gestülpt werden können, so dass die Linsen sehr nahe an der Leiterplatte zu liegen kommen. Um die von den Linsen erreichte Lichtverteilung exakt steuern zu können, ist eine maßgenaue und exakte Positionierung der Linsen relativ zu den Leuchtmitteln wichtig, wobei einerseits eine exakte Position des Leuchtmittels im Zentrum bzw. im gewünschten Lagepunkt relativ zur Linse angestrebt wird und andererseits die Linse gegenüber der Leiterplatte nicht verkippt sein soll, da die Leiterplatte die Orientierung der Leuchte bei der Montage und damit die Ausrichtung der Linsen bestimmt. There are lights are known in which bulbs such as LEDs or other point-like light sources are mounted on a circuit board or board, from which the bulbs are powered. In order to control the light propagation or light distribution in the desired manner, the bulbs are often preceded by lenses that sit above the bulbs and are accordingly arranged on or in front of said circuit board. In order also to capture the light emitted laterally from the light sources, the lenses may have on their side facing the printed circuit board a recess or recess, with which the lenses can be at least a little over the bulbs placed so that the lenses very close to the PCB come to rest. To the light distribution achieved by the lenses exactly To be able to control a dimensionally accurate and exact positioning of the lenses relative to the bulbs is important, on the one hand an exact position of the light source in the center or desired location is desired relative to the lens and on the other hand, the lens should not be tilted relative to the circuit board, as the PCB determines the orientation of the lamp during assembly and thus the orientation of the lenses.
Die Schrift DE 10 2008 055 936 zeigt die Befestigung einer Linse an der Leiterplatte einer LED mittels Schnappverbindungen, insbesondere mittels einer die Linse umgreifenden Drahtspange, die unter einen Vorsprung der Leiterplatte einhakbar ist. Die Schrift GB 23 91 702 zeigt honigwabenartig geformte Linsenhalter, mittels derer Linsen auf einer LED-Leiterplatte fixiert werden können. Die Linsen sind dabei in die Linsenhalter einklipsbar, um wieder lösbar zu sein, während die Verbindung des Linsenhalters mit der Leiterplatte durch Einklipsen oder Vernieten von durch die Leiterplatte gesteckten Füßen erfolgen soll. The document DE 10 2008 055 936 shows the attachment of a lens to the printed circuit board of an LED by means of snap connections, in particular by means of a wire clasp enclosing the lens, which can be hooked under a projection of the printed circuit board. The document GB 23 91 702 shows honeycomb-shaped lens holder, by means of which lenses can be fixed on an LED circuit board. The lenses are clipped into the lens holder to be releasable again, while the connection of the lens holder to the circuit board by clipping or riveting of feet inserted through the board should be done.
Die exakte Positionierung und Ausrichtung der Linsen bei solchen Leuchten mit Leiterplatte ist jedoch nicht ohne weiteres in einfacher Weise zu erreichen, da die Linsenhalterung einerseits die optische Funktion der Linse nicht beeinträchtigen sollte und andererseits auf das Material der Linse abgestimmt sein muss. Insbesondere sollen die Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen der Linse nicht von der Linsenhalterung verdeckt sein. Andererseits bestehen Linsen üblicherweise aus Glas oder transparenten Hartkunststoffen oder Silikone, die nicht ohne weiteres an der Leiterplatte selbst befestigbar sind. Insofern werden bislang häufig Linsenhalter verwendet, die die Linsen umfangsseitig umschließen und separat an Leuchtenträ- gerbauteilen montiert werden, die zusammen mit der Leiterplatte an einem Leuchtengehäuse oder Trägerteil befestigt werden. Hierbei treten jedoch Probleme bei der exakten Ausrichtung und Positionierung auf. Zum anderen werden durch eine entsprechende Anzahl von Montageschritten die Fertigungszeiten beeinträchtigt. However, the exact positioning and alignment of the lenses in such lights with circuit board is not readily achieved in a simple manner, since the lens holder on the one hand should not affect the optical function of the lens and on the other hand must be matched to the material of the lens. In particular, the light entry and light exit surfaces of the lens should not be covered by the lens holder. On the other hand, lenses usually consist of glass or transparent hard plastics or silicones which are not readily attachable to the circuit board itself. In this respect, lens holders have hitherto been used which surround the lenses on the circumference and are mounted separately on light-emitting-aid components, which are fastened together with the printed circuit board to a luminaire housing or carrier part. However, there are problems with the exact alignment and positioning. On the other hand, the production times are affected by a corresponding number of assembly steps.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Leuchte sowie ein verbessertes Herstellverfahren jeweils der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Vorzugsweise soll bei kurzen Fertigungszeiten mit wenigen Montageschritten eine exakte Positionierung und Ausrichtung der Linse relativ zum Leuchtmittel und der Leiterplatte erreicht werden. The present invention is therefore based on the object, an improved luminaire and an improved manufacturing method in each case of the type mentioned avoid the disadvantages of the prior art and develop the latter in an advantageous manner. Preferably, in short production times with a few assembly steps an exact positioning and alignment of the lens relative to the light source and the circuit board can be achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leuchte nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchte nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. According to the invention this object is achieved by a luminaire according to claim 1 and a method for producing a luminaire according to claim 13. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Es wird also vorgeschlagen, die Linse an der Leiterplatte festzulöten. Um trotz an sich ungeeigneten Materials der Linse ein solches Festlöten zu ermöglichen, wird an der Linse ein lötfähiger Linsenhalter angebracht, der materialinhomogen zum Linsenmaterial ist und an der Leiterplatte festgelötet werden kann. Erfindungsgemäß besitzen die Befestigungsmittel zur Befestigung des Linsenkorpus an der Leiterplatte einen Linsenhalter aus einem lötfähigen Material, der direkt an den Linsenkorpus angeformt und an der Leiterplatte festlötbar ist. Der Halteabschnitt des Linsenhalters kann durch Eingießen bzw. Umspritzen an den Linsenkorpus angeformt sein bzw. kann der Linsenkorpus an den Linsenhalter angegossen bzw. angespritzt oder in anderer Weise stoffschlüssig an den Linsenhalter angeformt werden. Hierdurch kann die Linse sehr nahe bzw. unmittelbar an der Leiterplatte positioniert werden, so dass das Leuchtmittel von der Linse nahezu vollständig umgriffen werden kann und auch seitlich abgestrahltes Licht vollständig in die Linse geleitet werden kann. Gleichzeitig wird eine hohe Präzision bezüglich Ausrichtung und Positionierung der Linse relativ zum Leuchtmittel und zur Leiterplatte erzielt. It is therefore proposed to solder the lens to the circuit board. In order to enable such a soldering despite in itself unsuitable material of the lens, a solderable lens holder is attached to the lens, which is material inhomogeneous with the lens material and can be soldered to the circuit board. According to the invention, the fastening means for fastening the lens body to the printed circuit board have a lens holder made of a solderable material, which is formed directly on the lens body and can be soldered to the printed circuit board. The holding section of the lens holder can be molded onto the lens body by pouring or encapsulation, or the lens body can be cast on or molded onto the lens holder or molded onto the lens holder in a materially cohesive manner. As a result, the lens can be positioned very close to or directly on the printed circuit board, so that the light source can be almost completely encompassed by the lens, and also laterally emitted light can be conducted completely into the lens. At the same time, a high degree of precision is achieved with respect to alignment and positioning of the lens relative to the illuminant and to the circuit board.
Insbesondere können das Leuchtmittel und die Linse vorteilhafterweise gemeinsam in einem Vorbereitungsschritt an der Leiterplatte positioniert und zueinander ausgerichtet werden und sodann, wenn das Leuchtmittel und die Linse an der Leiterplatte positioniert und ausgerichtet sind, in einem gemeinsamen Fügeschritt an der Leiterplatte festgelötet werden. Hierdurch entfallen zusätzliche Montageschritte wie Umspannen von Leiterplatte und Linse, da in einem Aufspannschritt gearbeitet werden kann, und auf unterschiedliche Befestigungsschritte bzw. Befestigungsvor- richtungen wie Lötvorrichtung einerseits und Schweiß- oder Klebevorrichtung andererseits verzichtet werden kann. In particular, the illuminant and the lens can be advantageously positioned together and aligned with each other in a preparatory step on the circuit board, and then, when the illuminant and the lens are positioned and aligned with the circuit board, soldered in a common joining step to the circuit board. This eliminates additional assembly steps such as re-clamping of the printed circuit board and the lens, since it is possible to work in one clamping step and to use different fastening steps or fastening methods. directions such as soldering on the one hand and welding or gluing device on the other hand can be dispensed with.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Linsenhalter durch einen Urform- oder Umformschritt an der Linse befestigt werden, wobei insbesondere die Befestigung des Linsenhalters am Linsenkorpus während des Ur- und/oder Umfor- mens der Linse, insbesondere während des Gießens oder Spritzens der Linse erfolgen kann derart, dass der Linsenhalter mit einem oder mehreren Halteabschnitten ein- oder mehrseitig an das Material des Linsenkorpus angebunden und/oder allseitig vom Linsenmaterial umschlossen wird. Durch Eingießen oder Angießen bzw. Umspritzen oder Anspritzen des Linsenhalters können nicht nur zusätzliche Montageschritte zur Befestigung des Linsenhalters am Linsenkorpus nach dessen Fertigung vermieden werden, sondern auch die beeinträchtigten bzw. verdeckten Abschnitte der Linse minimiert und die optischen Eigenschaften beeinträchtigende Zusatzmaterialien wie Klebstofffugen vermieden werden. In an advantageous embodiment of the invention, the lens holder can be attached to the lens by a primary shaping or forming step, wherein in particular the attachment of the lens holder to the lens body during the original and / or reshaping of the lens, in particular during casting or spraying of the lens can be such that the lens holder with one or more holding sections on or on several sides connected to the material of the lens body and / or is enclosed on all sides by the lens material. By pouring or casting or injection molding or injection molding of the lens holder not only additional mounting steps for mounting the lens holder on the lens body after its production can be avoided, but also minimized the affected or hidden portions of the lens and the optical properties impairing additional materials such as adhesive joints are avoided.
Beispielsweise kann der Linsenhalter mit seinem Halteabschnitt in eine Guss- bzw. Spritzgussform eingelegt werden, beispielsweise derart, dass der Halteabschnitt einen Teil der Wandung der Gussform bildet bzw. an dieser anliegt, so dass beim Einbringen des Linsenmaterials der Halteabschnitt des Linsenhalters integral an den Linsenkorpus angeformt bzw. in diesen eingeformt wird. Hierbei entsteht eine stoffschlüssige bzw. stoffschlussähnliche Verbindung direkt zwischen dem Halteabschnitt und dem Material des Linsenkorpus, beispielsweise durch atomare oder molekulare Bindungen zwischen den Materialien und/oder auch durch Mikroform- schluss im Sinne eines mikroskopischen oder auch makroskopischen Verhakens des einfließenden Linsenmaterials an der bzw. in die Oberflächenstruktur und dort eventuell vorhandenen Poren und Rauheiten, so dass sich das Linsenmaterial beim Verfestigen am Halteabschnitt des Linsenhalters anbindet. Ähnlich wie dies beim Zweikomponenten-Spritzgießen bekannt ist, kann der Halteabschnitt des Linsenhalters unmittelbar am Material des Linsenkorpus angebunden werden. Das Anformen des Linsenhalters am Linsenkorpus kann dabei nicht nur unmittelbar beim Urformen bzw. Umformen des Linsenkorpus erfolgen, sondern gegebenenfalls auch in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt, beispielsweise dergestalt, dass das Linsenmaterial zumindest partiell wieder aufgeschmolzen wird, beispielsweise mittels Laserstrahlung, um den dann gegen das aufgeschmolzene Material des Linsenkorpus gedrückten Halteabschnitt sozusagen am Linsenkorpus festzu- schweißen. Das sich wiederverfestigende Linsenmaterial bindet den Linsenhalter an sich. Auch hierdurch kann eine unmittelbare Anbindung des Linsenhalters an den Linsenkorpus erfolgen, der eine präzise Positionierung ermöglicht. For example, the lens holder can be placed with its holding portion in a casting or injection mold, for example, such that the holding portion forms part of the wall of the mold or is applied to this, so that when introducing the lens material of the holding portion of the lens holder integrally to the lens body is formed or molded in this. In this case, a material-fit or material-connection-like connection is formed directly between the holding section and the material of the lens body, for example by atomic or molecular bonds between the materials and / or by microforming in the sense of a microscopic or macroscopic entanglement of the lens material flowing in at or in the surface structure and any pores and roughnesses there, so that binds the lens material during solidification on the holding portion of the lens holder. Similar to two-component injection molding, the holding portion of the lens holder can be directly attached to the material of the lens body. The molding of the lens holder on the lens body can be done not only directly during prototyping or reshaping of the lens body, but optionally also in a subsequent processing step, for example, such that the lens material is at least partially remelted, for example by means of laser radiation to the then against the molten Material of the lens body pressed holding section so to speak, welded to the lens body. The resolidifying lens material binds the lens holder to itself. This also allows an immediate connection of the lens holder to the lens body done, which allows precise positioning.
Wird die Linse in anderer Weise gefertigt, beispielsweise durch Drücken, kann der Linsenhalter vorteilhafterweise ebenfalls gleich bei der Formung bzw. Herstellung der Linse in diese eingeformt bzw. integriert werden. If the lens is manufactured in a different manner, for example by pressing, the lens holder can advantageously likewise be molded or integrated into it during the shaping or production of the lens.
Der genannte Linsenhalter aus lötfähigem Material kann grundsätzlich aber auch in anderer Art und Weise an dem Linsenkorpus befestigt werden. Beispielsweise kann der genannte Linsenhalter, ggf. zusätzlich zum Anformen beispielsweise durch Anschweißen, an dem Linsenkorpus verspannt bzw. verrastet werden, beispielsweise durch eine clipsartige Formschlussverbindung, beispielsweise dergestalt, dass der Linsenkorpus Rastausnehmungen und/oder -vorsprünge umfasst, in die ein elastisch ausgebildeter Linsenhalter beispielsweise mit Rastzungen elastisch einschnappen kann. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, den genannten Linsenhalter an dem Linsenkorpus festzukleben und/oder bei geeigneter Form des Linsenkorpus den Linsenhalter reibschlüssig am Linsenkorpus festzuspannen. The named lens holder made of solderable material can, however, in principle also be attached to the lens body in a different manner. For example, said lens holder, possibly in addition to molding, for example, by welding, are clamped or latched to the lens body, for example by a clip-like positive connection, for example, such that the lens body recesses and / or -vorsprünge comprises, in which an elastically formed lens holder For example, can snap in elastic with locking tongues. Alternatively or additionally, it would also be possible to adhere said lens holder to the lens body and / or, in the case of a suitable shape of the lens body, to frictionally clamp the lens holder on the lens body.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Linsenhalter zumindest einen im Inneren des Linsenkorpus verankerten Ankerabschnitt sowie zumindest einen außerhalb des Linsenkorpus befindlichen Lötabschnitt umfassen. Der genannte Ankerabschnitt kann hierbei vorteilhafterweise in den Linsenkorpus eingegossen bzw. eingespritzt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der oder ein anderer Ankerabschnitt auch mit einem Abschnitt des Linsenkorpus verrastet oder in anderer Weise form- und/oder reibschlüssig verbunden sein. Um eine hohe Festigkeit der Verbindung zwischen Linsenhalter und Linsenkorpus zu erreichen, kann der genannte Ankerabschnitt in Zugrichtung betrachtet zumindest eine Hinterschneidung im Inneren des Linsenkorpus aufweisen, vorzugsweise in Form eines haken-, Ösen- oder fensterförmigen Halteabschnitts mit einer Halte- ausnehmung, die mit Material des Linsenkorpus befüllbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Ankerabschnitt auch mit einer Mikrostruktur verstehen sein, die beispielsweise schuppenartig oder kammförmig ausgebildet sein kann. Vorteilhafterweise kann der Linsenkorpus im Bereich der genannten Hinterschneidung eine Materialbrücke bilden, die sich durch die genannte Ausnehmung des Halteabschnitts hindurch erstreckt. Besitzt der Ankerabschnitt beispielsweise zumindest einen fensterförmigen Durchbruch, kann beim Umspritzen das Material des Linsenkorpus durch die genannte fensterförmige Ausnehmung hindurchtreten, wodurch der Linsenhalter besonders robust verankert ist. Bindungsprobleme an den Grenzflächen oder gar ein teilweises Ablösen der Grenzflächen beispielsweise infolge von Schrumpfprozessen beim Erkalten des Linsenkorpusmaterials haben dementsprechend keine signifikanten Einflüsse auf die Festigkeit bzw. Haltbarkeit der Verbindung, da die genannte Materialbrücke und/oder die genannte Hinterschneidung den Ankerabschnitt trotzdem fest im Linsenkorpus hält. Mit der vorgenannten Zugrichtung sind die Richtungen gemeint, in denen der genannte Ankerabschnitt aus dem Linsenkorpus herausgezogen werden würde und/oder der Linsenhalter näherungsweise senkrecht zur Oberfläche der Linse von dieser entfernt werden würde. In dieser Zugrichtung besitzt der genannte Ankerabschnitt vorteilhafterweise die genannte Hinterschneidung, die vorteilhafterweise im Inneren des Linsenkorpus eingebettet ist und/oder an einem formschlüssig wirkenden Halteabschnitt des Linsenkorpus angreift. In an advantageous embodiment of the invention, the lens holder may comprise at least one anchor portion anchored in the interior of the lens body and at least one soldering portion located outside the lens body. Said anchor portion may advantageously be cast or injected into the lens body. Alternatively or additionally, the or another anchor portion may also be latched to a portion of the lens body or otherwise connected in a positive and / or frictionally engaged manner. In order to achieve a high strength of the connection between the lens holder and the lens body, said anchor portion may have at least one undercut in the interior of the lens body when viewed in the pulling direction, preferably in the form of a hook, loop or window-shaped holding portion with a holding recess which is filled with material of the lens body can be filled. Alternatively or additionally, the anchor portion may also be understood to have a microstructure which may be, for example, scale-like or comb-shaped. Advantageously, the lens body in the region of said undercut can form a bridge of material which extends through said recess of the holding section. For example, if the anchor portion has at least one window-shaped opening, the material of the lens body can pass through the window-shaped recess during encapsulation, as a result of which the lens holder is anchored particularly robustly. Bonding problems at the interfaces or even a partial detachment of the interfaces, for example as a result of shrinking processes when cooling the lens body material accordingly have no significant effect on the strength or durability of the compound, because said material bridge and / or said undercut still holds the anchor portion firmly in the lens body , By the aforesaid pulling direction is meant the directions in which said anchor portion would be pulled out of the lens body and / or the lens holder would be removed therefrom approximately perpendicular to the surface of the lens. In said pulling direction, said anchor portion advantageously has said undercut, which is advantageously embedded in the interior of the lens body and / or acts on a form-fitting holding portion of the lens body.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Eingießen eines Ankerabschnitts kann der Linsenhalter mit einem Halteabschnitt aber auch nur oberflächlich an den Linsenkorpus angegossen bzw. angespritzt oder in anderer Weise stoffschlüssig angeformt sein, beispielsweise durch Anspritzen des Linsenkorpus an eine Oberfläche des Halteabschnitts des Linsenhalters. Ein solches oberflächliches Anformen kann ins- besondere dann ausreichend sein, wenn die Linse aus einem Material geformt wird, welches hohe Bindungskräfte zu einem metallischen Linsenhalter entwickeln kann. In Weiterbildung der Erfindung kann die Linse beispielsweise aus Silikon oder einem Werkstoff auf Silikonbasis bzw. einem Silikon enthaltenden Werkstoff geformt sein, welcher gleichermaßen hochwertige optische Eigenschaften als auch gute Bindungskräfte zum metallischen Linsenhalter entwickeln kann. Je nach Ausbildung des Linsenhalters bzw. den Anforderungen an die Linse kann diese jedoch auch aus anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt sein. As an alternative or in addition to pouring in an anchor portion, the lens holder with a holding section can also be cast on or molded onto the lens body or otherwise integrally formed, for example by molding the lens body on a surface of the holding section of the lens holder. Such superficial molding can be special may be sufficient if the lens is formed of a material which can develop high bonding forces to a metallic lens holder. In a further development of the invention, the lens may for example be formed of silicone or a material based on silicone or a silicone-containing material, which may develop equally high-quality optical properties as well as good binding forces to the metallic lens holder. Depending on the design of the lens holder or the requirements of the lens, however, this can also be made of other suitable materials.
Besitzt der Linsenkorpus auf seiner Lichteintrittsseite eine vorzugsweise sackloch- oder napfförmige Vertiefung zur Aufnahme zumindest eines Teils des Leuchtmittels, kann der genannte Linsenhalter in Weiterbildung der Erfindung auf einen die Vertiefung umgebenden Stirnseitenabschnitt des Linsenkorpus angeordnet werden, so dass der Linsenhalter sich mit seinem außerhalb des Linsenkorpus befindlichen Abschnitt im Wesentlichen zwischen dem Linsenkorpus und der Leiterplatte erstreckt. Entsprechend dieser Ausbildung kann der Linsenhalter auf der Leiterplatte sitzen und der Linsenkorpus wiederum auf dem Linsenhalter sitzen. Dies erlaubt einerseits eine exakte Positionierung der Linse an der Leiterplatte. Andererseits ist die optische Behinderung der Strahlengänge in der Linse minimiert. If the lens body has a preferably blind-hole or cup-shaped depression on its light entry side for receiving at least a part of the illuminant, the mentioned lens holder can be arranged in a further development of the invention on a front side portion of the lens body surrounding the recess, so that the lens holder with its outside of the lens body extending portion substantially between the lens body and the circuit board. According to this embodiment, the lens holder can sit on the circuit board and the lens body in turn sit on the lens holder. On the one hand, this allows an exact positioning of the lens on the printed circuit board. On the other hand, the optical obstruction of the beam paths in the lens is minimized.
Alternativ oder zusätzlich kann der Linsenhalter auch bündig in den Linsenkorpus eingearbeitet sein, insbesondere derart, dass die der Leiterplatte zugewandten Oberflächen des Linsenkorpus einerseits und des Linsenhalters andererseits näherungsweise auf demselben Niveau bzw. bündig zueinander angeordnet sind. Bei dieser Ausbildung kann sowohl der Linsenhalter als auch der Linsenkorpus selbst auf der Leiterplatte sitzen, wobei die Lötverbindung im Bereich der freiliegenden Oberfläche des Linsenhalters erfolgt. Ein solches bündiges Einarbeiten des Linsenhalters in den Linsenkorpus kann grundsätzlich in verschiedener Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch unmittelbares Eingießen bzw. Angießen oder Anspritzen des Linsenkorpus an den Linsenhalter bei der Linsenfertigung. Gegebenenfalls könnte in den Linsenkorpus zunächst auch eine entsprechende Ausnehmung eingearbeitet werden, in die der Linsenhalter dann so versenkt wird, dass er bündig mit der Oberfläche des Linsenkorpus positioniert wird, wobei der Linsenhalter beispielsweise in der genannten Ausnehmung festgeschweißt oder -geklebt werden kann. Alternatively or additionally, the lens holder can also be incorporated flush in the lens body, in particular such that the printed circuit board facing surfaces of the lens body on the one hand and the lens holder on the other hand are approximately at the same level or flush with each other. In this embodiment, both the lens holder and the lens body itself sit on the circuit board, wherein the solder connection takes place in the region of the exposed surface of the lens holder. Such a flush incorporation of the lens holder in the lens body can in principle be done in various ways, for example, by directly pouring or casting or injecting the lens body to the lens holder in the lens production. Optionally, in the lens body initially a corresponding recess may be incorporated, in which the lens holder is then sunk so that it flush is positioned with the surface of the lens body, wherein the lens holder, for example, in the said recess can be welded or -geklebt.
Vorteilhafterweise ist der Linsenhalter hierbei mit seinem zumindest einen Ankerabschnitt in dem Rand- und/oder Umgebungsbereich des Linsenkorpus um die genannte Vertiefung herum verankert. Advantageously, the lens holder is here anchored with its at least one anchor portion in the edge and / or surrounding area of the lens body around said recess around.
Um die Festigkeit der Linsenhalterung zu erhöhen und Halte- bzw. Lagerkräfte möglichst gleichmäßig in den Linsenkorpus einzuleiten, kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sich der Linsenhalter auf gegenüberliegenden Seiten der vorgenannten Vertiefung erstrecken. Insbesondere kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung der genannte Linsenhalter ringförmig ausgebildet sein bzw. mit seinem sich außerhalb des Linsenkorpus befindlichen Abschnitt einen Ring, ggf. auch einen geschlitzten Ring bilden, der sich um die genannte Linsenvertiefung auf der Lichteintrittsseite herum erstreckt. In order to increase the strength of the lens holder and to introduce holding or bearing forces as evenly as possible into the lens body, the lens holder can extend in an advantageous development of the invention on opposite sides of the aforementioned recess. In particular, in an advantageous embodiment of the invention said lens holder may be annular or with its located outside of the lens body portion form a ring, possibly also a slotted ring which extends around said lens recess on the light entrance side.
Der Linsenhalter kann mit seinem sich außerhalb des Linsenkorpus befindlichen Abschnitt eine vorzugsweise ebene Aufstandsfläche zum Aufsetzen der Linse auf die Leiterplatte besitzen. Um auf der Leiterplatte befindliche Stromleiter nicht zu beeinträchtigen, kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die genannte Aufstandsfläche keinen geschlossenen Ring bildet, sondern aus mehreren, voneinander beabstandeten Aufstandsflächenabschnitten gebildet wird, die vorteilhafterweise entlang einer Ringkontur, insbesondere um den vorgenannten Vertiefungsabschnitt der Linse herum angeordnet sein können. The lens holder may have with its located outside of the lens body portion has a preferably flat footprint for placing the lens on the circuit board. In order not to adversely affect current conductors located on the printed circuit board, the invention can be provided in an advantageous development that said contact surface does not form a closed ring, but is formed from a plurality of spaced contact surface sections, advantageously along a ring contour, in particular around the aforementioned recess portion of Lens can be arranged around.
Der Linsenhalter kann in Weiterbildung der Erfindung unmittelbar auf der der Linse zugewandten Seite der Leiterplatte verlötet werden, beispielsweise mit dem vorgenannten Ring- bzw. Aufstandsflächenabschnitt. Alternativ oder zusätzlich kann der Linsenhalter auch auf der der Linse abgewandten, rückwärtigen Leiterplattenfläche verlötet sein. Hierzu kann der Linsenhalter vorzugsweise stiftförmige Durchsteckvorsprünge umfassen, die durch entsprechende Bohrungen bzw. Ausnehmungen in der Leiterplatte hindurchgesteckt werden können, so dass auf der Rückseite vorstehende Abschnitte der genannten Durchsteckvorsprünge auf der dortigen, rückwärtigen Leiterplatten seite verlötet werden können. The lens holder can be soldered in a further development of the invention directly on the side facing the lens of the circuit board, for example, with the aforementioned ring or contact patch section. Alternatively or additionally, the lens holder can also be soldered on the rear side of the circuit board facing away from the lens. For this purpose, the lens holder may preferably comprise pin-shaped push-through projections, which pass through corresponding holes or recesses in the printed circuit board can be inserted so that can be soldered on the back side protruding portions of said push-through projections on the local, rear PCB side.
Der Lötabschnitt des Linsenhalters kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung aus Metall bzw. einer Metalllegierung bestehen, die mit einem metallischen Lot beispielsweise in Form einer Zinnverbindung eine feste Verbindung eingeht. Beispielsweise kann der Linsenhalter aus einem Kupferwerkstoff bzw. einer Kupferlegierung bestehen, wobei jedoch auch andere metallische Werkstoffe möglich sind. Vorteilhafterweise besteht der Linsenhalter aus einem Metallwerkstoff, dessen Schmelztemperatur deutlich über der Schmelztemperatur des Lots liegt. Alternativ kann der Linsenhalter, insbesondere dessen Lötabschnitt auch aus einem Metallwerkstoff bestehen, der selbst das Lot für die Lötverbindung bildet, so dass ein entsprechender Lötabschnitt des Linsenhalters beim Festlöten aufgeschmolzen und mit dem entsprechenden Abschnitt der Leiterplatte verlötet wird. Bevorzugt ist jedoch die vorgenannte Verwendung eines Metallwerkstoffs, der beim Löten selbst nicht schmilzt und unter Zugabe eines geeigneten Lots an der Leiterplatte festgelötet wird. The soldering portion of the lens holder may consist of metal or a metal alloy in an advantageous embodiment of the invention, which forms a solid compound with a metallic solder, for example in the form of a tin compound. For example, the lens holder made of a copper material or a copper alloy, but other metallic materials are possible. Advantageously, the lens holder consists of a metal material whose melting temperature is significantly above the melting temperature of the solder. Alternatively, the lens holder, in particular its soldering portion also consist of a metal material, which itself forms the solder for the solder joint, so that a corresponding solder portion of the lens holder is melted during soldering and soldered to the corresponding portion of the circuit board. However, preferred is the aforementioned use of a metal material that does not melt during soldering itself and is soldered to the circuit board with the addition of a suitable solder.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments and associated drawings. In the drawings show:
Fig. 1 : eine Explosionsdarstellung einer Leuchte umfassend eine Leiterplatte mit einem darauf angebrachten Leuchtmittel in Form einer LED sowie einer dem Leuchtmittel zugeordnete Linse, die mittels eines ringförmigen Linsenhalters an der Leiterplatte festgelötet wird, wobei die Komponenten der Leuchte in perspektivischer Darstellung gezeigt sind, 1 shows an exploded view of a luminaire comprising a printed circuit board with a luminous means in the form of an LED and a lens assigned to the luminous means, which is soldered to the printed circuit board by means of an annular lens holder, the components of the luminaire being shown in perspective view,
Fig. 2: eine Seiten- und Schnittdarstellung der Leuchte aus Fig. 1 , wobei die Fig. 2: a side and sectional view of the lamp of FIG. 1, wherein the
Teilansicht (a) die Leuchte in Explosionsdarstellung in Seitenansicht, die Teilansicht (b) einen Schnitt entlang der Linie A-A in der Teilansicht (a) und die Teilansicht (c) einen Schnitt entlang der Linie B-B in der Teilansicht (a) der Fig. 2 zeigt, Partial view (a) The light exploded in side view, the partial view (b) a section along the line AA in the partial view (a) and the partial view (c) shows a section along the line BB in the partial view (a) of Fig. 2,
Fig. 3: eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leucht ähnlich Fig. 1 nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der der Linsenhalter zur Befestigung der Linse an der Leiterplatte Durchsteckvorsprünge besitzt, die durch die Leiterplatte hindurchsteckbar und auf der Rückseite verlötbar sind, 3 shows an exploded perspective view of a luminaire similar to FIG. 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which the lens holder for attachment of the lens to the circuit board has through-projections which can be pushed through the circuit board and soldered on the back,
Fig. 4: eine Seiten- und Schnittdarstellung der Leuchte aus Fig. 3 in Explosionsdarstellung, wobei die Teilansicht (a) eine Seitenansicht der Leuchte zeigt, die Teilansicht (b) einen Schnitt entlang der Linie E-E und die Teilansicht (c) einen Schnitt entlang der Linie F-F aus der Teilansicht (a) zeigt, Fig. 4 is a side and sectional view of the lamp of Fig. 3 in exploded view, wherein the partial view (a) shows a side view of the lamp, the partial view (b) a section along the line EE and the partial view (c) along a section the line FF from the partial view (a) shows
Fig. 5: eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leuchte ähnlich Fig. 1 nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der der Linsenhalter mehrteilig ausgebildet ist und keine geschlossene, ringförmige Aufstandsfläche bildet, und Fig. 5 is an exploded perspective view of a lamp similar to FIG. 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which the lens holder is formed in several parts and does not form a closed, annular footprint, and
Fig. 6: eine Seiten- und Schnittdarstellung der Leuchte aus Fig. 5, wobei die Fig. 6 is a side and sectional view of the lamp of Fig. 5, wherein the
Teilansicht (a) eine Seitenansicht der Leuchte in Explosionsdarstellung zeigt, die Teilansicht (b) einen Schnitt entlang der Linie C-C und die Teilansicht (c) einen Schnitt entlang der Linie D-D aus der Teilansicht (a) der Fig. 6 zeigt, und  Partial view (a) shows an exploded side view of the luminaire, the partial view (b) shows a section along the line C-C and the partial view (c) shows a section along the line D-D from the partial view (a) of Fig. 6, and
Fig. 7: eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leuchte ähnlich Fig. 1 nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, gemäß der ein ringförmiger Linsenhalter an die Linse oberflächlich angeformt wird, und Fig. 8: eine Seiten- und Schnittdarstellung der Leuchte aus Fig. 7, wobei die Teilansicht (a) eine Seitenansicht der Leuchte in Explosionsdarstellung und die Teilansicht (b) einen Schnitt entlang der Linie H-H aus der Teilansicht (a) zeigt. Fig. 7 is an exploded perspective view of a lamp similar to Figure 1 according to a further advantageous embodiment of the invention, according to which an annular lens holder is superficially formed on the lens, and 8 shows a side and sectional view of the luminaire from FIG. 7, the partial view (a) showing an exploded side view of the luminaire and the partial view (b) a section along the line HH from the partial view (a).
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, umfasst die Leuchte 1 eine Leiterplatte 2 oder Platine, auf der ein Leuchtmittel 3 in Form einer LED montiert ist, die über die genannte Leiterplatte 2 mit Strom versorgt wird bzw. angesteuert wird. Weiterhin umfasst die Leuchte 1 eine Linse 4, deren Form je nach gewünschter Lichtverteilung variieren kann und einen Linsenkorpus 5 aus Vollmaterial besitzt, der unmittelbar vor der Leiterplatte 2 sitzt bzw. über das Leuchtmittel 3 gesetzt ist. Wie Fig. 1 zeigt, umfasst die Linse 2 hierbei gegenüberliegende Stirnseiten, die einerseits eine Lichteintrittsseite und andererseits eine Lichtaustrittsseite bzw. -fläche bilden, wobei die Lichteintrittsseite der Leiterplatte 2 zugewandt ist und einen kleineren Durchmesser bzw. eine kleinere Fläche als die Lichtaustrittsseite besitzen kann. As the figures 1 and 2 show, the lamp 1 comprises a printed circuit board 2 or board on which a lamp 3 is mounted in the form of an LED, which is supplied via said circuit board 2 with power or is driven. Furthermore, the lamp 1 comprises a lens 4, the shape of which may vary depending on the desired light distribution and has a lens body 5 made of solid material which sits directly in front of the printed circuit board 2 or is set via the lighting means 3. As shown in FIG. 1, the lens 2 in this case comprises opposite end faces, on the one hand form a light entrance side and on the other hand, a light exit side or surface, wherein the light entrance side of the circuit board 2 faces and may have a smaller diameter or a smaller area than the light exit side ,
Insbesondere kann die Linse 4 auf ihrer der Leiterplatte 2 zugewandten Seite eine sackloch- bzw. napfförmige Vertiefung 6 besitzen, vgl. Fig. 2, dort die Schnittansichten (b) und (c), mit der die Linse 4 über das Leuchtmittel 3 gesetzt werden kann, so dass das Leuchtmittel 3 zumindest teilweise in der Vertiefung 6 aufgenommen ist. Hierdurch kann auch seitlich abgestrahltes Licht eingefangen werden und die Linse 4 unmittelbar an der Leiterplatte 2 positioniert werden. In particular, the lens 4 may have on its side facing the circuit board 2 a blind hole or cup-shaped depression 6, cf. Fig. 2, there the sectional views (b) and (c), with which the lens 4 can be set via the light source 3, so that the light-emitting means 3 is at least partially received in the recess 6. As a result, laterally emitted light can be captured and the lens 4 can be positioned directly on the printed circuit board 2.
Zur Befestigung der Linse 4 an der Leiterplatte 2 ist an der Linse 4 ein Linsenhalter 7 befestigt, der an der leiterplattenseitigen Stirnseite der Linse 4 angeordnet und befestigt ist. Der Linsenhalter 7 umfasst hierbei einen sich außerhalb der Linse 4 erstreckenden Lötabschnitt 8 sowie einen Halteabschnitt beispielsweise in Form von zumindest sich innerhalb des Linsenkorpus 5 befindlichen Ankerabschnitten 9. Insbesondere sitzt der genannte Linsenhalter 7 hierbei auf einem vorzugsweise stirnseitigen Randabschnitt 10 des Linsenkorpus 5, der die vorgenannte Vertiefung 6 umgibt. Die Ankerabschnitte 9 erstrecken sich im Inneren des Linsenkorpus 5 in einem Umgebungsabschnitt des Linsenkorpus 5, der die genannte Vertiefung 6 umgibt. For fixing the lens 4 to the circuit board 2, a lens holder 7 is fixed to the lens 4, which is arranged and fixed to the circuit board side end side of the lens 4. In this case, the lens holder 7 comprises a soldering section 8 extending outside the lens 4 and a holding section, for example in the form of anchor sections 9 located at least inside the lens body 5. In particular, said lens holder 7 is seated on a preferably frontal edge section 10 of the lens body 5 which supports the lens holder 7 surrounds the aforementioned recess 6. The anchor portions 9 extend in the interior of the lens body 5 in an environmental portion of the lens body 5 surrounding said recess 6.
Die Ankerabschnitte 9 sind vorteilhafterweise gleichmäßig um den Umfang der Vertiefung 6 herum verteilt angeordnet und können sich - insbesondere bei zwei Ankerabschnitten - auf gegenüberliegenden Seiten der Vertiefung 6 erstrecken. Sind beispielsweise drei Ankerabschnitte 9 vorhanden, können diese unter einer gleichmäßigen Teilung von 2/3 π voneinander beabstandet angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind hierbei die Ankerabschnitte 9 nur über einen begrenzten Umfangsab- schnitt ausgebildet, um die optischen Eigenschaften der Linse 4 möglichst wenig zu behindern. Wie Fig. 1 zeigt, können die Ankerabschnitte 9 zusammen mit ihrer Umfangserstreckung weniger als 1/2, vorzugsweise weniger als 1/3 der Umfangserstreckung des Linsenhalters 7 bzw. des Randabschnitts 10 einnehmen, so dass die restlichen Abschnitte des Linsenkorpus 5 gänzlich unbeeinträchtigt hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften bleiben. Die genannten Ankerabschnitte 9 erstrecken sich hierbei auch in ihrer Tiefe nur begrenzt. In Weiterbildung der Erfindung ist die Tiefe der Ankerabschnitte 9 kleiner als der Durchmesser der Vertiefung 6, vorteilhafterweise kleiner als der halbe Durchmesser der genannten Vertiefung 6. Besitzt die Linse 4 keine Vertiefung 6 der genannten Art, sind die Ankerabschnitte 9 dennoch in ihrer Umfangserstreckung und/oder Tiefe begrenzt, vorteilhafterweise derart, dass die Tiefe weniger als 1/2, vorzugsweise weniger als 1/3 des Durchmessers der die Lichteintrittsseite bildenden Linsenstirnseitenfläche. The anchor portions 9 are advantageously evenly distributed around the circumference of the recess 6 around and can - especially at two anchor sections - extend on opposite sides of the recess 6. For example, if there are three anchor portions 9, they may be spaced apart by a uniform pitch of 2/3 π. Advantageously, in this case the anchor portions 9 are formed only over a limited peripheral portion in order to impede the optical properties of the lens 4 as little as possible. As shown in FIG. 1, the anchor portions 9, together with their circumferential extent, can occupy less than 1/2, preferably less than 1/3, of the circumferential extent of the lens holder 7 or of the edge portion 10, so that the remaining portions of the lens body 5 are completely unimpaired with respect to their optical properties remain. The mentioned anchor portions 9 extend in this case only limited in their depth. In development of the invention, the depth of the anchor portions 9 is smaller than the diameter of the recess 6, advantageously smaller than half the diameter of said recess 6. Does the lens 4 no recess 6 of the type mentioned, the anchor portions 9 are still in their circumferential extent and / or depth is limited, advantageously such that the depth is less than 1/2, preferably less than 1/3 of the diameter of the lens entrance side forming lens front surface.
Die genannten Ankerabschnitte 9 sind vorteilhafterweise in Richtung der Linsen- längs- oder -Symmetrieachse hinterschnitten ausgebildet, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen. Insbesondere können die genannten Ankerabschnitte 9 innerhalb des Linsenkorpus 5 angeordnete, vorzugsweise fensterförmige Ausnehmungen besitzen, die mit Material des Linsenkorpus 5 verfüllt sind. Said anchor portions 9 are advantageously formed undercut in the direction of the lens longitudinal or -Symmetrieachse in order to increase the strength of the connection. In particular, said anchor portions 9 may have within the lens body 5 arranged, preferably window-shaped recesses, which are filled with material of the lens body 5.
Vorteilhafterweise werden die genannten Ankerabschnitte 9 in den Linsenkorpus 5 eingeformt, wenn der Linsenkorpus 5 hergestellt wird, insbesondere eingegossen bzw. eingespritzt, wenn der Linsenkorpus 5 (spritz)gegossen wird. Je nach Material kann der Linsenkorpus 5 beispielsweise auch in Form gedrückt werden, wobei hier dann die Ankerabschnitte 9 beim Drücken in den Linsenkorpus 5 integriert werden können. Advantageously, said anchor portions 9 are formed in the lens body 5 when the lens body 5 is manufactured, in particular, molded or injected when the lens body 5 (injection) is poured. Depending on the material For example, the lens body 5 can also be pressed into shape, in which case the anchor sections 9 can be integrated into the lens body 5 when pressed.
Wie Fig. 1 zeigt, kann der sich außerhalb des Linsenkorpus 5 erstreckende Lötabschnitt 8 des Linsenhalters 7 einen ringförmige Kontur besitzen und/oder eine ringförmige Aufstandsfläche 11 bilden, mit der die Linse 4 auf der Leiterplatte 2 aufgesetzt werden kann. As shown in FIG. 1, the soldering portion 8 of the lens holder 7 extending outside the lens body 5 can have an annular contour and / or form an annular contact surface 11, with which the lens 4 can be placed on the printed circuit board 2.
Zur Befestigung der Linse 4 an der Leiterplatte 2 werden zunächst sowohl das Leuchtmittel 3 als auch die Linse 4 auf der Leiterplatte 2 in der gewünschten Ausrichtung zueinander positioniert, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass entsprechende Positioniervorsprünge am Leuchtmittel 3 und/oder der Linse 4 in entsprechende Positionierausnehmungen in der Leiterplatte eingesetzt werden. Sind die genannten Bausteine auf der Leiterplatte 2 positioniert, werden sie sodann festgelötet, wobei die Linse 4 mittels des Linsenhalters 7 festgelötet wird, der mit seinem vorgenannten Lötabschnitt 8 verlötet wird. Findet die Verlötung sowohl des Leuchtmittels 3 als auch der Linse 4 auf der der Linse zugewandten Leiterplattenseite statt, kann prinzipiell zunächst das Leuchtmittel 3 auf der Leiterplatte 2 positioniert und dort festgelötet. In einem sodann folgenden Montageschritt, für den die Leiterplatte 2 in derselben Aufspannung gefahren werden kann, wird sodann die Linse 4 auf der Leiterplatte 2 positioniert und sodann festgelötet. Vorteilhafterweise jedoch werden die Linse 4 und das Leuchtmittel 3 auch dann gleichzeitig bzw. im selben Schritt festgelötet, wenn dies auf der Linsenseite der Leiterplatte 2 erfolgt, beispielsweise in einem SMD-Lötverfahren, bei dem die zu verlötenden Bauteile, d.h. Linse 4 und Leiterplatte 2, gemeinsam in Sollposition zueinander in einen Ofen einfahren können, um das zwischen den zu verbindenden Bauteilen vorab vorgesehene Lot aufzuschmelzen bzw. zu erweichen, um die Bauteile miteinander zu verlöten. For fixing the lens 4 to the printed circuit board 2, both the light source 3 and the lens 4 are positioned on the printed circuit board 2 in the desired orientation to each other, which can be achieved, for example, that corresponding positioning projections on the light source 3 and / or the lens. 4 be inserted into corresponding Positionierausnehmungen in the circuit board. If said components are positioned on the printed circuit board 2, they are then soldered, wherein the lens 4 is soldered by means of the lens holder 7, which is soldered with its aforementioned soldering portion 8. If the soldering of both the luminous means 3 and the lens 4 takes place on the side of the printed circuit board facing the lens, in principle the luminous means 3 can first be positioned on the printed circuit board 2 and soldered there. In a subsequent assembly step, for which the circuit board 2 can be moved in the same setting, then the lens 4 is positioned on the circuit board 2 and then soldered. Advantageously, however, the lens 4 and the luminous means 3 are soldered at the same time or in the same step, if this takes place on the lens side of the printed circuit board 2, for example in an SMD soldering process in which the components to be soldered, i. Lens 4 and circuit board 2, together in set position can retract one another in an oven to melt or soften the solder provided in advance between the components to be connected in order to solder the components together.
Auch wenn das Leuchtmittel 3 und/oder die Linse 4 auf der Rückseite der Leiterplatte 2 verlötet werden, können die Positionierschritte für beide Bauteile gemein- sam ausgeführt und sodann, sobald die beiden Bauteile positioniert sind, in einem gemeinsamen Lötschritt verlötet werden, beispielsweise im Tauchlötverfahren. Even if the luminous means 3 and / or the lens 4 are soldered on the rear side of the printed circuit board 2, the positioning steps for both components can be common. sam executed and then, as soon as the two components are positioned, are soldered in a common soldering step, for example by Tauchlötverfahren.
Für ein Verlöten der Linse 4 auf der der Linse 4 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 2 kann der Linsenhalter 7 Durchsteckvorsprünge besitzen, mit denen der Linsenhalter 7 durch entsprechende Ausnehmungen in der Leiterplatte hindurchgesteckt werden kann, wie dies die Figuren 3 und 4 zeigen. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst der Linsenhalter 7 ebenfalls einen Ankerabschnitt 9, der im Material des Linsenkorpus 5 eingebettet, insbesondere eingegossen ist, wobei bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung der genannte Ankerabschnitt 9 ringförmig ausgebildet ist, jedoch auch entsprechend der vorherigen Ausführung aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt sein könnte. For a soldering of the lens 4 on the opposite side of the lens 4 of the circuit board 2, the lens holder 7 can have through-projections, with which the lens holder 7 can be inserted through corresponding recesses in the circuit board, as shown in Figures 3 and 4. According to this embodiment, the lens holder 7 also comprises an anchor portion 9 which is embedded in the material of the lens body 5, in particular molded, wherein in the embodiment shown in Fig. 3, said anchor portion 9 is annular, but also according to the previous embodiment of different sections could be composed.
Der genannte Ankerabschnitt 9 ist mit mehrere Lötabschnitten 8 verbunden, die aus der Linse 4 herausstehen und in der gezeichneten Ausführung stiftförmige Durchsteckvorsprünge 12 bilden, die durch Ausnehmungen 13 in der Leiterplatte 2 hindurchgesteckt werden können, so dass die Durchsteckvorsprünge 12 auf der Rückseite der Leiterplatte 2 heraustreten und dort verlötet werden können. Said anchor portion 9 is connected to a plurality of soldering portions 8 which protrude from the lens 4 and pin-shaped through-projections 12 form in the illustrated embodiment, which can be inserted through recesses 13 in the circuit board 2, so that the push-through projections 12 on the back of the circuit board. 2 emerge and can be soldered there.
Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, muss der Linsenhalter 7 keine geschlossene Ringform besitzen, sondern kann auch aus mehreren Teilen bestehen. In der gezeichneten Ausführung sind hierbei jeweils segmentförmige Linsenhalterteile vorgesehen, die jeweils einen Ankerabschnitt 9 umfassen, der im Material des Linsenkorpus 5 eingebettet insbesondere eingegossen oder eingespritzt ist und in der vorgenannten Weise Hinterschneidungen bzw. umspritzbare, fensterförmige Ausnehmungen besitzen kann. Die genannten Linsenhalterteile besitzen weiterhin ebenfalls außerhalb des Linsenkorpus 5 befindliche Lötabschnitte 8, die gemeinsam eine Aufstandsfläche zum Aufsetzen auf die Leiterplatte 2 bilden. Mit den genannten Lötabschnitten 8 kann die Linse 4 auf der Vorderseite der Leiterplatte 2 auf vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten des Leuchtmittels 3 festgelötet werden. Durch die segmentierte Ausbildung des Linsenhalters 7 können auch Leiterplatten 2 verwendet werden, bei denen Leiter auf der der Linse 4 zugewandten Vorderseite verlaufen, da diese durch die segmentierte Ausbildung bzw. die Lötabschnitte 8 nicht durchgängig um das Leuchtmittel 3 herum kontaktiert werden. As FIGS. 5 and 6 show, the lens holder 7 does not have to have a closed ring shape, but can also consist of several parts. In the illustrated embodiment, in each case segment-shaped lens holder parts are provided, each comprising an anchor portion 9 embedded embedded in the material of the lens body 5 in particular cast or injected and may have in the aforementioned manner undercuts or injection-molded, window-shaped recesses. The said lens holder parts also continue to have outside the lens body 5 located soldering portions 8, which together form a footprint for placement on the circuit board 2. With the aforementioned soldering portions 8, the lens 4 can be soldered on the front side of the printed circuit board 2 on preferably opposite sides of the luminous means 3. Due to the segmented design of the lens holder 7 and printed circuit boards 2 can be used in which conductors on the lens 4 facing the front run because they are not contacted by the segmented training or the soldering portions 8 consistently around the bulb 3 around.
Wie die Figuren 7 und 8 zeigen, muss der Linsenhalter 7 nicht zwangsweise in das Material des Linsenkorpus 5 eingegossen werden, sondern kann daran auch nur angeformt sein, insbesondere oberflächlich stoffschlüssig angebunden sein. Wie Fig. 7 zeigt, kann der Linsenhalter 7 hierbei insgesamt in Form eines Rings ausgebildet sein, der von seiner Dimensionierung und/oder Konturierung derart ausgebildet ist, dass er auf den stirnseitigen Randabschnitt 10 des Linsenkorpus 5 passt bzw. daran aufsitzen kann. As shown in FIGS. 7 and 8, the lens holder 7 does not necessarily have to be cast into the material of the lens body 5, but may also only be integrally formed thereon, in particular bonded to it in a materially superficial manner. As FIG. 7 shows, the lens holder 7 can hereby be designed overall in the form of a ring which is formed by its dimensioning and / or contouring in such a way that it fits on the front-side edge section 10 of the lens body 5 or can rest thereon.
Der Linsenkorpus 5 kann hierbei vorteilhafterweise an den genannten ringförmigen Linsenhalter 7 angegossen werden, beispielsweise dergestalt, dass der stirnseitige Randabschnitt 10 des Linsenkorpus 5 an einer Oberfläche, beispielsweise der Flachseite des ringförmigen Linsenhalters 7 angeformt wird. Der ringförmige Linsenhalter 7 kann beispielsweise in eine Guss- oder Spritzgussform zur Formung des Linsenkorpus 5 eingelegt werden, so dass er an einer Wandung der Form anliegt bzw. einen Teil der Wandung bildet. Beim Einbringen des verflüssigten Linsenmaterials wird der Linsenhalter 7 hierbei an den sich bildenden Linsenkorpus angeformt. Die an den Linsenkorpus angeformte Oberfläche bzw. die entsprechenden Oberflächen des Linsenhalters 7 bilden hierbei dessen Halteabschnitt 9. Die den Linsenkorpus 5 abgewandte Seite bzw. Oberfläche des Linsenhaltes 7 bildet dessen Lötabschnitt 8, mit dem der Linsenhalter 7 an der Platine verlötbar ist. The lens body 5 can advantageously be cast on the said annular lens holder 7, for example, such that the front-side edge portion 10 of the lens body 5 is formed on a surface, for example, the flat side of the annular lens holder 7. The annular lens holder 7 can for example be inserted into a casting or injection mold for forming the lens body 5, so that it rests against a wall of the mold or forms part of the wall. When introducing the liquefied lens material, the lens holder 7 is in this case formed on the forming lens body. The molded onto the lens body surface or the corresponding surfaces of the lens holder 7 in this case form its holding section 9. The side facing away from the lens body 5 or surface of the lens holder 7 forms the soldering portion 8, with which the lens holder 7 is soldered to the board.

Claims

Patentansprüche claims
Leuchte umfassend eine Leiterplatte (2), auf der zumindest ein Leuchtmittel (3) angeordnet ist, sowie eine Linse (4) mit einem Linsenkorpus (5) aus transparentem Material, der durch einen Linsenhalter (7) über dem Leuchtmittel (3) auf einer das Leuchtmittel (3) tragenden Leiterplatte (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenkorpus (5) mit einem der Leiterplatte (2) zugewandten Stirnseitenabschnitt (10) an einen Halteabschnitt (9) des Linsenhalters (7) angegossen/angespritzt ist, und der Linsenhalter (7) mit einem aus Metallwerkstoff bestehenden, außerhalb des Linsenkorpus (5) befindlichen Lötabschnitt (8) an der Leiterplatte (2) festgelötet ist. Luminaire comprising a printed circuit board (2) on which at least one lighting means (3) is arranged, and a lens (4) with a lens body (5) made of transparent material, which by a lens holder (7) on the lighting means (3) on a the light-emitting means (3) carrying the printed circuit board (2) is fastened, characterized in that the lens body (5) with a the printed circuit board (2) facing end side portion (10) to a holding portion (9) of the lens holder (7) is molded / molded, and the lens holder (7) is soldered to the printed circuit board (2) by a soldering portion (8) made of a metal material outside the lens body (5).
Leuchte nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Linsenhalter (7) zumindest einen im Inneren des Linsenkorpus (5) verankerten Ankerabschnitt (9) sowie zumindest einen außerhalb des Linsenkorpus (5) befindlichen Lötabschnitt (8) umfasst. - 2 - Luminaire according to the preceding claim, wherein the lens holder (7) comprises at least one anchored in the interior of the lens body (5) anchor portion (9) and at least one outside of the lens body (5) located soldering portion (8). - 2 -
3. Leuchte nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Ankerabschnitt (9) in Zugrichtung betrachtet zumindest eine Hinterschneidung im Inneren des Linsenkorpus (5) aufweist, vorzugsweise in Form eines haken-, Ösen- oder fensterförmigen Halteabschnitts mit einer Halteausnehmung, die mit Material des Linsenkorpus verfüllbar ist. 3. Luminaire according to the preceding claim, wherein the anchor portion (9) viewed in the pulling direction has at least one undercut in the interior of the lens body (5), preferably in the form of a hook, loop or window-shaped holding portion with a holding recess, with material of the lens body is fillable.
4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halteabschnitt (9) an die Oberfläche des Linsenkorpus (5) angegossen oder angespritzt oder in anderer Weise stoffschlüssig angeformt ist. 4. Lamp according to one of the preceding claims, wherein the holding portion (9) is cast or molded onto the surface of the lens body (5) or integrally formed in another way.
5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenkorpus (5) auf seiner Lichteintrittsseite eine vorzugsweise sackloch- oder napf- förmige Vertiefung (6) aufweist, die über das auf der Leiterplatte (2) sitzende Leuchtmittel (3) setzbar ist, und der Linsenhalter (7) auf einem die Vertiefung5. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the lens body (5) on its light entry side has a preferably blind hole or cup-shaped recess (6) which can be placed over the on the circuit board (2) seated light source (3), and the lens holder (7) on a recess
(6) umgebenden Stirnseitenabschnitt (10) des Linsenkorpus (5) angeordnet ist, vorzugsweise näherungsweise gleichmäßig über den Umfang der Vertiefung (6) verteilte Abschnitte aufweist. (6) surrounding the front side portion (10) of the lens body (5) is arranged, preferably approximately uniformly over the circumference of the recess (6) distributed portions.
6. Leuchte nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Linsenhalter (7) mit seinem Halteabschnitt (9) in/an einem Rand-/Umgebungsbereich um die Vertiefung (6) herum verankert ist. 6. Lamp according to the preceding claim, wherein the lens holder (7) is anchored with its holding portion (9) in / on an edge / surrounding area around the recess (6) around.
7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter7. Lamp according to one of the preceding claims, wherein the lens holder
(7) eine vorzugsweise ebene Aufstandsfläche (11 ) zum Aufsetzen der Linse (4) auf die Leiterplatte (2) besitzt. (7) has a preferably flat contact surface (11) for placing the lens (4) on the printed circuit board (2).
8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter (7) zumindest einen vorzugsweise stiftförmigen Durchsteckvorsprung (12) zum Durchstecken durch die Leiterplatte (2) und Verlöten auf einer der Linse (4) gegenüberliegenden Leiterplattenrückseite umfasst. - 3 - 8. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the lens holder (7) comprises at least one preferably pin-shaped push-through projection (12) for insertion through the printed circuit board (2) and soldering on one of the lens (4) opposite circuit board backside. - 3 -
9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter (7) ringförmig ausgebildet ist. 9. Lamp according to one of the preceding claims, wherein the lens holder (7) is annular.
10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter (7) segmentiert ausgebildet ist und aus mehreren, separaten Linsenhaltertei- len besteht. 10. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the lens holder (7) is formed segmented and consists of several, separate Linsenhaltertei- len.
11. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter (7) aus einem Metallwerkstoff besteht, der mit einem metallischen Lot bindet oder selbst das Lot für die Lötverbindung bildet. 11. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the lens holder (7) consists of a metal material which binds with a metallic solder or even forms the solder for the solder joint.
12. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linse (4) aus Silikon oder einem Silikon enthaltenden Material besteht. 12. Luminaire according to one of the preceding claims, wherein the lens (4) consists of silicone or a silicone-containing material.
13. Verfahren zur Herstellung einer Leuchte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linse (4) mit ihrem Linsenhalter (7) und das Leuchtmittel (3) oder ein das Leuchtmittel (3) tragender Leuchtmittelhalter jeweils an der Leiterplatte festgelötet werden. 13. A method for producing a lamp according to one of the preceding claims, wherein the lens (4) with its lens holder (7) and the lighting means (3) or a light-emitting means (3) carrying light-emitting respectively soldered to the circuit board.
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Linse (4) und der Leuchtmittelhalter in einem Vorbereitungsschritt an der Leiterplatte (2) positioniert und sodann, wenn die Linse (4) und das Leuchtmittel (3) an der Leiterplatte (2) positioniert sind, an der Leiterplatte (2) in einem gemeinsamen Lötschritt festgelötet werden. 14. The method according to the preceding claim, wherein the lens (4) and the bulb holder in a preparatory step on the printed circuit board (2) and then positioned when the lens (4) and the lighting means (3) on the circuit board (2) are positioned , are soldered to the circuit board (2) in a common soldering step.
15. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Linsenhalter (7) beim Urformen der Linse (4) in/an das Material des Linsenkorpus (5) eingebettet/angeformt, insbesondere ein-/angegossen oder angespritzt/u mspritzt, wird. 15. The method according to one of the two preceding claims, wherein the lens holder (7) in the prototyping of the lens (4) embedded in / on the material of the lens body (5) / molded, in particular cast on / molded or molded / u mspritzt is.
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