DE20019735U1 - LED-Signaleinrichtung für Straßenverkehrssignale - Google Patents
LED-Signaleinrichtung für StraßenverkehrssignaleInfo
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Description
G2000, 0069 ..
1
Beschreibung
Beschreibung
LED-Signaleinrichtung für Straßenverkehrssignale
Die Erfindung betrifft eine optische Signalgebereinrichtung, insbesondere für Verkehrssignalanlagen, nach dem Oberbegriff der Schutzansprüche 1 und 12.
In der konventionellen Signalisierungstechnik für den Straßen- oder Schienenverkehr wird üblicherweise eine starke Lichtquelle mit kleinen Abmessungen wie z.B. der Glühfaden einer Glühlampe, in den Brennpunkt eines optischen Kondensors gestellt und ins Unendliche projiziert. Aufgrund der hohen Leuchtdichte der Lichtquelle entsteht eine sehr große Lichtstärke innerhalb eines relativ kleinen und normierten Abstrahlwinkelbereichs, so daß das Signal auch aus großer Entfernung noch gut zu erkennen ist.
Bekanntermaßen haben Glühlampen jedoch eine verhältnismäßig 0 kurze Lebensdauer, wobei der Ausfall der für eine Signaleinrichtung verwendeten Glühlampe stets mit einem Totalausfall der gesamten Signaleinrichtung verbunden ist. Deshalb müssen die beispielsweise bei Warnsignaleinrichtungen verwendeten Glühlampen vorsorglich in regelmäßigen, relativ kurzen Zeitabständen gewechselt werden. Diese Zeitabstände sind weit kürzer als die durchschnittliche Lebensdauer der Lampe, so daß mit den Auswechslungen ein erheblicher Material- und Zeitaufwand verbunden ist.
Auch bei anderen Leitsignaleinrichtungen bestehen ähnliche Probleme aufgrund der Verwendung herkömmlicher Glühlampen als Lichtquellen.
Aufgrund der hohen Ausfallempfindlichkeit konventioneller Glühlampen bietet es sich daher an, als Lichtquellen Halbleiter-Lichtemissionsdioden (LEDs) einzusetzen, da LEDs nicht nur eine erheblich höhere Lebensdauer, sondern auch einen
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besseren Wirkungsgrad bei der Umwandlung elektrischer Energie in Strahlungsenergie im sichtbaren Spektralbereich und - damit verbunden - eine geringere Wärmeabgabe und einen insgesamt geringeren Platzbedarf aufweisen. Um jedoch eine für eine Verkehrssignaleinrichtung oder eine vergleichbare Signaleinrichtung geeignete LED-Anordnung bereitzustellen, bedarf es ebenso wie bei der konventionellen Verkehrssignal- oder Bahnsignaleinrichtung einer Optik, die geeignet ist, das von den einzelnen LEDs abgestrahlte Licht derart zu bündeln, daß es auch in relativ großer Entfernung als eine ausgedehnte und hell leuchtende Lichtquelle wahrgenommen wird. An Signalgeber im Straßenverkehr werden genaue und normierte optische Anforderungen hinsichtlich Abstrahlcharakteristik, Leuchtdichteverteilung und Phantomlicht gestellt. Unter letzterem versteht man die Vortäuschung eines eingeschalteten Signallichts durch einfallendes und von einem internen Reflektor reflektiertes Sonnenlicht.
Bekannte Aufbauten für Straßenverkehrssignale mit einer LED-0 Lichtquelle weisen entweder Rotationssymmetrie auf, wodurch
ein bestimmter Anteil des abgestrahlten Lichts verschwendet wird und zudem Probleme mit Phantomlicht auftreten können, oder sie besitzen eine komplizierte Optik, die eine kostengünstige Herstellung eines Signalgebereinsatzes erschweren. 25
In der EP 0 860 805 ist eine Signalgeberoptik beschrieben, bei welcher eine Vielzahl von Leuchtelementen im Inneren einer Signalkammer angeordnet sind und somit einen im wesentlichen flachen Leuchtkörper anstelle der bisher üblichen 0 Glühlampen bilden, der auch ohne Verwendung eines Reflektors ein direkt in Richtung auf eine Streulinse gerichtetes Licht abgibt.
Die Lichtquelle ist aus mindestens drei einzelnen Leuchtelementen zusammengesetzt, welche zumindest einen Großteil ihres Lichts in das Linsensystem abstrahlen, wo es von einem gemeinsamen Kondensor erfaßt und gebündelt und von der Streu-
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linse nach gewählten Vorgaben verteilt wird. Diese Anordnung bedarf für die Festlegung einer Abstrahlcharakteristik einer Streulinse mit optischen Eigenschaften. Die Herstellung einer derartigen Streuscheibe mit optischen Eigenschaften und deren Einbau in die zweistufige optische Struktur sind jedoch relativ kompliziert und demzufolge kostenintensiv.
Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Signaleinrichtung, insbesondere für Straßenverkehrs signale anzugeben, welche mit möglichst einfachen und unkomplizierten Maßnahmen eine geforderte Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung liefert. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Signaleinrichtung anzugeben, die ohne die Verwendung einer Streuscheibe mit optischen Eigenschaften eine geforderte Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung erzielen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Signaleinrichtung derart weiterzubilden, daß das durch die LEDs abgestrahlte Licht durch die optische Anordnung effizienter gesammelt werden kann.
Diese Aufgaben wird durch eine LED-Signaleinrichtung mit den Merkmale der kennzeichnenden Teile der unabhängigen Schutzansprüche 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 11 und 13 bis 16.
Demgemäß beschreibt die vorliegende Erfindung eine optische Signalgebereinrichtung mit einer Mehrzahl von LED-Halbleiter-0 körpern, die auf einer Grundplatte angeordnet sind, und einem-Kondensor, der in einem festgelegten Abstand von den LED-Halbleiterkörpern auf einer optischen Achse angeordnet ist, um das von den LED-Halbleiterkörpern abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren.
Aufgrund dieser Anordnung ist jedem Leuchtelement eine Abstrahlrichtung zugeordnet, so daß die Leuchtdichte in einer
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bestimmten Abstrahlrichtung von der Leuchtdichteverteilung für andere Abstrahlrichtungen weitgehend entkoppelt ist. Mit Vorteil kann durch diese Anordnung eine bestimmte, vorgegebene Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung einzig durch die Anordnung der LED-Halbleiterkörper auf der Grundplatte erreicht werden.
Die LED-Halbleiterkörper sind dabei direkt auf die Grundplatte aufgebracht. Hierunter ist zu verstehen, daß die LED-Halbleiterkörper als solche auf der Grundplatte befestigt sind und nicht wie sonst üblich in Gehäuse eingebaut und diese Gehäuse auf die Grundplatte montiert sind. Für die direkte Aufbringung der LED-Halbleiterkörper wird vorzugsweise eine Chip-On-Board-Technologie eingesetzt. Zur Befestingung können die LED-Halbleiterkörper auf die Grundplatte aufgelötet oder mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs aufgeklebt werden.
Die Erfindung hat den großen Vorteil, daß die Erzielung einer bestimmten, geforderten Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung in einer optischen Signalgebereinrichtung durch einen erheblich vereinfachten optischen Aufbau erzielt werden kann. Es kann nämlich auf die im Stand der Technik zwingend erforderliche Streuscheibe für die Erzeugung der Lichtverteilung verzichtet werden.
Weiterhin ist durch die direkte Aufbringung der LED-Halbleiterkörper eine höhere Leuchtdichte erreichbar, da die LED-Halbleiterkörper enger benachbart angeordnet werden können 0 als LED-Bauelemente mit Gehäuse. Zudem ist die Wärmaableitung vorteilhaft verbessert.
Als Kondensor kann bei der Erfindung eine Standard-Fresnellinse verwendet werden. Die Fresnellinse projiziert die Lichtquelle ins Unendliche. Damit jedoch nicht das Raster der Anordnung der LED-Halbleiterkörper ins Unendliche abgebildet wird, kann der Kondensor derart von der Ebene der LED-Halb-
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leiterkörper beabstandet werden, daß die LED-Halbleiterkörper geringfügig außerhalb der Fokusebene des Kondensors liegen. Alternativ dazu kann auch die Fokusbedingung exakt erfüllt werden, jedoch auf dem Kondensor, insbesondere auf dessen den LED-Halbleiterkörpern zugewandten Oberfläche optische Strukturen für eine gezielte Defokussierung, insbesondere Kugellinsen angeordnet werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die LED-Halbleiterkörper mit einer Vergußmasse, vorzugsweise einem Reaktionsharz wie beispielsweise einem transparenten oder semitransparenten Epoxidharz, Silikonharz oder Acrylharz zumindest teilweise umhüllt. Durch eine solche Umhüllung wird aufgrund einer Brechungsindexanpassung die Strahlungsausbeute erhöht. Zudem werden die Halbleiterkörper vor nachteiligen Umgebungseinflüssen geschützt.
Die Grundplatte ist bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Platine, insbesondere eine Metallkernplatine, die zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr zusätzlich auf einen geeigneten Kühlkörper aufgebracht sein kann.
In einer vorzugsweise für Straßenverkehrsampeln verwendeten Ausführungsform sendet die optische Signalgebereinrichtung 5 kein Licht in Richtung schräg nach oben, so daß auch umgekehrt von schräg oben einfallendes Sonnenlicht nicht auf die LED-Halbleiterkörper auftreffen kann und diese somit kein Phantomlicht erzeugen können. Um auch bei allen anderen denkbaren Ausführungsformen das Auftreten von PhantomlichtrefIexen zu vermeiden, kann die Grundplatte außerhalb der LED-Halbleiterkörper schwarz eingefärbt sein.
Weiterhin beschreibt die Erfindung eine optische Signalgebereinrichtung mit einer Mehrzahl von LED-Halbleiterkörpern, die direkt auf eine Grundplatte aufgebracht sind, und einem Kondensor, der in einem festgelegten Abstand von den LED-Halbleiterkörpern auf einer optischen Achse angeordnet ist,
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um das von den LED-Halbleiterkörpern abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren, wobei eine bestimmte, vorgegebene Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung durch die Anordnung der LED-Halbleiterkörper auf der Grundplatte und/oder durch die optischen Eigenschaften einer gegebenenfalls vorhandenen Streulinse nach gewählten Vorgaben erzielt wird, und wobei der Kondensor nach außen gewölbt ist.
Eine derartige optische Signalgebereinrichtung weist eine erheblich effizientere Lichtsammeicharakteristik auf. Auch hier besteht der Kondensor vorzugsweise aus einer Fresnellinse. Da Fresnellinsen für derartige Anwendungszwecke besonders vorteilhaft aus Kunststoff im Spritzgußverfahren herstellbar sind, können auch erfindungsgemäß gekrümmte Fresnellinsen relativ problemlos hergestellt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbilderung der Erfindung sind die LED-Halbleiterkörper elektrisch parallel oder in Serie geschalten. Eine Parallelschaltung weist dabei den Vorteil auf, daß auch bei Ausfall einzelner LED-Halbleiterkörper die Signalgebereinrichtung funktionsfähig bleibt.
Bei einer Serienschaltung kann die Signalgeberschaltung mit höheren Betriebsspannungen bei reduziertem Betriebsstrom ver-5 sorgt werden. Mit Vorteil können die hierfür nötigen Spannungen und Ströme leichter aus den üblichen Versorgungsnetzen bereit gestellt werden.
Um beide Vorteile zu kombinieren, ist eine Gruppierung der 0 LED-Halbleiterkörper in eine Mehrzahl von Parallelschaltungen, die wiederum in Serie geschalten sind, besonders bevorzugt . Alternativ können die LED-Halbleiterkörper zu einer Mehrzahl von Serienschaltungen zusammengefaßt werden, die wiederum parallelgeschalten sind.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Signalgebereinrichtung,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen opti
schen Signalgebereinrichtung,
Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Signalgebereinrichtung,
Figur 4 eine schematische Aufsicht auf eine Platine enthaltend eine Leiterbahnstruktur für die Aufnahme von LED-Halbleiterkörpern einer erfindungsgemäßen opti-0 sehen Signalgebereinrichtung und
Figur 5 zwei elektrische Schaltungsvarianten der LED-Halbleiterkörper einer erfindungsgemäßen optischen Signalgebereinrichtung .
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine optische Signalgebereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung perspektivisch dargestellt. Auf einer Grundplatte 1, vorzugsweise einer Platine, einer Metallkernplatine oder dergleichen, ist eine Mehrzahl von LED-Halbleiterkörpern 2 (im folgenden kurz als "LEDs" bezeichnet) in einer vorgegebenen Verteilung angeordnet. Die LEDs 2 sind dazu mit einem elektrisch leitfähigen Klebstoff auf entsprechende Kontaktflächen der Grundplatte aufgeklebt.
Die Verteilung der LEDs 2 bestimmt die Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung der optischen Signalgebereinrich-
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tung. Die Grundplatte 1 kann auf einen zusätzlichen metallischen Kühlkörper aufgebracht sein, um die Wärmeableitung von den LEDs zusätzlich zu verbessern, so daß diese mit höherem Strom betrieben werden können und somit die Lichtausbeute gesteigert werden kann. Die Grundplatte 1 kann in einer Steckvorrichtung mit einer schlitzförmigen Öffnung aufgenommen werden, welche gleichzeitig als Spannungsversorgung für die LEDs dient.
Auf einer optischen Achse A ist in einem vorgegebenen Abstand von der Grundplatte 1 ein Kondensor 3, vorzugsweise eine Fresnellinse derart angeordnet, daß die optische Achse A durch ihren Mittelpunkt verläuft. Als Fresnellinse kann eine Standard-Fresnellinse verwendet werden, die üblicherweise aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt wird und die Form einer Kreisscheibe mit einem Durchmesser von z. B. 200 mm aufweist. Der Kondensor 3 hat die Aufgabe, das von den LEDs abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren. In Strahlrichtung kann hinter dem Kondensor 3 noch zusätzlich 0 eine Abschlußscheibe 4 verwendet werden. Als Abschlußscheibe
4 kann die in üblichen Straßenverkehrssignalen bereits im Einsatz befindliche Streuscheibe verwendet werden, die jedoch auf die Abstrahlcharakteristik keinen wesentlichen Einfluß mehr hat.
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Vorteilhaft ist es, wenn lediglich die Leuchtdichteverteilung der LEDs ins Unendliche projiziert wird, nicht jedoch die Punktmatrix der LEDs, wenn also die optische Abbildung nicht exakt ausgeführt wird. Dies kann zum einen dadurch erreicht 0 werden, daß die Grundplatte 1 nicht exakt in der Brennebene des Kondensors 3 angeordnet wird.
Eine andere Variante ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Anordnung sitzt die Grundplatte 1 bzw. die LEDs 2 exakt in 5 der Fokusebene des Kondensors 3, dieser weist jedoch auf seiner den LEDs 2 zugewandten Oberfläche zusätzlich kleine optische Strukturen auf, die zu einer gezielten Defokussierung
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führen. Bevorzugterweise werden die optischen Strukturen durch kleine, nicht den einzelnen LEDs zugeordneten Kugellinsen mit einer relativ zu dem Abstand der Grundplatte 1 zu dem Kondensor 3 kleinen Brennweite gebildet. Insbesondere hat sich gezeigt, daß bei einer standardmäßigen Verkehrssignalanlage aufgrund der darin gegebenen Abmessungen Kugellinsen mit einer Brennweite von 1/6 des Abstandes Grundplatte-Kondensor vorteilhaft eingesetzt werden können.
Durch die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Anordnungen kann ohne komplizierte optische Strukturen erreicht werden, daß eine normgerechte Lichtstärke- und Leuchtdichteverteilung gegeben ist. Da sich der Abstrahlbereich fast ausschließlich auf den Raumbereich unterhalb der optischen Achse A beschränkt, sind von Phantomlichtquellen (Sonneneinstrahlung), die von oberhalb der optischen Achse A auf die Signalgebereinrichtung einstrahlen, keine störenden Reflexe zu erwarten, da die Strahlung einer Lichtquelle, die von oben auf die Signalgebereinrichtung einstrahlt, durch die Fresneloptik auf 0 einen Punkt fokussiert wird, der außerhalb der LED-Anordnung auf der Grundplatte 1 liegt. Die Grundplatte 1 kann zur zusätzlichen Unterdrückung von Phantomlichtreflexen an den Stellen, an denen keine LEDs positioniert sind, auch noch schwarz eingefärbt sein.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Metallisierungsstruktur auf einer Platine zum Aufbringen der LEDs dargestellt. Durch die resultierende Verteilung der LEDs wird eine normgerechte Abstrahlcharakteristik einer Signalgebereinrichtung erzielt. Durch die großflächigen Anschlußpads +/- wird die gesamte elektrische Schaltung in dem Steckverbinder elektrisch kontaktiert. Die Verwendung von LED-Halbleiterkörpern ermöglicht aufgrund der kleinen Baugröße den Einsatz vieler voneinander unabhängiger Einzel-LEDs, was bei geeigneter Bestromung die Funktionsfähigkeit des Signals trotz eines eventuellen Ausfalles einzelner LEDs gewährleistet. Dieser Aspekt ist vor allem für den Einsatz in Berei-
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chen des Schienenverkehrs (Bahnübergänge) von Bedeutung, da hier besonders hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit der Signale gestellt werden.
Die Abstrahlcharakteristik der optischen Signalgebereinrichtung der vorliegenden Erfindung ist über die Anordnung der LED-Halbleiterkörper exakter einstellbar als über komplizierte optische Strukturen. Es ist nur die Anordnung der LEDs auf der Grundplatte 1 und eine Standard-Fresneloptik notwendig. Die in Ampel- und Signalanlagen üblicherweise bereits eingebaute Abschlußstreuscheibe kann weiterverwendet werden, da sie keinen wesentlichen Beitrag zur Lichtverteilung mehr liefert.
In Fig. 3 ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt, der von der Art und Weise der Erzielung der Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung unabhängig zu sehen ist. Eine in Fig. 3 gezeigte Signalgebereinrichtung weist eine Grundplatte 1 und eine Mehrzahl darauf angeordne-0 ter LED-Halbleiterkörper 2 auf. In einem Abstand davon ist auf einer optischen Achse A ein Kondensor 3, vorzugsweise eine Fresnellinse, angeordnet, deren Aufgabe es ist, das von den LED-Halbleiterkörpern 2 abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren. Die Grundplatte 1 mit den LED-Halbleiterkör-5 pern 2 ist im wesentlichen in der Brennebene der Fresnellinse angeordnet. Um die Lichtsammeicharakteristik der Fresnellinse zu erhöhen, ist dieser nach außen gewölbt. Anders gesagt, ist die Fresnellinse derart geformt, daß vom Mittelpunkt bis zum Rand verlaufende Linien einen Bogen um die Grundplatte 1 beschreiben, also in Richtung auf die Grundplatte 1 gekrümmt sind.
Da als Fresnellinse eine kreisförmige Standard-Fresnelscheibe verwendet wird, die aus einem Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestellt wird, läßt sich eine derartige Scheibe relativ einfach mit einer gewünschten Krümmung herstellen. Durch die Verwendung einer derartigen Fresnellinse kann somit die
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Lichtausbeute einer erfindungsgemäßen optischen Signalgebereinrichtung gesteigert werden.
Die beiden Aspekte der vorliegenden Erfindung können auch miteinander kombiniert werden. Ein - wie in Figur 3 beschrieben - gewölbter Kondensor 3 kann demgemäß auch bei einer wie in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellten Ausführungsform einer optischen Signalgebereinrichtung zum Einsatz kommen.
In Figur 5 sind zwei vorteilhafte Schaltungsvarianten einer erfindungsgemäßen Signalgebereinrichtung dargestellt. In Figur 5a sind 100 LEDs in 20, jeweils 5 LEDs enthaltende Serienschaltungen zusammengefaßt. Diese 20 Serienschaltungen werden in Parallelschaltung betrieben.
Bei der in Figur 5b gezeigten Schaltung sind von 100 LEDs jeweils 10 LEDs parallel geschalten. Jeweils fünf dieser Parallelschaltungen sind in zwei Serienschaltungen zusammengefaßt, die wiederum parallel angesteuert werden.
Claims (16)
1. Optische Signalgebereinrichtung, mit dadurch gekennzeichnet, daß
- einer Mehrzahl von LED-Halbleiterkörpern (2), die auf einer Grundplatte (1) angeordnet sind, und
- einem Kondensor (3), der in einem festgelegten Abstand von den LED-Halbleiterkörpern (2) auf einer optischen Achse (A) angeordnet ist, um das von den LED-Halbleiterkörpern (2) abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren,
- die LED-Halbleiterkörper (2) direkt auf die Grundplatte (1) aufbracht sind und
- eine bestimmte vorgegebene Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung einzig durch die Anordnung der LED- Halbleiterkörper (2) auf der Grundplatte (1) erzielt wird.
2. Optische Signalgebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die LED-Halbleiterkörper (2) geringfügig außerhalb der Fokusebene des Kondensors (3) liegen.
3. Optische Signalgebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- die LED-Halbleiterkörper (2) in der Fokusebene des Kondensors (3) liegen, und
- auf dem Kondensor (3), insbesondere auf dessen, den LED- Halbleiterkörpern (2) zugewandter Oberfläche optische Strukturen für eine gezielte Defokussierung angeordnet sind.
4. Optische Signalgebereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- die optischen Strukturen Kugellinsen (3A) sind, die
- auf der Oberfläche des Kondensors (3) derart angebracht sind, daß ihre gewölbte Fläche den LED-Halbleiterkörpern (2) zugewandt ist, und
- eine relativ zu dem Abstand Grundplatte (1)-Kondensor (3) kleine Brennweite, insbesondere 1/6 davon aufweisen.
5. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Kondensor (3) eine Fresnellinse ist.
6. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die LED-Halbleiterkörper (2) von einer Vergußmasse zumindest teilweise umhüllt sind.
7. Optische Signalgebereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- als Vergußmasse ein Reaktionsharz, vorzugsweise Epoxidharz, Silikonharz oder Acrylharz verwendet wird.
8. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Grundplatte (1) eine Platine, insbesondere eine Metallkernplatine, ist.
9. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Grundplatte (1) auf einem Kühlkörper aufgebracht ist.
10. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Grundplatte (1) außerhalb der Bereiche der LED-Halbleiterkörper (2) schwarz eingefärbt ist.
11. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Kondensor (3) nach außen gewölbt ist.
12. Optische Signalgebereinrichtung, mit dadurch gekennzeichnet, daß
- einer Mehrzahl von LED-Halbleiterkörpern (2), die auf einer Grundplatte (1) angeordnet sind, und
- einem Kondensor (3), der in einem festgelegten Abstand von den LED-Halbleiterkörpern (2) auf einer optischen Achse (A) angeordnet ist, um das von den LED-Halbleiterkörpern (2) abgestrahlte Licht ins Unendliche zu projizieren, wobei
- eine bestimmte vorgegebene Abstrahlcharakteristik oder Leuchtdichteverteilung durch die Anordnung der LED-Halbleiterkörper (2) auf der Grundplatte (1) und/oder durch die optischen Eigenschaften einer gegebenenfalls vorhandenen Streulinse nach gewählten Vorgaben erzielt wird,
- die LED-Halbleiterkörper (2) direkt auf die Grundplatte (1) aufbracht sind und
- der Kondensor (3) nach außen gewölbt ist.
13. Optische Signalgebereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Kondensor (3) eine Fresnellinse ist.
14. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die LED-Halbleiterkörper (2) zumindest teilweise elektrisch in Serie oder parallel geschalten sind.
15. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die LED-Halbleiterkörper (2) elektrisch zu einer Mehrzahl von Parallelschaltungen zusammengefaßt sind und
- die Parallelschaltungen zumindest teilweise in Serie geschalten sind.
16. Optische Signalgebereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- die LED-Halbleiterkörper (2) elektrisch zu einer Mehrzahl von Serienschaltungen zusammengefaßt sind und
- die Serienschaltungen zumindest teilweise parallel geschalten sind.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1445638A2 (de) | 2003-02-07 | 2004-08-11 | R. Stahl Schaltgeräte GmbH | Scheinwerfer, insbesondere Taschenleuchte, mit Leuchtdioden und dioptrischen Einrichtungen |
| DE10142582B4 (de) * | 2001-08-31 | 2006-10-26 | Signalbau Huber Gmbh | Leuchtmittel-Signalelement, Lichtsignalvorrichtung und Lichtsignalsystem |
-
2000
- 2000-11-21 DE DE20019735U patent/DE20019735U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10142582B4 (de) * | 2001-08-31 | 2006-10-26 | Signalbau Huber Gmbh | Leuchtmittel-Signalelement, Lichtsignalvorrichtung und Lichtsignalsystem |
| EP1445638A2 (de) | 2003-02-07 | 2004-08-11 | R. Stahl Schaltgeräte GmbH | Scheinwerfer, insbesondere Taschenleuchte, mit Leuchtdioden und dioptrischen Einrichtungen |
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