EP3321560A1

EP3321560A1 - Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: EP3321560A1
Application number: EP17201714.7A
Authority: EP
Inventors: Andreas Ritzenhoff; Oliver Arnold; Christian Bischoff
Original assignee: Seidel GmbH and Co KG
Current assignee: Seidel GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-05-16
Also published as: CN108071952A; DE202016106403U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einem Halbleiter-Leuchtmittel (30) und einem Gehäuse (10) aus Kunststoff, in dem ein metallischer Basiskörper (20) angeordnet ist, auf dem das Halbleiter-Leuchtmittel (30) montiert ist und in dem ein Anschlussmodul (40) für das Halbleiter-Leuchtmittel (30) aufgenommen ist, wobei ein mit dem Anschlussmodul (40) gekoppeltes Funkmodul (45) zur Einstellung von Betriebsparametern vorgesehen ist, und wobei eine Antenne (46) des Funkmoduls (45) innerhalb des Gehäuses (10) ausgebildet ist. Die Leuchtvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Funkmodul (45) innerhalb des Basiskörpers (20) angeordnet ist, wobei der Basiskörper (20) einen Durchbruch (224) aufweist, durch den die Antenne (46) des Funkmoduls (45) an dem Halbleiter-Leuchtmittel (30) vorbei in einen Hohlraum zwischen dem Basiskörper (20) und dem Gehäuse (10) ragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einem Halbleiter-Leuchtmittel und einem Gehäuse aus Kunststoff, in dem ein metallischer Basiskörper angeordnet ist, auf dem das Halbleiter-Leuchtmittel montiert ist und in dem ein Anschlussmodul für das Halbleiter-Leuchtmittel aufgenommen ist.
Leuchtvorrichtungen mit Halbleiter-Leuchtmitteln zeichnen sich durch eine hohe spezifische Leuchtkraft und damit geringem Energieverbrauch sowie durch eine lange Lebensdauer aus. Im Betrieb müssen Leuchtdioden der Halbleiter-Leuchtmittel gekühlt werden, da sowohl die Lebensdauer als auch die erzielte Effektivität mit der Temperatur der Leuchtmittel abnimmt. Mit der zunehmend steigenden Lichtleistung der Halbleiter-Leuchtmittel und damit auch steigender elektrischer Leistungsaufnahme steigt auch der Bedarf an einer effektiven Kühlung der Halbleiter-Leuchtmittel. Neben Kühlkörper und Halbleiter-Leuchtmittel ist häufig im Gehäuse der Leuchtvorrichtung noch eine Wandler- und Treiberschaltung für das Halbleiter-Leuchtmittel, auch Anschlussmodul genannt, angeordnet, der einen zur Ansteuerung der Halbleiter-Leuchtmittel geeigneten Strom bereitstellt. Weiter ist optional zur Erzielung einer gewünschten räumlichen Abstrahlcharakteristik ein optisches Element, beispielsweise ein Reflektor und/oder eine Linsenanordnung vorgesehen.
Aus der Druckschrift DE10 2014 110 993 A1 ist eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der metallische Basiskörper eine Oberfläche aufweist, die zumindest abschnittsweise innen an dem Gehäuse anliegt, um Abwärme des Anschlussmoduls und/oder der Halbleiter-Leuchtmittel über den metallischen Basiskörper und das Kunststoffgehäuse abgeben zu können.
Insbesondere im Fall sogenannter Retrofit-Leuchtvorrichtungen, die in ihrer Form und im Hinblick auf den elektrischen Anschluss bekannten Ausgestaltungen von Leuchtvorrichtungen, beispielsweise Glühlampen oder Leuchtstoffröhren, angepasst sind, muss die Leuchtvorrichtung und entsprechend das Gehäuse bezüglich der Form und dem Aussehen engen Vorgaben genügen. In bislang bekannten Halbleiter-Leuchtvorrichtungen konnte dies nur mit einem relativ komplexen und mechanisch aufwendig zusammensetzbaren Aufbau erreicht werden. Entsprechend aufwendig gestaltet sich der Herstellungsprozess derartiger bekannter Leuchtvorrichtungen, was sich einerseits im Preis und andererseits auch in einer unzulänglichen Qualität widerspiegelt.
Gegenüber einer klassischen Glühlampe bietet eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung die Möglichkeit, Leuchteigenschaften zu beeinflussen. Neben einer Helligkeitseinstellung kann z.B. eine Farbtemperatur des abgestrahlten Lichts variiert werden, wenn eine Helligkeit zweier unterschiedlich abstrahlender Gruppen von Leuchtdioden, die warmweißes bzw. kaltweißes Licht emittieren, relativ zueinander verändert wird. Eine Einstellmöglichkeit für verschiede Betriebsparameter ist jedoch nur aufwändig bei einer Retrofit-Leuchtvorrichtung umsetzbar und nur schwer mit dem Retrofit-Design zu vereinbaren.
Aus der Druckschrift EP 2 944 863 A1 ist eine Retrofit-Leuchtvorrichtung mit einem Halbleiter-Leuchtmittel bekannt, die einen Funkempfänger aufweist, der Steuerparameter zur Einstellung von Betriebsparametern, z.B. Helligkeit und Farbtemperatur, empfangen kann und an eine Steuereinrichtung der Leuchtvorrichtung weiterleiten kann. Der Funkempfänger ist auf einer Leiterplatte (Platine) unterhalb einer Trägerplatine für die Leuchtmittel angeordnet. Die Trägerplatine weist einen Durchbruch auf, durch den eine Antenne des Funkmoduls herausgeführt ist, die in ein kugelförmiges transparentes Kunststoffgehäuse ragt. Nachteilig ist dabei, dass die Leuchtmittel auf der Trägerplatine so arrangiert werden müssen, dass Platz für den Durchbruch geschaffen wird. Außerdem verkompliziert sich die Montage der Leuchtvorrichtung, da die Antenne durch den Durchbruch in der Trägerplatine geführt werden muss.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Betriebsparameter des mindestens einen Halbleiter-Leuchtmittels einfach einstellbar sind und die möglichst einfach und auch automatisiert montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei einer Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art ist ein mit dem Anschlussmodul gekoppeltes Funkmodul zur Einstellung von Betriebsparametern vorgesehen, wobei eine Antenne des Funkmoduls innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist. Das Funkmodul ermöglicht eine Einstellung ohne dass Einstellelemente an der Leuchtvorrichtung selbst angeordnet werden müssen. Die Antenne ist optisch unauffällig und geschützt innerhalb des Gehäuses angeordnet. Dadurch, dass das Gehäuse aus Kunststoff gefertigt ist, werden dennoch gute Überragungseigenschaften erzielt.
Erfindungsgemäß ist bei der Leuchtvorrichtung das Funkmodul innerhalb des Basiskörpers angeordnet, wobei der Basiskörper einen Durchbruch aufweist, durch den die Antenne des Funkmoduls an dem Halbleiter-Leuchtmittel vorbei in einen Hohlraum zwischen dem Basiskörper und dem Gehäuse ragt. So kann das Funkmodul benachbart zum Anschlussmodul oder in dieses integriert ausgebildet sein, was den Aufbau vereinfacht. Die Antenne befindet sich dennoch außerhalb des abschirmenden metallischen Basiskörpers. Dadurch, dass die Antenne neben dem Halbleiter-Leuchtmittel verläuft, braucht die Antenne nicht durch eine Trägerplatine des Halbleiter-Leuchtmittels geführt werden. Entsprechend einfach gestaltet sich das Aufsetzen und Montieren des Leuchtmittels auf den Basiskörper.
Dabei kann die Trägerplatine des Halbleiter-Leuchtmittels rund ausgebildet sein mit einem Durchmesser, der kleiner ist als ein Durchmesser des Basiskörpers, so dass seitlich neben dem Halbleiter-Leuchtmittel Platz auf dem Basiskörper für einen Durchbruch zur Durchführung der Antenne verbleibt. Ein mittlerer Bereich des Basiskörpers, auf dem das Leuchtmittel montiert wird, kann dabei in Form eines ggf. zentrierten Absatzes erhöht ausgeführt und von einer ggf. umlaufenden Schulter umgeben sein. In dem Fall kann der Durchbruch im Bereich der Schulter positioniert sein, wodurch die freie Länge der Antenne im Hohlraum zwischen dem Basiskörper und dem Gehäuse vorteilhaft erhöht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung weist die Antenne eine Wellenstruktur auf. Diese Struktur führt bei gleicher Leiterlänge der Antenne zu einer geringeren Einbaulänge.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung ist das Funkmodul gemäß des Bluetooth-, WLAN- oder ZigBee-Standards eingerichtet.
Bevorzugt betreffen die Betriebsparameter einen Einschaltzustand, eine Helligkeit und oder eine Farbtemperatur des Halbleiter-Leuchtmittels. Das Funkmodul empfängt dazu Steuerbefehle gemäß einem vereinbarten Protokoll von einer z.B. manuell betätigten Fernbedienung, die in entsprechende Steuersignale umgesetzt werden, die der Treiberschaltung zugeführt werden. Diese kann abhängig von den Steuersignalen den Strom, der durch die Leuchtdioden fließt, beeinflussen. Dazu kann eine Pulsweitenmodulation des Stroms vorgesehen sein.
Es kann z.B. ein handelsübliches Mobilgerät, beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Tablett-Computer, zur Steuerung der Leuchtvorrichtung eingesetzt werden, da diese Geräte üblicherweise bereits ebenfalls Funkeinrichtungen zur Nutzung dieser Funkstandards aufweisen. Die Geräte können mittels einer Software ("App") zur Steuerung der Leuchtvorrichtung eingesetzt werden.
Im Hinblick auf den Herstellungsprozess und einen platzsparenden Aufbau ist der Basiskörper bevorzugt zweiteilig ausgestaltet, wobei er beispielsweise aus einer Unterschale und einer Oberschale zusammengesetzt ist. Die beiden Schalen bilden einen Hohlraum, in dem das Anschlussmodul zur Stromversorgung des Halbleiter-Leuchtmittels angeordnet ist. Die Unterschale und/oder die Oberschale sind bevorzugt aus Aluminium tiefgezogen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung ist das Halbleiter-Leuchtmittel mit einer Schraube auf dem Basiskörper, beispielsweise dessen Oberschale, festgelegt. Bevorzugt ist am Basiskörper eine Hülse ausgebildet, in die die Schraube eingeschraubt ist. Besonders bevorzugt ist die Hülse in einem Tiefziehverfahren mit dem Basiskörper, insbesondere dessen Oberschale urgeformt
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung ist ein optisches Element in Abstrahlrichtung dem Leuchtmittel nachgeordnet, das eine räumliche Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung beeinflusst. Insbesondere wenn ein Halbleiter-Leuchtmittel eingesetzt wird, bei dem die Leuchtdioden in einer Ebene angeordnet sind, strahlt das Leuchtmittel stärker entlang der optischen Achse ab als eine konventionelle Glühlampe. Durch das optische Element, das z.B. Linsen, Diffusoren und/oder Reflektoren aufweisen kann, wird ein seitlich (radial) abstrahlender Anteil an dem von der Leuchtvorrichtung emittierten Licht erhöht. Bevorzugt ist das optische Element rastend an dem Basiskörper befestigt, was Aufbau und Montage vereinfacht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung weist das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und ein durchscheinendes Gehäuseoberteil auf, die bevorzugt verdrehsicher miteinander verrastet sind. Die Verrastung führt wiederum zu einer einfachen Montage. Durch die Verdrehsicherung wird es möglich, ein Drehmoment vom Gehäuseoberteil auf das Gehäuseunterteil zu übertragen, was für das Ein- und Ausschrauben aus einer Fassung wichtig ist.
Die beschriebene Leuchtvorrichtung kann insbesondere gut als Retrofit-Leuchtvorrichtung ausgebildet sein, bei der beispielsweise ein Aussehen und ein Anschlussschema einer klassischen Glühbirne nachgeahmt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung im Retrofit-Stil in einer schematischen Explosionsdarstellung;
Fig. 2: die Leuchtvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung;
Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung in einer schematischen Explosionsdarstellung;
Fig. 4: die Leuchtvorrichtung gemäß Fig. 3 in einer schematischen Schnittdarstellung; und
Fig. 5: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung in einer schematischen Explosionszeichnung.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer anmeldungsgemäßen Leuchtvorrichtung in einer perspektivischen Explosionszeichnung (Fig. 1) bzw. einer schematischen Schnittzeichnung (Fig. 2) dargestellt.
Die Leuchtvorrichtung ist als Retrofit-Leuchtvorrichtung ausgestaltet, das heißt, dass sie sich im Hinblick auf den elektrischen Anschluss und auch die Formgebung an bekannten Leuchtmitteln, hier Glühbirnen mit Schraubgewinde (z.B E27), orientiert. Es wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Anmeldung gezeigten Merkmale auch in Leuchtvorrichtungen mit anderer Formgebung und/oder anderen Anschlusssockeln oder Anschlussmöglichkeiten umgesetzt sein können, einschließlich Leuchtvorrichtungen, die nicht als Retrofit-Leuchten ausgebildet sind.
Die Leuchtvorrichtung hat ein Gehäuse 10, das ein Gehäuseunterteil 11 und ein darauf aufgesetztes Gehäuseoberteil 12 umfasst, sowie einen gegenüber dem Gehäuseoberteil 12 am Gehäuseunterteil 11 angesetzten Sockel 13 mit Außengewinde, das der Halterung der Leuchtvorrichtung in einer Fassung und der elektrischen Kontaktierung dient. Unten am Sockel ist ein gegenüber dem Gewinde isolierter Zentralkontakt 131 angeordnet, der neben dem Außengewinde als zweiter Anschlusskontakt dient.
Es ist eine rastende oder einschnappende Verbindung des Gehäuseunterteils 11 und des Gehäuseoberteils 12 vorgesehen. Dazu sind die Teile im Verbindungsbereich entsprechend ineinander greifend ausgestaltet. Bevorzugt ist eine Rastung vorgesehen, die ein Drehmoment übertragen kann, so dass die beiden Gehäuseteile 11, 12 verdrehsicher zueinander festgelegt sind. Bis auf die kontaktierenden Flächen am Sockel 13 sind die einzelnen Teile des Gehäuses 10 aus Kunststoff gefertigt, bevorzugt in einem Spritzgussverfahren. Zumindest das Gehäuseoberteil 12 ist dabei transluzent oder transparent gehalten, um das von der Leuchtvorrichtung emittierte Licht abzugeben. Das Gehäuseoberteil 12 kann vorteilhaft in einem Spritblasverfahren hergestellt sein.
In das Gehäuse 10 ist ein metallischer und hohler Basiskörper 20 eingesetzt, der in hier zweiteilig aufgebaut ist und eine Unterschale 21 und eine damit verbundene Oberschale 22 aufweist. Der Basiskörper 20 hat eine vielfältige Funktion inne. Er dient zum Beispiel zur Halterung eines Halbleiter-Leuchtmittels 30, nachfolgend Leuchtmittel 30 genannt, das auf der Oberschale 22 befestigt ist.
Weiter ist der Basiskörper 20 aus einem gut wärmeleitenden Material, bevorzugt einem Metall wie Aluminium, hergestellt und dient damit der Wärmeableitung von dem Leuchtmittel 30 produzierten Wärme. Sowohl die Unterschale 21 als auch die Oberschale 22 sind bevorzugt in einem Tiefziehverfahren hergestellt, was eine kostengünstige Fertigung bei möglichst geringen Wandstärken erlaubt. Die Unterschale 21 und die Oberschale 22 sind mechanisch belastbar miteinander verbunden, wodurch auch gute eine Wärmeleitung von der Oberschale 22 auf die Unterschale 21 gegeben ist, so dass auch die Unterschale 21 Wärme vom Leuchtmittel 30 aufnehmen und weiterleiten bzw. abgeben kann. Beide Elemente, Unterschale 21 und Oberschale 22, sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut, wobei die Verbindung beider Elemente miteinander durch eine Fügepassung erfolgt, ggf. unterstützt von Rastmitteln im Verbindungsbereich, zum Beispiel eine im Verbindungsbereich ausgebildete umlaufende Wulst oder Einkerbung.
Zusammengesetzt ist der Basiskörper 20 im Wesentlichen kapselförmig, wobei in seinem inneren Hohlraum ein Anschlussmodul 40 aufgenommen ist. Das Anschlussmodul 40 dient der Umsetzung des über den Sockel 13 zugeführten Wechselstroms des Haus-Lichtnetzes, also beispielsweise im Spannungsbereich von 110 Volt bis 230 Volt, in einen zur Versorgung des Leuchtmittels 30 geeigneten Gleichstrom. Das Anschlussmodul 40 weist zu diesem Zweck eine auf einer Platine 41 (auch PCB - printed circuit board - genannt) ausgebildete Wandler- und Treiberschaltung 42 auf, die z.B. einen AC/DC-Wandler und eine Konstantstromquelle umfasst.
Zur Kontaktierung des Sockels 13 sind Anschlussdrähte 43 vorgefertigt am Anschlussmodul 41 befestigt. Bevorzugt sind die Anschlussdrähte 43 als biegesteife Drähte ausgeführt, wobei der Durchmesser der Anschlussdrähte 43 ggf. größer sein kann, als für die elektrische Leitfähigkeit nötig ist. Das biegesteife Ausführen der Anschlussdrähte 43 hat den Vorteil, dass die Anschlussdrähte 43 bei der automatisierten Montage des Anschlussmoduls 40 problemlos durch Öffnungen in der Unterschale 21 und dem Gehäuseunterteil 11 geführt werden können und damit für eine Kontaktierung mit dem Sockel 13 bereit stehen.
Die Anschlussdrähte 43 können in unterschiedlichen Ebenen geführt werden, so dass sie ausreichend voneinander beanstandet sind, auch wenn die Anschlusspunkte der Anschlussdrähte 43 am Anschlussmodul 40 eng benachbart sind. Die Anschlussdrähte 43 können als isolierte oder auch nicht isolierte Drähte ausgebildet sein. Die Biegesteifheit oder Biegefestigkeit ermöglicht in einer automatisierten Montage auch das Ausrichten, Fixieren, Biegen und/der Zuschneiden dieser Anschlussdrähte 43.
Der Basiskörper 20 und das Gehäuseunterteil 11 sind bevorzugt miteinander verrastet, wobei die Verrastung so ausgebildet ist, dass eine Wärmeausdehnung des Basiskörpers 20, insbesondere der Unterschale 21 des Basiskörpers 20, keine unzulässige und materialzerstörende- oder ermüdende Belastung auf das Gehäuseunterteil 11 ausübt. Dabei ist ein guter Wärmekontakt zwischen der Unterschale 21 und dem Gehäuseunterteil 11 gegeben, so dass innerhalb der Leuchtvorrichtung entstehende Wärme unter anderem über das Gehäuseunterteil 11 abgegeben wird. Weiter ist nach unten, in Richtung des Sockels 13, in der Unterschale 21 eine Öffnung vorgesehen, durch die Anschlussdrähte 43 des Anschlussmoduls 40 zum Sockel 13 hindurchgeführt sind. In die Oberschale 22 ist ebenfalls ein Durchbruch eingebracht, durch den eine elektrische Verbindung vom Leuchtmittel 30 zum Anschlussmodul 40 erfolgt. Diese kann beispielsweise über einen am Halbleiter-Leuchtmittel 30 vormontierten, beispielsweise angelöteten, Stecker 44 erfolgen. Der Stecker 44 ist bevorzugt ein Platinenrandverbinder, der unmittelbar Kontaktstreifen 411 auf der Platine 41 kontaktiert.
Im unteren Teil des Gehäuseunterteils 11 sind zwei gegenüberliegende u-förmige Führungsstege vorgesehen, die durch Durchbrüche der Unterschale 21 in das Innere des Basiskörpers 20 hineinragen. In die Führungsstege kann das Anschlussmodul 40 mit seiner Platine 41 eingeschoben werden.
Das Leuchtmittel 30 weist eine ebene Trägerplatine 31 auf, auf der eine Mehrzahl von Leuchtelementen, hier Leuchtdioden 32 (LEDs - light emitting diodes), angeordnet sind. Ein derartig ausgestaltetes Leuchtmittel 30 strahlt im Wesentlichen senkrecht zur Fläche der Trägerplatine 31 ab, also in Richtung der Symmetrieachse (Einschraubachse) der Leuchtvorrichtung. Um eine Abstrahlung auch quer zu der Symmetrieachse zu erzielen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein optisches Element 50 vorgesehen, das in Abstrahlrichtung gesehen hinter dem Leuchtmittel 30 angeordnet ist und die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung beeinflusst. Das optische Element 50 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Oberschale 22 montiert, indem es auf einen Absatz 221 der Oberschale 22 verrastet.
Das Leuchtmittel 30 liegt auf einer Oberseite des Absatzes 221 auf und ist dort mittels einer Schraube 33 montiert, die in eine tiefgezogene Hülse 222 eingeschraubt ist. Bevorzugt schneidet die Schraube 33 dabei selbst ein Gewinde in die Hülse 222. Es wird angemerkt, dass auch andere Montageverfahren denkbar sind, beispielsweise Klammern oder Krampen, die die Trägerplatine 31 auf der Oberschale 22 befestigen. In die Oberseite des Absatzes 221 sind weiterhin Öffnungen 223 für die Stecker 44 zur Kontaktierung des Leuchtmittels 30 eingebracht.
Das optische Element 50 kann bevorzugt aufgrund der Befestigung auf der Oberschale 22 oder unmittelbar an der Trägerplatine 31 auch Wärme aufnehmen und abgeben. Das optische Element 50 kann aus Kunststoff hergestellt sein, wobei transparente und/oder reflektierende oder streuende Komponenten verwendet werden können. Das dargestellte Element 50 ist beispielsweise transparent mit einem reflektierenden ringförmigen zentralen Einsatz 51.
Der reflektierenden Flächen des Einsatzes 51 lenken einen Teil der von den Leuchtdioden 32 abgegebenen Strahlung radial nach außen ab. Das optische Element 50 kann alternativ oder zusätzlich eine Linse aufweisen, die axial vor den Leuchtdioden 32 angeordnet ist. Die Linse ist bevorzugt eine Zerstreuungslinse, die das von den Leuchtdioden 32 abgegebene Strahlungsbündel aufweitet und so die Abstrahlcharakteristik in radialer Richtung verbreitert. Wegen ihrer flachen Bauform kann die Linse 52 vorteilhaft als Fresnellinse ausgebildet sein.
Anmeldungsgemäß weist die Leuchtvorrichtung zudem ein Funkmodul 45 auf, das ebenfalls in dem Basiskörper 20 angeordnet ist. Vorliegend ist das Funkmodul 45 in das Anschlussmodul 40 integriert und mit auf der Platine 41 ausgebildet. Dieses vereinfacht die Herstellung und Montage der Leuchtvorrichtung. Das Funkmodul 45 dient der Einstellung von mindestens einem Betriebsparameter der Leuchtvorrichtung. Im einfachsten Fall können über das Funkmodul 45 die Leuchtdioden 32 des Leuchtmittels 30 ein- bzw. ausgeschaltet werden. Weiter kann vorgesehen sein, die Leuchtdioden 32 in ihrer Helligkeit einzustellen, also z.B. zu dimmen. Das Funkmodul 45 empfängt dazu Steuerbefehle einer z.B. manuell betätigten Fernbedienung, die in entsprechende Steuersignale umgesetzt werden, die der Wandler- und Treiberschaltung 42 zugeführt werden. Diese kann abhängig von den Steuersignalen den Strom, der durch die Leuchtdioden 32 fließt, beeinflussen. Dazu kann eine Pulsweitenmodulation des Stroms vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung können verschiedene Arten von Leuchtdioden 32 vorhanden sein, die sich in ihrer Farbe und/oder Farbtemperatur unterscheiden. Beispielsweise können zwei Gruppen von Leuchtdioden 32 vorhanden sein, eine Gruppe, die warmweißes Licht z.B. mit einer Farbtemperatur von etwa 2200 K (Kelvin) abstrahlt und eine Gruppe, die kaltweißes Licht z.B. mit einer Farbtemperatur von etwa 4500 K abstrahlt. Wenn beide Gruppen getrennt in ihrer Helligkeit eingestellt werden können, kann die Farbe des insgesamt von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Lichts variiert werden. Ion alternativen Ausgestaltungen können auch mehr als die genannten beiden Gruppen vorgesehen sein, beispielsweise 3 oder 4 Gruppen in den Farben rot, blau, grün und optional weiß. Dann kann eine beliebige Farbe des abgegebenen Lichts der Leuchtvorrichtung eingestellt werden.
Um trotz der Anordnung des Funkmoduls 45 in dem metallischen Basiskörper 20 einen Funkempfang zu ermöglichen, ist in der Oberschale 22 des Basiskörpers 20 ein Durchbruch 224 im Bereich einer Schulter neben dem Absatz 221 angeordnet. Durch diesen Durchbruch 224 führt vom Funkmodul 45 aus eine Antenne 46, die damit neben der Trägerplatine 31 in den Hohlraum zwischen Basiskörper 20 bzw. Trägerplatine 31 bzw. optischem Element 50 und dem Gehäuseoberteil 12 hineinragt. Dort befindet sich die Antenne 46 außerhalb des abschirmenden metallischen Basiskörpers 20, aber immer noch unauffällig und geschützt innerhalb des Kunststoff-Gehäuses 10.
Die Länge der Antenne 46 ist durch die Wellenlänge der vom Funkmodul 45 genutzten Funkfrequenz bestimmt. Um die Antenne 46 in der gewünschten Länge im Gehäuseoberteil 12 platzieren zu können, ist eine Wellenstruktur 461 in die Antenne 46 eingeprägt, die bei gleicher Leiterlänge der Antenne 46 deren Einbaulänge verkürzt.
Das Funkmodul 45 kann bidirektional ausgebildet sein und beispielsweise zur Nutzung des Bluetooth-Protokolls eingerichtet sein. Alternativ kann auch WLAN (Wireless Lokal Area Network) oder ZigBee oder ein anderer Standard zur digitalen Funkkommunikation verwendet werden. Weiter alternativ könnte auch ein proprietäres Funkprotokoll verwendet werden.
Die Komponenten der Leuchtvorrichtung sind im Hinblick auf eine mögliche Automatisierbarkeit des Herstellungsprozesses, insbesondere des Prozesses des Zusammensetzens der Leuchtvorrichtung, ausgebildet. Dieses beinhaltet beispielsweise, dass Teile leicht greifbar und orientierbar sind. Weiterhin sind Verbindungen zwischen den Teilen bevorzugt Schnapp- und/oder Rast- und/oder Füge-Verbindungen, die besonders bevorzugt in einer gemeinsamen Füge- bzw. Verrastungsrichtung zusammengesetzt werden können, besonders bevorzugt entlang der Symmetrieachse der Leuchtvorrichtung, die bei den dargestellten Sockeln 13 auch die Richtung ist, in der die Leuchtvorrichtung in eine Fassung eingeschraubt wird. Im Rahmen der Anmeldung wird diese Richtung auch als axiale Richtung bezeichnet.
In den Fig. 3 und 4 ist in gleicher Weise wie in den Fig. 1 und 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung im Retrofit-Stil gezeigt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in diesen wie auch der nachfolgenden Figur gleiche oder gleichwirkende Elemente wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2.
Bezüglich des Grundaufbaus entspricht die Leuchtvorrichtung des zweiten und auch des in Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels der des ersten Ausführungsbeispiels. Auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel wird hiermit ausdrücklich verwiesen. Nachfolgend wird vor allem auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen eingegangen.
Die Leuchtvorrichtung der Fig. 3 und 4 zeichnet sich durch einen flacheren Aufbau des metallischen Basiskörpers 20 aus. Wiederum ist der Basiskörper 20 zweiteilig in Form einer Kapsel gebildet und ist aus einer Unterschale 21 und einer Oberschale 22 zusammengesetzt. Insbesondere die Oberschale 22 weist jedoch eine geringere Bauhöhe auf, wobei sich die Montagefläche für das Halbleiter-Leuchtmittel 30 im Wesentlichen über den gesamten Durchmesser des Basiskörpers 20 erstreckt und nicht den Absatz 221 aufweist, der beim ersten Ausführungsbeispiel zur Ausbildung einer Schulter am Basiskörper 20 führt (vgl. Fig. 1 und 2). Im Hinblick auf das Anschlussmodul 40 wird eine geringere Bauhöhe des Basiskörpers 20 auch dadurch erzielt, dass das Funkmodul 45 flach auf der Platine 41 des Anschlussmoduls ausgerichtet ist, wobei flach in diesem Zusammenhang bedeutet, dass die Fläche einer Platine des Funkmoduls 45 parallel zur Trägerplatine 31 bzw. deren Montagefläche auf der Oberschale 22 ausgerichtet ist.
Wiederum ist ein Durchbruch 224 in der Oberschale 22 vorgesehen, durch den eine Antenne 46 in das Gehäuseoberteil 12 hinein ragt. Vergleichbar mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Durchbruch 224 in einem äußeren Bereich der Oberschale 22 ausgebildet, nicht jedoch an der (hier nicht vorhandenden) Schulter, sondern in der Ebene der Montagefläche für das Halbleiter-Leuchtmittel 30. Das Halbleiter-Leuchtmittel 30 ist ebenfalls bezüglich seiner Grundfläche rund ausgebildet mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Oberschale 22, so dass der Durchbruch 224 und die Antenne 46 neben dem Halbleiter-Leuchtmittel 30 vorbei geführt ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Antenne 46 mit einer Wellenstruktur 461 versehen sein, so dass eine größere Länge der Antenne 46 in dem Gehäuseoberteil 12 angeordnet werden kann, als durch die freie Bauhöhe im Gehäuseoberteil 20 bei gerade Ausgestaltung der Antenne 46 möglich wäre.
Ein weiterer Unterschied bei dem zweiten Ausführungsbeispiel betrifft die Lichtabstrahlung der Leuchtvorrichtung, die in diesem Fall ohne das optische Element 50 erfolgt, das beim ersten Ausführungsbeispiel die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung modifiziert. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die Abstrahlcharakteristik durch die des Halbleiter-Leuchtmittels 30 sowie eine diffuse Verteilung durch das ggf. milchige Material des Gehäuseoberteils 12 erzielt.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Explosionsdarstellung. Wie beim zweiten Ausführungsbeispiel weist der Basiskörper 20 eine Oberschale 22 mit einer Montagefläche für das Halbleiter-Leuchtmittel 30 auf, die sich eben über die im Wesentlichen gesamte Breite des Basiskörpers 20 erstreckt. Ein Durchbruch 224 für eine Antenne 46 ist wiederum im äußeren Bereich der Oberschale 22 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Halbleiter-Leuchtmittel 30 bezüglich seiner Grundfläche größer ausgebildet als beim zweiten Ausführungsbeispiel und erstreckt sich neben dem Bereich des Durchbruchs 224 bis nahezu an den Rand der Oberschale 22. Die Antenne 46 ist jedoch vorteilhafterweise nicht durch die Trägerplatine 31 des Halbleiter-Leuchtmittels 30 geführt, da dieses die Montage der Anordnung, insbesondere eine automatisierte Montage, erschweren würde. Stattdessen ist in der Trägerplatine 31 eine Ausnehmung 311 am Rand angeordnet, so dass der Bereich des Durchbruchs 224 nicht von der Trägerplatine 31 bedeckt wird. Die Antenne 46 kann dadurch nach wie vor neben dem Halbleiter-Leuchtmittel 30 in das Gehäuseoberteil 12 führen, wobei eine Montage durch Aufsetzen des Halbleiter-Leuchtmittels 30 erfolgen kann, ohne dass die Antenne 46 durch die Trägerplatine 21 geführt oder gefädelt werden müsste.
Zu der Ausnehmung 311 vergleichbare Ausnehmungen weist die Trägerplatine 31 zudem noch im Bereich von Montagehilfsöffnungen 225 auf, die in der Oberschale 22 angeordnet sind und die eine Zentrierung der Platine 41 innerhalb des bereits zusammengesetzten Basiskörpers 20 durch entsprechende Montagewerkzeuge ermöglichen, um die Platine 41 und damit die Kontaktstreifen 411 beim Kontaktieren des Halbleiter-Leuchtmittels 30 zu positionieren und zu fixieren.

Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
11: Gehäuseunterteil
12: Gehäuseoberteil
13: Sockel
131: Zentralkontakt

20: Basiskörper
21: Unterschale
22: Oberschale
221: Absatz
222: Hülse
223: Öffnung
224: Durchbruch
225: Montagehilfsöffnung

30: Halbleiter-Leuchtmittel
31: Trägerplatine
32: Leuchtdiode (LED)
33: Schraube

40: Anschlussmodul
41: Platine
411: Kontaktstreifen
42: Wandler- und Treiberschaltung
43: Anschlussdraht
44: Stecker
45: Funkmodul
46: Antenne
461: Wellenstruktur

50: optisches Element
51: Einsatz

Claims

Leuchtvorrichtung mit mindestens einem Halbleiter-Leuchtmittel (30) und einem Gehäuse (10) aus Kunststoff, in dem ein metallischer Basiskörper (20) angeordnet ist, auf dem das Halbleiter-Leuchtmittel (30) montiert ist und in dem ein Anschlussmodul (40) für das Halbleiter-Leuchtmittel (30) aufgenommen ist, wobei ein mit dem Anschlussmodul (40) gekoppeltes Funkmodul (45) zur Einstellung von Betriebsparametern vorgesehen ist, und wobei eine Antenne (46) des Funkmoduls (45) innerhalb des Gehäuses (10) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkmodul (45) innerhalb des Basiskörpers (20) angeordnet ist, wobei der Basiskörper (20) einen Durchbruch (224) aufweist, durch den die Antenne (46) des Funkmoduls (45) an dem Halbleiter-Leuchtmittel (30) vorbei in einen Hohlraum zwischen dem Basiskörper (20) und dem Gehäuse (10) ragt.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Antenne (46) eine Wellenstruktur (461) aufweist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Funkmodul (45) gemäß des Bluetooth-, WLAN- oder ZigBee-Standards eingerichtet ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Betriebsparameter einen Einschaltzustand, eine Helligkeit und oder eine Farbtemperatur des Halbleiter-Leuchtmittels (30) betreffen.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Basiskörper (20) zweiteilig ausgestaltet ist und aus einer Unterschale (21) und einer Oberschale (22) zusammengesetzt ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Oberschale (22) einen Absatz (221) aufweist, auf dem das Halbleiter-Leuchtmittel (30) befestigt ist und durch den eine seitliche Schulter gebildet ist, wobei der Durchbruch (224) für die Antenne (46) in der Schulter angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Absatz (221) zentral an der Oberschale (22) ausgebildet ist und die seitliche Schulter umlaufend ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Unterschale (11) und/oder die Oberschale (12) aus Aluminium tiefgezogen sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 8, bei der das Halbleiter-Leuchtmittel (30) mittels einer Schraube (33) an dem Basiskörper (20) festgelegt ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 9, bei der in dem Basiskörper (20) eine Hülse (222) in einem Tiefziehverfahren urgeformt ist, in die die Schraube (33) eingeschraubt ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 10, bei der ein optisches Element (50) in Abstrahlrichtung dem Leuchtmittel (30) nachgeordnet ist, das eine räumliche Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung beeinflusst.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das optische Element (50) rastend an dem Basiskörper (20) befestigt ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 12, bei der das Gehäuse (10) ein Gehäuseunterteil (11) und ein durchscheinendes Gehäuseoberteil (12) aufweist, die verdrehsicher miteinander verrastet sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die als Retrofit-Leuchtvorrichtung ausgebildet ist.