WO2009012914A1 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

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WO2009012914A1
WO2009012914A1 PCT/EP2008/005772 EP2008005772W WO2009012914A1 WO 2009012914 A1 WO2009012914 A1 WO 2009012914A1 EP 2008005772 W EP2008005772 W EP 2008005772W WO 2009012914 A1 WO2009012914 A1 WO 2009012914A1
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regular
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Kai Franz
Dirk Wittenberg
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Definitions

  • the invention relates to a lighting device having a radiation-emitting front side, which has a plurality of light sources, which are arranged on grid points of a regular grid, and also a set of such lighting devices.
  • LEDs red / green / blue, RGB or white
  • RGB blue
  • white white LEDs
  • the illumination device has a radiation-emitting front side, which has a plurality of light sources, which are arranged on grid points of a substantially regular grid. At least one lateral edge of the lighting device is provided with at least one provided on which at least a part of a light source is arranged.
  • the respective light sources can also assume their position on the regular grid at the edge of the illumination device. In this case, a comparatively small offset of one or more light sources to the position of the grid points is allowed, for. B. up to 25%, especially up to 15% of the lattice spacing.
  • a guide arrangement for fastening with further lighting devices can be formed at the same time by the projection or projections. By more closely approximating a regular lattice structure, the homogeneity of the light emission can be improved and the lumi- nance increased, with a comparatively low height.
  • At least two opposite lateral edges are each provided with at least one projection.
  • the projections have a same shape and a regular distance from each other.
  • a lighting device in which a width of the projections corresponds to the regular spacing of the projections, so that a plurality of lighting devices can be connected to one another with an exact fit.
  • regular illumination when all the light sources are arranged on grid points of a regular grid, or only slightly deviating therefrom. Also preferred is a lighting device in which the regular grating is a hexagonal grating.
  • the light sources each comprise at least one single-color, in particular white, luminous element, especially LED, is preferred.
  • the light sources each comprise a luminous element group with at least two different-colored luminous elements.
  • the differently colored lighting elements comprise at least one red, one blue and / or one green luminous element.
  • the differently colored lighting elements comprise at least one red, one blue and / or one green luminous element.
  • one red, one blue and two green LEDs are preferred as elements of a lighting element group
  • At least two lighting devices are connected to each other so that the projections of one side edge of one of the lighting devices engage with the projections of one side edge of another of the lighting devices.
  • the regular grid extends at least beyond the intermeshingly connected lighting devices.
  • the backlight includes at least one of the above devices.
  • FIG. 1 shows a top view of a front side of a backlight for a television with multiple lighting devices;
  • FIG. 2 shows a detail of the backlight of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a sketch in plan view of a front side of a plurality of illumination devices with a wiring pattern according to a first embodiment
  • FIG. 4 shows a sketch of a front view of a plurality of illumination devices with a wiring pattern according to a second embodiment.
  • each lighting device 2 has the same shape, as well as side edges, which has periodically arranged projections or recesses, as described in more detail in FIG.
  • the lighting devices 2 shown comprise circuit boards, the radiation-emitting front side of which is equipped with a plurality of light sources in the form of white LEDs.
  • FIG. 2 shows a section of the backlight 1 of FIG. 1 at the connection region of two illumination devices 2 of an arbitrary row connected to one another in an intermeshing manner.
  • the interlocking lateral edges of the lighting devices 2 each have four projections 4 with respect to an imaginary straight side edge K of a known rectangular contour, which is shown here by dashed lines only for the left lighting device 2.
  • the projections 4 all have the same rectangular shape and a regular distance from each other, wherein a width of the projections 4 the regular distance the projections 4 of a lighting device 2 corresponds to each other. Therefore, two opposite lateral edges of a lighting device 2 are shape invariant with respect to a 180 ° rotation; Consequently, as shown, the edges of two lighting devices can also be inserted into each other in a substantially matching manner.
  • the light sources (here: white LEDs) 3 of each illumination device 2 are all arranged on grid points of an imaginary regular, non-rectangular grid H1, H2, H3. This means that the position of each light source 3 can be assigned to a lattice point of a regular non-rectangular lattice H1, H2, H3. In this case, depending on the choice of the grid H1, H2, H3 - not all light sources 3 must be assigned to the same grid. Thus, not all the light sources 3 can be assigned to the same hexagonal lattice Hl, but all the light sources 3 can be assigned to a hexagonal lattice Hl and / or H2. When selecting a parallelogram H3 as a grid pattern, each of the light sources 3 shown as a grid point can be displayed. For convenience, the grids are
  • H1, H2, H3 are shown only on the basis of an exemplarily selected unit cell.
  • the entire imaginary grid H1, H2, H3 may extend beyond the illumination devices 2, as shown by way of example at the bottom dash-dot unit cell of the grid H2, so that light sources 3 at the edge of the illumination devices 2 can be assigned to a grid location of this grid H2.
  • the projections 4 it is possible to ensure that the peripheral light sources 3 are not positioned at positions outside a regular grid structure in order to ensure a sufficient luminance, whereby a non-uniform light pattern would result at adjacent side edges.
  • the regular grid H1, H2, H3 may rather extend beyond the interlinked lighting devices 2.
  • lighting Sources 3 different lighting devices 2 to be arranged on a plurality of lighting devices 2 away extending grid pattern H1, H2, H3.
  • the light sources 3 each comprise a white LED as the luminous element.
  • the light sources 3 can be electrically connected in different ways on the lighting device 2 and between a plurality of lighting devices 2. It is conceivable, for example, to distribute a series connection over a plurality of lighting devices 2, whereby a larger number of light sources 3 can be connected in series.
  • the lighting devices 2 may, for. With plugs, Soldering or jumpers are electrically connected together.
  • FIG. 3 shows a plan view of a front side of a plurality of illumination devices with a wiring pattern according to a first embodiment.
  • a plurality of lighting devices 5 and 5a, 5b, 5c and 5d are electrically connected to each other via the interposed with the projections 4, interlocking side edges.
  • a connection via the upper and / or lower side edges to corresponding, not shown lighting devices 5 would also be possible, but is not shown for reasons of clarity.
  • Through the lateral electrical connection can see cables to the lighting devices
  • FIG. 3 there are four lighting devices
  • Each of the lighting devices 5a, 5b, 5c, 5d has its own external connection 6.
  • the leftmost positioned lighting device 5a has a populated connector 7 for the electrical connection of the lowermost external connection 6 with the associated wiring on the circuit board.
  • the illumination device 5b arranged on the right also has a populated connector 7 for the electrical connection of the second lowest external connection 6 to the associated one
  • the interconnection of the illumination devices 5 is designed such that the light sources 3 are connected in series only on a respective illumination device 5, it can be determined on driver-side detection of an interruption circuit ("pen circuit") on which illumination device 5 or PCB is the defect.
  • pen circuit an interruption circuit
  • FIGS. 3 and 4 show that the contouring of the side edges, that is to say the sequence of the projections 4 or recesses 13, is designed here so that the right side edge can engage in the left side edge. Therefore, it is also favorable to design the lighting devices 11 or their printed circuit boards such that the contour and mounting holes 12 (see FIG. 2) are invariant with respect to rotation of the lighting device 5 by 180 °.
  • the lighting device Ha can be rotated by 180 ° to the lighting device Hd, and lighting device Hb becomes the lighting device Hc. This reduces the number of assembly variants to be realized, which has advantages in terms of logistics and testing of the printed circuit boards, since each assembly variant requires its own test routine.
  • one (in particular whole white) group of luminous elements can be used with at least two differently colored luminous elements, the luminous element groups being arranged with their (luminous) center of gravity at the grid points.
  • Particularly advantageous are (white) light element groups in RGGB, RGB or RGBW design, with other groupings are possible, for.
  • RRGB and so on.
  • Individual monochromatic LEDs can also be used as sources of light, or groups of luminous elements with colored shades.
  • IR or UV light sources can be used, optionally together with a wavelength-converting element for changing the Luminous color.
  • the number of light sources is basically not limited in any direction and may include an even or odd number.
  • LEDs instead of LEDs, other light sources can be used, for. B. laser diodes, etc.
  • the projections may be provided only on one side of the lighting device, or on three or all sides.
  • a set of multiple lighting devices may then also comprise a mixture of such lighting devices.
  • a set of two lighting devices may have the projections only on the nested sides.
  • multiple lines of sets of lighting devices may be connected together by interlocking projections. Then power lines or data lines can be guided arbitrarily over interlocking side edges. With regard to the wiring, this can be present, for example, on the front side, the back side or both (for example connected by means of plated-through holes).
  • a side edge need not have uniform protrusions or recesses.
  • a rounded protrusion may be adjacent to a rectangular protrusion, and so on, and advantageously it should be ensured that the side edges can be safely set in place. It is also generally not important, depending on the design, whether a gap remains in some places of assembled lighting devices. Also, distances and depths do not need to be equal. In general, the description can also by a
  • the printed circuit board design makes it possible to couple the light evenly in the light guide in a multicell arrangement.
  • a two-line arrangement as shown in FIG 1 can be used, in which the LEDs are offset from each other, which improves the coupling and in addition the heat is better distributed in the area.
  • a printed circuit board design with protrusions to offset the LEDs in the lines. This also offers the advantage of being able to use smaller LEDs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (2) mit einer strahlungsemittierenden Vorderseite, die eine Vielzahl von Lichtquellen (3) aufweist, welche auf Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters (H1) angeordnet sind, und ferner einen Satz (1) solcher Beleuchtungsvorrichtungen. Zumindest ein seitlicher Rand der Beleuchtungsvorrichtung ist mit zumindest einem Vorsprung (4) versehen, auf welchem zumindest ein Teil einer Lichtquelle (3) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
BeleuchtungsVorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Strahlungsemittierenden Vorderseite, die eine Vielzahl von Lichtquellen aufweist, welche auf Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet sind, und ferner einen Satz solcher Beleuchtungsvorrichtungen.
Zur homogenen Hinterleuchtung von Displays oder Werbetafeln (oder auch in Anwendungen zur Allgemeinbeleuchtung, z. B. Lichtkacheln) werden u. a. LEDs (Rot/Grün/Blau; RGB oder weiß) eingesetzt. Um eine Massenfertigung solcher Hinter- leuchtungseinrichtungen rationell durchzuführen, müssen mehrere LEDs oder mehrere LED-Cluster auf einer Leiterplatte montiert werden. Mehrere identische Leiterplatten mit evtl. unterschiedlicher Bestückung werden dann zu einer Hinter- leuchtungseinheit zusammengebaut. Stand der Technik stellen hierbei rechteckige Leiterplatten („Module") mit einer oder mehreren Reihen von RGB-Clustern (insbesondere von RGGB- Clustern) oder weißen LEDs auf einem Modul dar. Zur Verbesserung der Leuchtdichtehomogenität in Verbindung mit einer minimalen Bauhöhe der Hinterleuchtungseinheit werden die RGB- Cluster oder die weißen LEDs hexagonal angeordnet. Ein Beispiel zur Anordnung von RGGB-LED-Clustern ist in DE 10 2006 002 275 Al offenbart.
Für unterschiedliche Displaygrößen und unterschiedliche HeI- ligkeiten werden unterschiedlich viele LEDs bzw. Cluster benötigt. Eingeschränkt wird eine Verwendbarkeit von Modulen dadurch, dass die maximale mit Standard-Bestückautomaten nutzbare Platinengröße etwa 50x30 cm2 beträgt. Andererseits sollten, um die Anzahl der Module eines Displays zu reduzie- ren, möglichst viele LEDs pro Modul montiert werden. Zur Erzielung hoher Leuchtdichten ist daher meist notwendig, die LEDs sehr eng zu bestücken. Deswegen ist es teilweise nicht möglich, die LEDs so zu bestücken, dass der Abstand der LEDs untereinander gleich bleibt. Dadurch ist es wiederum nicht möglich, eine enge Anordnung mit rechteckigen Leiterplatten zu realisieren.
Durchgängig regelmäßige, nicht-rechteckige LED-Anordnungen, wie z. B. die in DE 10 2006 002 275 Al vorgeschlagene hexago- nale Anordnung, lassen sich mit bekannten Modulen bisher nicht realisieren.
In Anwendungen mit seitlicher Lichteinstrahlung (sog. "Edge- lighf-Anwendungen) wird Licht mehrerer paralleler CCFLs oder einreihiger LED-Anordnungen in Lichtleiter eingekoppelt. Bei den einreihigen LED-Anordnungen tritt das Problem auf, die Wärme effektiv abzuführen. Dieses Problem lässt sich durch eine mehrreihige Anordnung von LEDs verringern. Auch hierbei sollte die Dichte der LEDs möglichst hoch sein, wodurch Platz gespart wird und / oder der eingekoppelte Lichtstrom erhöht wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur verbesserten optischen Homogenität und / oder zur Erzeugung eines verstärkten Lichtstroms von Beleuchtungsvorrichtungen mit Strahlungsemittierenden Seiten mit mehreren Lichtquellen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, einem Satz von Beleuchtungsvorrichtungen nach Anspruch 12 und einer Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den Unteransprüchen einzeln oder in Kombination entnehmbar.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist eine Strahlungsemittierende Vorderseite auf, die eine Vielzahl von Lichtquellen aufweist, welche auf Gitterpunkten eines im Wesentlichen regelmäßigen Gitters angeordnet sind. Dabei ist zumindest ein seitlicher Rand der Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einem Vor- sprung versehen, auf welchem zumindest ein Teil einer Lichtquelle angeordnet ist. Durch Vorsehen eines Vorsprungs können die jeweiligen Lichtquellen auch am Rand der Beleuchtungsvorrichtung ihre Position auf dem regelmäßigen Gitter einnehmen. Dabei ist ein vergleichsweise geringer Versatz einzelner oder mehrerer Lichtquellen zur Position der Gitterpunkte erlaubt, z. B. bis zu 25%, speziell bis zu 15% des Gitterabstandes. Zudem kann gleichzeitig durch den Vorsprung bzw. Vorsprünge eine Führungsanordnung zur Befestigung mit weiteren Beleuch- tungsvorrichtungen gebildet werden. Durch die genauere Annäherung an eine regelmäßige Gitterstruktur lässt sich die Homogenität der Lichtabstrahlung verbessern und die Leuchtdichte erhöhen, und zwar bei vergleichsweise geringer Bauhöhe.
Vorzugsweise sind zumindest zwei gegenüberliegende seitliche Ränder mit jeweils mindestens einem Vorsprung versehen.
Bevorzugt wird eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der zwei gegenüberliegende seitliche Ränder eine ineinandergreifende Form aufweisen, da so einfach größerer Beleuchtungsstrukturen zusammengesetzt werden können.
Es ist zur einfachen Bestückung und Montage besonders vorteilhaft, wenn die zwei gegenüberliegenden seitlichen Ränder gegenüber einer Drehung um 180° forminvariant sind.
Es wird ferner bevorzugt, wenn die Vorsprünge eine gleiche Form und einen regelmäßigen Abstand zueinander aufweisen.
Bevorzugt wird auch eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der eine Breite der Vorsprünge dem regelmäßigen Abstand der Vorsprünge entspricht, so dass mehrere Beleuchtungsvorrichtungen passgenau miteinander verbunden werden können.
Es wird zur regelmäßigen Beleuchtung ferner bevorzugt, wenn sämtliche Lichtquellen auf Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters, oder nur gering davon abweichend, angeordnet sind. Bevorzugt wird auch eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der das regelmäßige Gitter ein hexagonales Gitter ist.
Bevorzugt wird zudem eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der die Lichtquellen jeweils mindestens ein einfarbiges, insbesondere weißes, Leuchtelement, speziell LED, umfassen.
Bevorzugt wird auch eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der die Lichtquellen jeweils eine Leuchtelementgruppe mit zumindest zwei verschiedenfarbigen Leuchtelementen umfassen.
Dann umfassen vorzugsweise die verschiedenfarbigen Leuchtelemente zumindest ein rotes, ein blaues und / oder ein grünes Leuchtelement. Zur zuverlässigen und preiswerten Weißmischung werden insbesondere eine rote, eine blaue und zwei grüne LEDs als Elemente einer Leuchtelementgruppe bevorzugt
Beim Satz von Beleuchtungsvorrichtungen sind mindestens zwei Beleuchtungsvorrichtungen miteinander so verbunden, dass die Vorsprünge eines seitlichen Rands einer der Beleuchtungsvorrichtungen mit den Vorsprüngen eines seitlichen Rands einer anderen der Beleuchtungsvorrichtungen ineinandergreifen.
Bevorzugt erstreckt sich bei diesem Satz das regelmäßige Gitter zumindest über die ineinandergreifend verbundenen Beleuchtungsvorrichtungen hinweg.
Die Hintergrundbeleuchtung umfasst zumindest eine der obigen Vorrichtungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben.
FIG 1 zeigt in Draufsicht auf eine Vorderseite eine Hintergrundbeleuchtung für einen Fernseher mit mehreren Beleuchtungsvorrichtungen; FIG 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Hintergrundbeleuchtung von FIG 1;
FIG 3 zeigt skizzenhaft in Draufsicht auf eine Vorderseite mehrere Beleuchtungsvorrichtungen mit einem Verdrahtungsmuster nach einer ersten Ausführungsform; und
FIG 4 zeigt skizzenhaft in Draufsicht auf eine Vorderseite mehrere Beleuchtungsvorrichtungen mit einem Verdrahtungsmuster nach einer zweiten Ausführungsform.
FIG 1 zeigt eine Hintergrundbeleuchtung 1 für einen 65 ZoIl- Fernseher, die mehrere (6 Zeilen x 5 Spalten = 30) Beleuchtungsvorrichtungen 2 aufweist. Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 jeder Zeile sind ineinandergreifend miteinander verbunden. Dazu weist jede Beleuchtungsvorrichtung 2 die gleiche Form auf, als auch Seitenränder, welche periodisch angeordnete Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweist, wie genauer in FIG 2 beschrieben. Die gezeigten Beleuchtungsvorrichtungen 2 umfassen Leiterplatten, wobei deren Strahlungsemittierende Vorderseite mit einer Vielzahl von Lichtquellen in Form weißer LEDs bestückt ist.
FIG 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Hintergrundbeleuchtung 1 von FIG 1 am Verbindungsbereich zweier ineinandergreifend miteinander verbundener Beleuchtungsvorrichtungen 2 einer beliebigen Zeile. Die ineinandergreifenden seitlichen Ränder der Beleuchtungsvorrichtungen 2 weisen jeweils vier Vorsprünge 4 bezüglich einer gedachten geraden Seitenkante K einer bekannten rechteckigen Kontur auf, welche hier gestrichelt nur für die linke Beleuchtungsvorrichtung 2 eingezeichnet ist. Auf jedem Vorsprung 4 ist ein Teil einer Lichtquelle 3 angeordnet. Die Vorsprünge 4 weisen alle die gleiche rechteckige Form und einen regelmäßigen Abstand zueinander auf, wobei eine Breite der Vorsprünge 4 dem regelmäßigen Abstand der Vorsprünge 4 einer Beleuchtungsvorrichtung 2 zueinander entspricht. Daher sind zwei gegenüberliegenden seitliche Ränder einer Beleuchtungsvorrichtung 2 gegenüber einer Drehung um 180° forminvariant; folglich können auch die Ränder zweier Beleuchtungsvorrichtungen wie gezeigt im Wesentlichen passend ineinander gesteckt werden.
Die Lichtquellen (hier: weiße LEDs) 3 jeder Beleuchtungsvorrichtung 2 sind sämtlich auf Gitterpunkten eines gedachten regelmäßigen, nicht-rechteckigen Gitters H1,H2,H3 angeordnet. Dies bedeutet, dass sich die Position jeder Lichtquelle 3 einem Gitterpunkt eines regelmäßigen nicht-rechteckigen Gitters H1,H2,H3 zuordnen lässt. Dabei müssen, je nach Wahl des Gitters H1,H2,H3 - nicht alle Lichtquellen 3 dem gleichen Gitter zuzuordnen sein. So sind nicht sämtliche Lichtquellen 3 dem gleichen hexagonalen Gitter Hl zuordenbar, aber sämtliche Lichtquellen 3 sind einem hexagonalen Gitter Hl und / oder H2 zuordenbar. Bei Wahl eines Planparallelogramms H3 als Gittermuster ist jede der gezeigten Lichtquellen 3 als Gitterpunkt darstellbar. Zur vereinfachten Darstellung sind die Gitter
H1,H2,H3 nur anhand einer exemplarisch herausgegriffenen Einheitszelle dargestellt. Das gesamte gedachte Gitter H1,H2,H3 kann sich über die Beleuchtungsvorrichtungen 2 hinaus erstrecken, wie beispielhaft an der unteren gestrichpunkteten Ein- heitszelle des Gitters H2 dargestellt, so dass auch Lichtquellen 3 am Rand der Beleuchtungsvorrichtungen 2 einem Gitterplatz dieses Gitters H2 zuordenbar sind.
Durch die Vorsprünge 4 lässt sich erreichen, dass die rand- ständigen Lichtquellen 3 zur Sicherstellung einer ausreichenden Leuchtdichte nicht an Positionen außerhalb einer regelmäßigen Gitterstruktur positioniert angebracht werden müssen, wodurch sich an angrenzenden Seitenrändern ein nicht einheitliches Lichtmuster ergeben würde. In der gezeigten Ausfüh- rungsform kann sich das regelmäßige Gitter H1,H2,H3 vielmehr über die ineinandergreifen verbundenen Beleuchtungsvorrichtungen 2 hinweg erstrecken. In anderen Worten können Licht- quellen 3 verschiedener Beleuchtungsvorrichtungen 2 an einem sich über mehrere Beleuchtungsvorrichtungen 2 hinweg erstreckendes Gittermuster H1,H2,H3 angeordnet sein.
Dadurch wird über die Beleuchtungsvorrichtungen 2 hinweg ein einheitliches Lichtverteilungsmuster erzeugt, welches nichts davon 'merkt1, dass es auf mehrere Beleuchtungsvorrichtungen 2 verteilt ist. Zudem kann die gezeigte vorteilhafte dichtbestückte hexagonale Anordnung im Gegensatz z. B. zu DE 10 2006 002 275 Al durchgehend - also auch in den Randbereichen - verwendet werden, was eine hohe Gesamtleuchtdichte bewirkt. Durch die durchgehend hexagonale Anordnung der Lichtquellen 3 wird die von diesen erzeugte Wärme zudem gleichmäßiger in die Leiterplatten der Beleuchtungsvorrichtungen 2 eingebracht, wodurch Vorteile bei der Wärmeableitung entstehen. Ferner ist es durch die periodisch angeordneten Vorsprünge 4 auch möglich, eine materialsparende Fertigung zu realisieren. Die genannten Vorteile sind mit bekannten Beleuchtungsvorrichtungen mit rechteckiger Seitenkontur nicht erreichbar.
Bei der in FIG 2 gezeigten Anordnung ist es zudem möglich, wie in FIG 1 gezeigt, nebeneinander eingesteckte Beleuchtungsvorrichtungen (Module) 2 in mehreren Zeilen übereinander anzuordnen und dabei das Gitter H1,H2,H3 auch bei gerader Form des oberen und unteren Randes periodisch weiterzuführen.
Die Lichtquellen 3 umfassen in der gezeigten Ausführungsform jeweils eine weiße LED als Leuchtelement.
Die Lichtquellen 3 können auf der Beleuchtungsvorrichtung 2 und zwischen mehreren Beleuchtungsvorrichtungen 2 in verschiedener Weise elektrisch verschaltet werden. Es ist beispielsweise denkbar, eine Serienschaltung über mehrere Beleuchtungsvorrichtungen 2 zu verteilen, wodurch eine größere Anzahl von Lichtquellen 3 in Serie geschaltet werden kann. Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 können z. B. mit Steckern, Lötverbindungen oder Jumpern elektrisch miteinander verbunden werden.
FIG 3 zeigt in Draufsicht auf eine Vorderseite mehrere Be- leuchtungsvorrichtungen mit einem Verdrahtungsmuster nach einer ersten Ausführungsform.
Dabei sind mehrere Beleuchtungsvorrichtungen 5 bzw. 5a, 5b, 5c und 5d miteinander elektrisch über die mit den Vorsprüngen 4 ausgestatteten, ineinandergreifenden Seitenränder verbunden. Eine Verbindung über die oberen und / oder unteren Seitenränder zu entsprechenden, hier nicht dargestellten Beleuchtungsvorrichtungen 5 wäre auch möglich, ist aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Durch die seitliche elektri- sehe Verbindung können Kabel an den Beleuchtungsvorrichtungen
5 so kurz sein, dass sie auf geradem Weg zum Stecker gehen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Kabel in den Strahlengang der Lichtquellen geraten.
Im Einzelnen sind in FIG 3 vier Beleuchtungsvorrichtungen
5a, 5b, 5c, 5d gezeigt mit gleicher Anordnung der Lichtquellen (ohne Abb.) und gleicher Grundform. Jede der Beleuchtungsvorrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d weist einen eigenen Außenanschluss 6 auf. Die am weitesten links positionierte Beleuchtungsvor- richtung 5a weist einen bestückten Steckverbinder 7 zur e- lektrischen Verbindung des untersten Außenanschlusses 6 mit der zugehörigen Verdrahtung an der Platine auf. Die dazu rechts angeordnete Beleuchtungsvorrichtung 5b weist ebenfalls einen bestückten Steckverbinder 7 zur elektrischen Verbindung des zweituntersten Außenanschlusses 6 mit der zugehörigen
Verdrahtung auf. Dabei wird der zweitunterste Außenanschluss
6 jedoch nicht direkt zur Beleuchtungsvorrichtung 5b geführt, sondern über einen Leitungspfad, der einen bestückten Steckverbinder 7 an der Beleuchtungsvorrichtung 5a aufweist, ge- folgt, von einer durchgehenden Leitung 8 zu einem weiteren Steckverbinder I1 von dort über eine Verbindungsleitung 9 zwischen den Beleuchtungsvorrichtungen 5a, 5b bzw. zugehörigen Leiterplatten zu dem bestückten Steckverbinder 7 an der Beleuchtungsvorrichtung 5b. Entsprechend werden die anderen Beleuchtungsvorrichtungen 5c, 5d wie gezeigt angeschlossen. Somit braucht man zur Stromversorgung der Beleuchtungsvorrich- tungen 5 lediglich die Kabel zur Stromversorgung von einer Seite anzuschließen. Zwischen den Beleuchtungsvorrichtungen 5b werden Kabelstücke 9 verwendet, die gerade verlaufen können und somit nicht den Strahlengang blockieren.
Wenn die Verschaltung der Beleuchtungsvorrichtungen 5 so gestaltet ist, dass die Lichtquellen 3 nur auf einer jeweiligen Beleuchtungsvorrichtung 5 in Reihe geschaltet sind, kann bei treiberseitiger Detektion einer Schaltungsunterbrechung ("O- pen Circuit") festgestellt werden, auf welcher Beleuchtungs- Vorrichtung 5 bzw. Leiterplatte sich der Defekt befindet. So ist es möglich, einen entsprechenden Treiber einzusetzen, um die Beleuchtungsvorrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d gemeinsam zu betreiben. Tritt nun ein Ausfall einer Lichtquelle 3 beispielsweise auf der Beleuchtungsvorrichtung 5d auf, so ist dies durch den Treiber und den Außenanschluss 6 einfach lokalisierbar, so dass die defekte Beleuchtungsvorrichtung 5d einfach ausgetauscht werden kann.
Deswegen ist es ferner günstig, die Beleuchtungsvorrichtungen 5 bzw. deren Leiterplatten so zu gestalten, dass die Kontur und Montagebohrungen 12 (in FIG 2) gegenüber einer Drehung der Beleuchtungsvorrichtung 5 um 180° invariant sind. So kann die Beleuchtungsvorrichtung 5 aus FIG 3 (Kabel zur Stromversorgung werden von links angeschlossen) um 180° gedreht wer- den und dann von rechts montiert werden (so dass das Kabel der Stromversorgung von rechts kommt) . Dadurch reduziert sich die Anzahl der zu realisierenden Bestückvarianten, was Vorteile bezüglich einer Logistik und eines Austestens der bestückten Leiterplatten hat, da jede Bestückvariante eine ei- gene Testroutine benötigt. Wie in FIG 4 gezeigt, können Stromanschlüsse 6,7,8,9 an Beleuchtungsvorrichtungen 11 bzw. IIa, IIb, llc, Hd nicht nur wie in FIG 3 gezeigt von einer Seite, sondern von beiden Seiten ausgeführt werden. An nicht benötigten Verbindungen sind nichtbestückte Stecker 10 vorhanden, so dass eine Bestückung einfach und flexibel durchführbar ist.
FIG 3 und 4 zeigen, dass die Konturierung der Seitenränder, d.h., die Abfolge der Vorsprünge 4 bzw. Aussparungen 13, auch hier so gestaltet ist, dass der rechte Seitenrand in den linken Seitenrand eingreifen kann. Deswegen ist es ferner günstig, die Beleuchtungsvorrichtungen 11 bzw. deren Leiterplatten so zu gestalten, dass die Kontur und Montagebohrungen 12 (siehe FIG 2) gegenüber einer Drehung der Beleuchtungsvor- richtung 5 um 180° invariant sind. So kann die Beleuchtungsvorrichtung Ha um 180° gedreht zur Beleuchtungsvorrichtung Hd werden, und Beleuchtungsvorrichtung Hb wird zur Beleuchtungsvorrichtung Hc. Dadurch reduziert sich die Anzahl der zu realisierenden Bestückvarianten, was Vorteile bezüglich der Logistik und eines Austestens der bestückten Leiterplatten hat, da jede Bestückvariante eine eigene Testroutine benötigt .
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. So sind als Lichtquellen alternativ zu einer (oder mehreren) weißen LED jeweils eine (insbesondere als ganzes weiß leuchtende) Leuchtelementgruppe mit zumindest zwei verschiedenfarbigen Leuchtelementen einsetzbar, wobei die Leuchtelementgruppen mit ihrem (Leucht-) Schwerpunkt an den Gitterpunkten angeordnet sind. Insbesondere vorteilhaft sind (weiße) Leuchtelementgruppen in RGGB-, RGB- oder RGBW-Ausgestaltung, wobei auch andere Gruppierungen möglich sind, z. B. als RRGB, und so weiter. Auch sind einzelne einfarbige LEDs als Lichtquel- len einsetzbar, oder farbig leuchtende Leuchtelementgruppen. Auch sind IR- oder UV-Lichtquellen einsetzbar, ggf. zusammen mit einem wellenlängenumwandelnden Element zur Änderung der Leuchtfarbe. Weitere Ausgestaltungen der Leuchtelementgruppen sind beispielsweise DE 10 2006 002 275 Al entnehmbar. Ferner ist die Anzahl der Lichtquellen (als Einzelleuchtelemente o- der Leuchtelementegruppen) grundsätzlich in keiner Richtung beschrankt und kann eine gerade oder ungerade Anzahl umfassen.
Statt LEDs sind auch andere Lichtquellen einsetzbar, z. B. Laserdioden usw.
Auch können die Vorsprunge nur an einer Seite der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein, oder an drei oder allen Seiten. Em Satz aus mehreren Beleuchtungsvorrichtungen kann dann auch eine Mischung aus solchen Beleuchtungsvorrichtungen umfassen. So kann ein Satz aus zwei Beleuchtungsvorrichtungen die Vorsprunge nur an den ineinandergesetzten Seiten aufweisen. Alternativ können mehrere Zeilen aus Sätzen von Beleuchtungsvorrichtungen miteinander durch ineinandergreifende Vorsprunge verbunden werden. Dann können Stromleitungen oder Da- tenleitungen beliebig über ineinandergreifende Seitenrander gefuhrt werden. Bezüglich der Verdrahtung kann diese beispielsweise auf der Vorderseite, der Ruckseite oder beiden (z. B. mittels Durchkontaktierungen verbunden) vorhanden sein.
Ferner braucht die Kontuπerung eines Seitenrands nicht gleichförmige Vorsprunge oder Aussparungen aufzuweisen. So kann einem rechteckigen Vorsprung ein abgerundeter Vorsprung benachbart sein, und so weiter, wobei vorteilhafterweise Ie- diglich sichergestellt sein sollte, dass die Seitenrander sicher memandergesetzt werden können. So ist es allgemein, je nach Entwurf, auch nicht wesentlich, ob an einigen Stellen zusammengesteckter Beleuchtungsvorrichtungen ein Spalt übrigbleibt. Auch brauchen Abstande und Tiefen sich nicht zu gleichen. Allgemein kann die Beschreibung auch durch eine
Spezifizierung der Aussparungen zwischen den Vorsprungen beschrieben werden. Die obige Erfindung ist auch vorteilhaft für eine seitliche Lichteinkopplung ( "Edgelight" ) und ergibt dazu folgende Vorteile: das Leiterplattendesign ermöglicht es, das Licht bei einer mehrzelligen Anordnung gleichmäßig in den Lichtleiter einzukoppeln. Hierzu kann beispielsweise eine zweizeilige Anordnung wie in FIG 1 gezeigt verwendet werden, bei der die LEDs gegeneinander versetzt sind, was die Einkopplung verbessert und zusätzlich die Wärme besser in der Fläche verteilt wird. Dann ist es nötig, ein Leiterplattendesign mit Vorsprüngen zu nutzen, um die LEDs in den Zeilen gegeneinander zu versetzen. Dies bietet zusätzlich den Vorteil, kleinere LEDs verwenden zu können.
Bezugszeichenliste
1 Hintergrundbeleuchtung
2 Beleuchtungsvorrichtung 3 Lichtquelle
4 Vorsprung
5 Beleuchtungsvorrichtung 5a Beleuchtungsvorrichtung 5b Beleuchtungsvorrichtung 5c Beleuchtungsvorrichtung 5d Beleuchtungsvorrichtung
6 Außenanschluss
7 bestückter Steckverbinder
8 durchgehenden Leitung 9 Verbindungsleitung
10 nichtbestückter Steckverbinder
11 Beleuchtungsvorrichtung IIa Beleuchtungsvorrichtung IIb Beleuchtungsvorrichtung llc Beleuchtungsvorrichtung Hd Beleuchtungsvorrichtung
12 Montagebohrung
13 Aussparung K Seitenkante Hl Gitterstruktur H2 Gitterstruktur H3 Gitterstruktur

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) mit einer strahlungsemit- tierenden Vorderseite, die eine Vielzahl von Lichtquellen (3) aufweist, welche auf Gitterpunkten eines im wesentlichen regelmäßigen Gitters (H1;H2;H3) angeordnet sind, wobei zumindest ein seitlicher Rand der Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) mit zumindest einem Vorsprung (4) versehen ist, auf welchem zumindest ein Teil einer Lichtquelle (3), insbesondere LED, angeordnet ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach Anspruch 1, bei der zumindest zwei gegenüberliegende seitliche Ränder mit jeweils mindestens einem Vorsprung (4) versehen sind.
3. Beleuchtungsvorrichtung (2;5;11) nach Anspruch 2, bei der zwei gegenüberliegende seitliche Ränder eine ineinandergreifende Form aufweisen.
4. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach Anspruch 3, bei der die zwei gegenüberliegenden seitlichen Ränder gegenüber einer Drehung um 180° forminvariant sind.
5. Beleuchtungsvorrichtung (2;5;11) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, bei der die Vorsprünge (4) eine gleiche
Form und einen regelmäßigen Abstand zueinander aufweisen.
6. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Breite der Vorsprünge (4) dem regelmäßigen Abstand der Vorsprünge (4) zueinander entspricht .
7. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sämtliche Lichtquellen (3) auf Git- terpunkten eines regelmäßigen Gitters (Hl;H2;H3) angeordnet sind.
8. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das regelmäßige Gitter ein hexago- nales Gitter ist (Hl; H2) .
9. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtquellen (3) jeweils mindestens ein einfarbiges, insbesondere weißes, Leuchtelement, insbesondere LED, umfassen.
10. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtquellen (3) jeweils eine Leuchtelementgruppe mit zumindest zwei verschiedenfarbigen Leuchtelementen, insbesondere LEDs, umfassen.
11. Beleuchtungsvorrichtung (2; 5; 11) nach Anspruch 10, bei der die verschiedenfarbigen Leuchtelemente zumindest ein rotes, ein blaues und / oder ein grünes Leuchtelement umfassen.
12. Satz (1) von Beleuchtungsvorrichtungen (2; 5; 11) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens zwei Beleuchtungsvorrichtungen (2; 5; 11) miteinander so verbunden sind, dass die Vorsprunge (4) eines seitlichen Rands einer der Beleuchtungsvorrichtungen (2; 5; 11) mit den Vorsprungen (4) eines seitlichen Rands einer anderen der Beleuchtungsvor- richtungen (2; 5; 11) ineinandergreifen.
13. Satz (1) nach Anspruch 12, bei dem das regelmäßige Gitter (Hl;H2;H3) sich zumindest über die ineinandergreifend verbundenen Beleuchtungsvorrichtungen (2; 5; 11) hinweg erstreckt.
14. Hintergrundbeleuchtung (1) mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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