WO2010052135A2 - Light-emitting diode arrangement - Google Patents
Light-emitting diode arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010052135A2 WO2010052135A2 PCT/EP2009/063962 EP2009063962W WO2010052135A2 WO 2010052135 A2 WO2010052135 A2 WO 2010052135A2 EP 2009063962 W EP2009063962 W EP 2009063962W WO 2010052135 A2 WO2010052135 A2 WO 2010052135A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- emitting diode
- lens
- light
- base plate
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
- F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
- F21V17/16—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by deformation of parts; Snap action mounting
- F21V17/164—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by deformation of parts; Snap action mounting the parts being subjected to bending, e.g. snap joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
- F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
- F21V17/005—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages with keying means, i.e. for enabling the assembling of component parts in distinctive positions, e.g. for preventing wrong mounting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
Definitions
- the invention relates to light-emitting diode arrangements according to the preamble of patent claim 1.
- lenses are used which can be arranged directly on the light emitting diode.
- Document DE 35 32 821 C2 discloses a light-emitting diode arrangement in which a spherical lens is fixed by adhesive on a flat surface of a light-emitting diode.
- a disadvantage of such light-emitting diode arrangements is that the exact positioning of the lens over the light-emitting diode is difficult. Furthermore, the lens may deviate from its desired position during the drying time of the adhesive because different viscous forces of the adhesive may act on the lens.
- the object of the present invention is to provide a light emitting diode array in which a lens with increased positioning accuracy over a light emitting diode is attached, with a permanent connection should be secured even under thermal and mechanical loads.
- the light-emitting diode arrangement has a base plate, on the surface of which at least one light-emitting diode or light-emitting diode array and at least one lens are arranged, wherein at least one frictional and / or positive connection is provided between the base plate and the lens.
- the lens can be positioned with increased accuracy over the light-emitting diode, wherein a fatigue strength of the compound is secured even under thermal and mechanical loads.
- the positive connection is a snap connection.
- At least one elastic snap-on section on the lens and in each case a recess receiving the snap-action section are arranged on the base plate.
- the lens With a certain elasticity of the material of the lens and of the snap portion or with a correspondingly thin design of the snap portion, the lens can thus be integrally formed with the snap portion, whereby the production cost of the light-emitting diode arrangement can be reduced.
- at least one pin with elastic snap portion extends through in each case one recess of the base plate, wherein in each case a recess receiving the snap portion of the pin is arranged on the lens. As a result, the pin can be made of a low-cost material.
- At least one U-shaped gripping portion of the lens engages around an edge portion of the base plate.
- the lens may e.g. be pushed onto the base plate along its surface, with a secure connection of the lens is ensured with the base plate.
- At least one bending section of the base plate is in each case one
- Base plate extends in each case a blind hole of the lens. This represents another permanent and precise connection.
- a hook portion of the lens extends through a slot in the base plate and engages behind it.
- Pin portion of the lens extends through a respective through hole of the base plate, whereby a position of the lens on the surface of the base plate can be mechanically defined.
- the pin portion is preferably connected to a lock washer wherein either an inner portion of the lock washer dips into a groove of the pin portion, or the lock washer has teeth that engage the pin portion.
- an end portion of the pin portion is welded to a sleeve.
- a wire which bears against a foot section of the lens engages behind the base plate.
- At least one securing pin extends through in each case one through hole of the base plate into a respective bore or recess of the lens.
- contact areas of the positive connection or contact areas between the base plate and the lens have material-connected or adhesive-connected sections.
- the adhesive has approximately spherical filling elements. As a result, a layer thickness of the adhesive is defined, and with temperature fluctuations, a different expansion of the connected sections is facilitated.
- the base plate is a metal core board.
- a base plate designed as a metal core board is mechanically particularly stable.
- the lens when used in an automotive headlamp, it is preferred if the lens is made of polycarbonate.
- Figure 1 shows a first embodiment of a
- Figure 2 shows a detail of a second embodiment of a light emitting diode array in section
- Figure 3 shows a detail of a third embodiment of a light emitting diode array in section
- Figure 4 shows a detail of a fourth embodiment of a light emitting diode array in section
- Figure 5a shows a fifth embodiment of a light emitting diode array in section
- FIG. 5b shows the fifth exemplary embodiment according to FIG. 5a in a perspective view from below;
- FIG. 6b shows the sixth exemplary embodiment according to FIG. 6a in a perspective view from below;
- Figure 7a shows a seventh embodiment of a
- FIG. 7b shows the seventh exemplary embodiment according to FIG. 7a in a view from below.
- Figure 1 shows a first embodiment of a light emitting diode array in section, which consists essentially of a lens 1 and a metal core board 2.
- the lens 1 has substantially the shape of a circular cylinder, wherein on a (in Figure 1) lower shell portion a flattening is provided, which is a surface of the metal core board 2 is facing.
- the flattening has two in the direction of the center of the lens 1 inclined symmetrical flanks 4. Centered between the flanks 4, the lens 1 has a projection 6 which extends in the direction of the metal core board 2 and a flat approximately parallel to the surface of the metal core board 2 extending surface ,
- the light-emitting diode or the light-emitting diode array 8, which has a substantially rectangular cross section, is mounted on the lens 1 facing surface of the metal core board 2 at a central position.
- the projection 6 serves as an optical interface between the light emitting diode 8 and the main portion 3 of the lens first
- the light beams emitted by the light-emitting diode 8 run upwards or obliquely upward through the projection or the optical interface 6 in the direction of the main section 3 of the lens 1.
- the light beams leave the main section 3 by its lateral surface 10, wherein the light rays are bundled at this transition (in Figure 1) upwards.
- the fastening technique of the lens 1 according to the invention on the surface of the metal core board 2 will be described below.
- the lens 1 has at the transition of the edge 4 to the lateral surface 10 depending on a gripping portion 11 which engages around and engages in each case an opposite edge portion 13 of the metal core board 2.
- the gripping portions 11 extend (in Figure 1) to the outside and have grooves which are approximately perpendicular to the plane (of Figure 1), wherein the distance between the two mutually substantially mutually parallel groove bases 16 corresponds approximately to the width of the metal core plate 2, while the Width of the grooves about the thickness of the metal core board 2 corresponds.
- the lens 1 is precisely positioned and held in two directions on the metal core board 2, while the third direction perpendicular to the plane of the drawing is fixed by two locking pins 18.
- These locking pins 18 are inserted after a precise positioning of the lens 1 on the metal core board 2 by a respective through hole of the metal core board 2, wherein they each extend into a blind hole, which are provided between the flanks 4 and the gripping portions 11 of the lens 1.
- the two securing pins 18 are secured against falling out. They fix in operative connection with the gripping portions 11, the position of the lens 1 on the metal core board 2. Thus, a high positioning accuracy and permanent fixation of the lens 1 and its projection 6 is ensured on the light emitting diode 8.
- FIG. 2 shows a section of a second exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, wherein a lens 101 has a main section 3 and a projection 6 which essentially correspond to those of the first exemplary embodiment according to FIG.
- a foot 112 of the lens 101 has a flat bottom, with which it rests on top of the metal core board 102.
- a recess 114 and adjacent thereto a web 116 are formed.
- Length about and its width correspond exactly to that of the recess 114.
- the lens 101 is placed on the metal core board 102 and accurately positioned so that the bend portion 118 can be bent up out of the metal core board 102 such that its free end portion engages the web 116 of FIG
- Lens 101 engages behind.
- the free end section of the bending section 118 bears against the abutment surface 120 of the recess 114.
- Recess 114 and received therein bending portion 118 is at least once on the other side of the
- the lens 101 is secured against displacement on the metal core plate 102 on the one hand by the abutment of the two bending sections 118 on the two contact surfaces 120 and on the other hand by the same dimensions of the bending sections 118 and the recesses 114 perpendicular to the plane. Furthermore, a detachment of the lens 101 from the metal core board 102 is prevented by the fact that the two bending sections 118 engage behind the respective webs 116.
- FIG. 3 shows a section of a third exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, the main section 3 and the projection 6 of the lens 201 and the metal core board 2 essentially corresponding to those of the two other exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2.
- a foot 212 of the lens 201 rests with its lower surface on the upper surface of the metal core board 2.
- a pin portion 222 extends downwardly from the foot 212 through a through hole of the metal core board 2
- Pin portion 222 has an elastic snap portion
- the lens 201 is secured against displacement on the surface of the metal core board 2, while the two snap portions 224 prevent detachment of the lens 201 from the metal core board 2.
- FIG. 4 shows a section of a fourth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, wherein the main section 3 and the projection 6 of the lens 301 essentially correspond to those of the preceding exemplary embodiments, while the metal core board 2 corresponds to those of the embodiments 1 and 3 (according to FIGS. 1 and 3).
- a foot 312 of the lens 301 rests with its lower surface on the surface of the metal core board 2 and has on its underside a substantially nikzylin- derförmige recess 314 and a web 316 on.
- a substantially circular cylindrical locking pin 318 extends from below through a through hole of the metal core board 2 in the recess 314, both having an approximately equal diameter.
- a snap portion 324 is formed, which engages behind the web 316 of the lens 301.
- the pin portion 318 has a diameter-enlarged head 318a, with an upper surface of the head 318a and a lower surface of the snap portion 324 spaced apart to correspond to a thickness of the ridge 316 and the metal core board 2.
- the foot 312 with the recess 314 and the web 316 and the security pin located in the through hole of the board 318 with the snap portion 324 is repeated on the (in Figure 4) right side of the light emitting diode array mirror image.
- the lens 301 is accurately positioned on the metal core board 2, whereupon the locking pins 318 (in FIG. 4) are inserted from below through the through holes of the metal core board 2 until their heads 318a abut against the underside of the metal core board 2 and simultaneously their Snap portions 324 spring over the webs 316.
- the locking pins 318 which are snugly received in the through-holes of the metal core board 2 and in the substantially cylindrical recesses 314 of the lens 301, prevent the lens 301 from moving on the surface of the metal core board 2.
- the heads 318a which engage under the metal core board 2 prevent this , and the snap portions 324, which engage over the webs 316, a lifting of the lens 301 of the metal core board second
- FIGS. 5a and 5b show a fifth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention, the main section 3 and the projection 6 of the lens 401 and the light-emitting diode 8 corresponding to those of the previous exemplary embodiments.
- the metal core board 402 has a through hole which is formed as a rectangular slot 426, wherein the length of the slot 426 corresponds to the thickness of the lens 401 (see Figure 5b).
- a hook portion 428 extends downwardly from the lens 401 (in FIG. 5a) through the slot 426. In this case, the (in FIG. 5a) right long edge of the slot 426 is encompassed by the hook portion 428.
- the hook portion 428 has a width that corresponds to the length of the slot 426 or may be formed shorter.
- a cylindrical pin portion 422 extends from above through a through hole of a corresponding diameter provided in the metal core board 402.
- the hook portion 428 of the lens 401 is moved through the Slot 426 out and (in Figure 5a) shifted to the right, so that the hook portion 428, the metal core board 402 engages behind. Subsequently, the left-hand part (in FIG. 5a) of the lens 401 is lowered onto the metal-core board 402, the pin section 422 being guided through the through-hole of the metal core 1 at 402. In a last step, the pin portion 422 is caulked so that the lens 401 can not detach from the metal core board 402.
- the projection 6 of the lens 401 is permanently and precisely positioned above the light emitting diode 8.
- FIG. 6 a shows a sixth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a perspective illustration from below, the light-emitting diode arrangement essentially consisting of a lens 501, a metal-core board 502 and four synthetic material sleeves 530.
- the lens 501 has on its underside four pin portions 522, which are guided during assembly through correspondingly arranged through holes of the metal core board 502.
- FIG. 6b shows the sixth exemplary embodiment according to FIG. 6a in a perspective view from below, wherein the sleeves 530 are fastened to the pin sections 522.
- the sleeves 530 have a height corresponding to the length of the pin portions 522 minus the thickness of the metal core board 502 while having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the locking pins 522.
- the attachment of the sleeves 530 to the pin portions 522 is carried out by a welding method, such. Vibration welding, hot plate welding, hot air welding, laser welding, spin welding, infrared welding or gluing.
- FIG. 7 a shows a seventh exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a top view, wherein a lens 601 has a substantially spherical main section 603 and a surface section 632 which rests on the metal core board 602.
- the surface portion 632 has an approximately rectangular outer periphery whose longer sides are longer than the diameter of the main portion 603 of the lens 601, during which shorter sides approximately correspond to this diameter.
- An approximately rectangular cutout 634 is provided at an edge portion of the metal core board 602 disposed adjacent to a long side of the land portion 632, while two approximately square cutouts 636 are provided at the opposite edge portion of the metal core board 602.
- the respective outer side flanks of the cutouts 636 are at a distance from one another which corresponds to that of the two side flanks of the cutout 634. This distance is less than the diameter of the main portion 603 of the lens 601.
- FIG. 7b shows the seventh exemplary embodiment according to FIG. 7a in a view from below.
- a pin portion 622 each extending through through holes of the metal core board 602 similar to those of the fifth and sixth embodiments are arranged. These pin portions 622 prevent displacement and rotation of the lens 601 on the metal core board 602. Referring to FIGS. 7a and 7b, lifting of the lens 601 from the metal core board 602 is prevented by a central portion 638a of a wire engaging behind a land 640 formed between the cutouts 636, while a major portion 638b of the wire extends above the land portion 632 extends, and end portions 638c extend through the cutout 634 and engage behind the metal core plate 602.
- All exemplary embodiments of the light-emitting diode arrangement according to the invention afford a precise and permanent seating of the respective lens or its projection serving as an optical interface on the metal core board or the light-emitting diode mounted thereon. This means an exact beam path and an optimal yield of the light emitted by the light emitting diode.
- the lens can also be glued and hot-caulked, the gluing offering good vibration resistance and hot caulking providing good resistance to temperature changes.
- a light emitting diode array with a base plate, on the surface of which at least one light emitting diode or a light emitting diode array and at least one lens are arranged, wherein at least one positive and / or non-positive connection between the base plate and the lens is provided.
- the lens can be positioned with increased accuracy over a light-emitting diode, wherein a fatigue strength of the compound is secured even under thermal and mechanical loads.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
Beschreibung description
LeuchtdiodenanordnungLED array
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft Leuchtdiodenanordnungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to light-emitting diode arrangements according to the preamble of patent claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Um das von Leuchtdioden abgegebene Licht zu bündeln oder zu streuen werden Linsen verwendet, die direkt an der Leuchtdiode angeordnet sein können.In order to focus or diffuse the light emitted by light emitting diodes, lenses are used which can be arranged directly on the light emitting diode.
Dokument DE 35 32 821 C2 offenbart eine Leuchtdiodenanordnung, bei der eine kugelförmige Linse mittels Klebstoff auf einer ebenen Oberfläche einer Leuchtdiode befestigt wird.Document DE 35 32 821 C2 discloses a light-emitting diode arrangement in which a spherical lens is fixed by adhesive on a flat surface of a light-emitting diode.
Nachteilig an derartigen Leuchtdiodenanordnungen ist, dass die exakte Positionierung der Linse über der Leuchtdiode schwierig ist. Weiterhin kann die Linse von ihrer Sollposition während der Trocknungszeit des Klebstoffs abweichen, da unterschiedliche viskose Kräfte des Kleb- Stoffs auf die Linse einwirken können.A disadvantage of such light-emitting diode arrangements is that the exact positioning of the lens over the light-emitting diode is difficult. Furthermore, the lens may deviate from its desired position during the drying time of the adhesive because different viscous forces of the adhesive may act on the lens.
Außerdem ist unter dem Einfluss von thermischen Schwankungen und Vibration eine dauerhafte Verbindung der Linse mit der Leuchtdiode nicht ausreichend gesichert.In addition, under the influence of thermal fluctuations and vibration, a permanent connection of the lens to the LED is not sufficiently secured.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtdiodenanordnung zu schaffen, bei der eine Linse mit erhöhter Positioniergenauigkeit über einer Leuchtdiode befestigt wird, wobei eine dauerfeste Verbindung auch bei thermischen und mechanischen Belastungen gesichert sein soll .The object of the present invention is to provide a light emitting diode array in which a lens with increased positioning accuracy over a light emitting diode is attached, with a permanent connection should be secured even under thermal and mechanical loads.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtdiodenan- Ordnung gemäß Patentanspruch 1.This object is achieved by a Leuchtdiodenan- order according to claim 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Particularly advantageous embodiments are described in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Leuchtdiodenanordnung hat eine Grundplatte, auf deren Oberfläche mindestens eine Leuchtdi- ode oder Leuchtdiodenarray und mindestens eine Linse angeordnet sind, wobei mindestens eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Grundplatte und der Linse vorgesehen ist. Dadurch kann die Linse mit erhöhter Genauigkeit über der Leuchtdiode positioniert werden, wobei eine Dauerfestigkeit der Verbindung auch bei thermischen und mechanischen Belastungen gesichert ist.The light-emitting diode arrangement according to the invention has a base plate, on the surface of which at least one light-emitting diode or light-emitting diode array and at least one lens are arranged, wherein at least one frictional and / or positive connection is provided between the base plate and the lens. As a result, the lens can be positioned with increased accuracy over the light-emitting diode, wherein a fatigue strength of the compound is secured even under thermal and mechanical loads.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die formschlüssige Verbindung eine Schnappverbindung. Dadurch ist die Montage der Linse auf der Leuchtdiode bzw. an der Oberfläche der Grundplatte vereinfacht.In a particularly preferred embodiment, the positive connection is a snap connection. As a result, the mounting of the lens on the light emitting diode or on the surface of the base plate is simplified.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung sind zumindest ein elastischer Schnappabschnitt an der Linse und jeweils eine den Schnappabschnitt aufnehmende Ausnehmung an der Grundplatte ange- ordnet. Bei einer gewissen Elastizität des Materials der Linse und des Schnappabschnitts bzw. bei entsprechend dünner Ausführung des Schnappabschnitts kann so die Linse mit dem Schnappabschnitt einteilig gebildet werden, wodurch sich der Fertigungsaufwand der Leuchtdiodenanordnung ver- ringern lässt. Bei einer erfindungsgemäßen Variante der Leuchtdiodenanordnung erstreckt sich zumindest ein Stift mit elastischem Schnappabschnitt durch jeweils eine Ausnehmung der Grundplatte, wobei jeweils eine den Schnappabschnitt des Stifts aufnehmende Ausnehmung an der Linse angeordnet ist. Dadurch kann der Stift aus einem kostengünstigen Material gefertigt werden.In a preferred development of the light-emitting diode arrangement according to the invention, at least one elastic snap-on section on the lens and in each case a recess receiving the snap-action section are arranged on the base plate. With a certain elasticity of the material of the lens and of the snap portion or with a correspondingly thin design of the snap portion, the lens can thus be integrally formed with the snap portion, whereby the production cost of the light-emitting diode arrangement can be reduced. In a variant of the light-emitting diode arrangement according to the invention, at least one pin with elastic snap portion extends through in each case one recess of the base plate, wherein in each case a recess receiving the snap portion of the pin is arranged on the lens. As a result, the pin can be made of a low-cost material.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der formschlüssigen Verbindung umgreift zumindest ein U-förmiger Greifab- schnitt der Linse jeweils einen Randabschnitt der Grundplatte. So kann die Linse z.B. auf die Grundplatte entlang ihrer Oberfläche aufgeschoben werden, wobei eine sichere Verbindung der Linse mit der Grundplatte gewährleistet ist.In a preferred development of the positive connection, at least one U-shaped gripping portion of the lens engages around an edge portion of the base plate. Thus, the lens may e.g. be pushed onto the base plate along its surface, with a secure connection of the lens is ensured with the base plate.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist zumin- dest ein Biegeabschnitt der Grundplatte in jeweils einerIn another preferred development, at least one bending section of the base plate is in each case one
Ausnehmung der Linse aufgenommen. So kann durch Umbiegen des aus der Grundplatte gestanzten Biegeabschnitts inRecess of the lens added. Thus, by bending the bent from the base plate bending section in
Richtung der Linse/Optik entweder vor der Montage oder während der Montage eine dauerhafte Verbindung mit der Linse erreicht werden.Direction of the lens / optics either before mounting or during assembly a permanent connection with the lens can be achieved.
Außerdem wird es bevorzugt, wenn sich zumindest eineIn addition, it is preferred if at least one
Kunststoffschraube durch jeweils ein Durchgangsloch derPlastic screw through one through hole each
Grundplatte in jeweils eine Sacklochbohrung der Linse erstreckt. Dies stellt eine weitere dauerhafte und präzise Verbindung dar.Base plate extends in each case a blind hole of the lens. This represents another permanent and precise connection.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich ein Hakenabschnitt der Linse durch ein Langloch der Grundplatte und hintergreift diese. Durch diese Verbindungstechnik wird eine einfache und präzise Montagetechnik bereit gestellt. Außerdem wird es bevorzugt, wenn sich zumindest einIn a further preferred development, a hook portion of the lens extends through a slot in the base plate and engages behind it. This connection technology provides a simple and precise assembly technique. In addition, it is preferred if at least one
Stiftabschnitt der Linse durch jeweils ein Durchgangsloch der Grundplatte erstreckt, wodurch eine Position der Linse auf der Oberfläche der Grundplatte mechanisch definiert werden kann.Pin portion of the lens extends through a respective through hole of the base plate, whereby a position of the lens on the surface of the base plate can be mechanically defined.
Dabei bietet es sich aus Gründen der Sicherung an, dass der Stiftabschnitt verstemmt oder heißverstemmt ist.It is advisable for reasons of security, that the pin portion is caulked or hot stalked.
Oder der Stiftabschnitt ist vorzugsweise mit einer Sicherungsscheibe verbunden, wobei entweder ein innerer Abschnitt der Sicherungsscheibe in eine Nut des Stiftabschnitts eintaucht, oder die Sicherungsscheibe Zacken aufweist, die in den Stiftabschnitt eingreifen.Or the pin portion is preferably connected to a lock washer wherein either an inner portion of the lock washer dips into a groove of the pin portion, or the lock washer has teeth that engage the pin portion.
Alternativ wird es bevorzugt, wenn ein Endabschnitt des Stiftabschnitts mit einer Hülse verschweißt ist.Alternatively, it is preferable if an end portion of the pin portion is welded to a sleeve.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung hintergreift ein Draht, der an einem Fußabschnitt der Linse anliegt, die Grundplatte .In a particularly preferred development of the light-emitting diode arrangement according to the invention, a wire which bears against a foot section of the lens engages behind the base plate.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich zu- mindest ein Sicherungsstift durch jeweils ein Durchgangsloch der Grundplatte in jeweils eine Bohrung bzw. Ausnehmung der Linse. Dadurch ist eine Position der Linse auf der Grundplatte mechanisch definiert.In a preferred development, at least one securing pin extends through in each case one through hole of the base plate into a respective bore or recess of the lens. As a result, a position of the lens on the base plate is mechanically defined.
Weiterhin wird es bevorzugt, wenn Anlagebereiche der formschlüssigen Verbindung oder Anlagebereiche zwischen der Grundplatte und der Linse Stoffschlüssig oder mittels Klebstoff verbundene Abschnitte aufweisen. Dadurch wird ein Ablösen der Linse von der Grundplatte zusätzlich verhindert. Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Klebstoff etwa kugelförmige Füllelemente aufweist. Dadurch wird eine Schichtdicke des Klebstoffs definiert, und bei Temperaturschwankungen ist eine unterschiedliche Ausdehnung der verbundenen Abschnitte erleichtert.Furthermore, it is preferred if contact areas of the positive connection or contact areas between the base plate and the lens have material-connected or adhesive-connected sections. As a result, detachment of the lens from the base plate is additionally prevented. It is particularly preferred if the adhesive has approximately spherical filling elements. As a result, a layer thickness of the adhesive is defined, and with temperature fluctuations, a different expansion of the connected sections is facilitated.
Aus Gründen der Temperaturbeständigkeit bzw. der Ableitung der Wärme der Leuchtdioden wird es bevorzugt, wenn die Grundplatte eine Metallkernplatine ist. Außerdem ist eine als Metallkernplatine ausgebildete Grundplatte mecha- nisch besonders stabil.For reasons of temperature resistance or the dissipation of the heat of the LEDs, it is preferred if the base plate is a metal core board. In addition, a base plate designed as a metal core board is mechanically particularly stable.
Z.B. bei einem Einsatz in einem Automobil-Scheinwerfer wird es bevorzugt, wenn die Linse aus Polycarbonat besteht.For example, when used in an automotive headlamp, it is preferred if the lens is made of polycarbonate.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einerFigure 1 shows a first embodiment of a
Leuchtdiodenanordnung im Schnitt;Light emitting diode arrangement in section;
Figur 2 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung im Schnitt;Figure 2 shows a detail of a second embodiment of a light emitting diode array in section;
Figur 3 einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung im Schnitt;Figure 3 shows a detail of a third embodiment of a light emitting diode array in section;
Figur 4 einen Ausschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer Leuchtdiodenanordnung im Schnitt;Figure 4 shows a detail of a fourth embodiment of a light emitting diode array in section;
Figur 5a ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Leuchtdiodenanordnung im Schnitt; Figur 5b das fünfte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5a in einer perspektivischen Ansicht von unten;Figure 5a shows a fifth embodiment of a light emitting diode array in section; FIG. 5b shows the fifth exemplary embodiment according to FIG. 5a in a perspective view from below;
Figur 6a ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Leuchtdiodenanordnung in einer perspektivischen Explosionszeichnung von unten;6a, a sixth embodiment of a light-emitting diode arrangement in a perspective exploded view from below;
Figur 6b das sechste Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6a in einer perspektivischen Ansicht von unten;FIG. 6b shows the sixth exemplary embodiment according to FIG. 6a in a perspective view from below;
Figur 7a ein siebtes Ausführungsbeispiel einerFigure 7a shows a seventh embodiment of a
Leuchtdiodenanordnung in einer Draufsicht; undLight-emitting diode arrangement in a plan view; and
Figur 7b das siebte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7a in einer Ansicht von unten.FIG. 7b shows the seventh exemplary embodiment according to FIG. 7a in a view from below.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leuchtdiodenanordnung im Schnitt, die im Wesentlichen aus einer Linse 1 und einer Metallkernplatine 2 besteht. Die Linse 1 hat im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders, wobei an einem (in Figur 1) unteren Mantelabschnitt eine Abflachung vorgesehen ist, die einer Oberfläche der Metallkernplatine 2 zugewendet ist.Figure 1 shows a first embodiment of a light emitting diode array in section, which consists essentially of a lens 1 and a metal core board 2. The lens 1 has substantially the shape of a circular cylinder, wherein on a (in Figure 1) lower shell portion a flattening is provided, which is a surface of the metal core board 2 is facing.
Die Abflachung hat zwei in Richtung Mittelpunkt der Linse 1 schräg angestellte symmetrische Flanken 4. Mittig zwischen den Flanken 4 hat die Linse 1 einen Vorsprung 6, der sich in Richtung der Metallkernplatine 2 erstreckt und eine ebene etwa parallel zur Oberfläche der Metallkernplatine 2 verlaufende Oberfläche aufweist. Die Leuchtdiode bzw. des Leuchtdiodenarray 8, das einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, ist auf der der Linse 1 zugewandten Oberfläche der Metallkernplatine 2 an einer mittigen Position befestigt.The flattening has two in the direction of the center of the lens 1 inclined symmetrical flanks 4. Centered between the flanks 4, the lens 1 has a projection 6 which extends in the direction of the metal core board 2 and a flat approximately parallel to the surface of the metal core board 2 extending surface , The light-emitting diode or the light-emitting diode array 8, which has a substantially rectangular cross section, is mounted on the lens 1 facing surface of the metal core board 2 at a central position.
Der Vorsprung 6 dient als optische Schnittstelle zwischen der Leuchtdiode 8 und dem Hauptabschnitt 3 der Linse 1.The projection 6 serves as an optical interface between the light emitting diode 8 and the main portion 3 of the lens first
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung verlaufen die von der Leuchtdiode 8 abgegebenen Lichtstrah- len (in Figur 1) nach oben bzw. schräg nach oben durch den Vorsprung bzw. die optische Schnittstelle 6 in Richtung des Hauptabschnitts 3 der Linse 1. Die Lichtstrahlen verlassen den Hauptabschnitt 3 durch seine Mantelfläche 10, wobei die Lichtstrahlen bei diesem Übergang (in Figur 1) nach oben gebündelt werden.During operation of the light-emitting diode arrangement according to the invention, the light beams emitted by the light-emitting diode 8 (in FIG. 1) run upwards or obliquely upward through the projection or the optical interface 6 in the direction of the main section 3 of the lens 1. The light beams leave the main section 3 by its lateral surface 10, wherein the light rays are bundled at this transition (in Figure 1) upwards.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Befestigungstechnik der Linse 1 auf der Oberfläche der Metallkernplatine 2 beschrieben. Die Linse 1 weist am Übergang der Flanke 4 zur Mantelfläche 10 je einen Greifabschnitt 11 auf, der jeweils einen gegenüberliegenden Randabschnitt 13 der Metallkernplatine 2 umgreift bzw. hintergreift.The fastening technique of the lens 1 according to the invention on the surface of the metal core board 2 will be described below. The lens 1 has at the transition of the edge 4 to the lateral surface 10 depending on a gripping portion 11 which engages around and engages in each case an opposite edge portion 13 of the metal core board 2.
Die Greifabschnitte 11 erstrecken sich (in Figur 1) nach außen und haben Nuten, die etwa senkrecht zur Zeichenebene (der Figur 1) verlaufen, wobei der Abstand der beiden im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Nutgründe 16 etwa der Breite der Metallkernplatine 2 entspricht, während die Breite der Nuten etwa der Dicke der Metallkernplatine 2 entspricht.The gripping portions 11 extend (in Figure 1) to the outside and have grooves which are approximately perpendicular to the plane (of Figure 1), wherein the distance between the two mutually substantially mutually parallel groove bases 16 corresponds approximately to the width of the metal core plate 2, while the Width of the grooves about the thickness of the metal core board 2 corresponds.
Dadurch ist die Linse 1 in zwei Richtungen präzise auf der Metallkernplatine 2 positioniert und gehalten, während die dritte zur Zeichenebene senkrecht verlaufende Richtung durch zwei Sicherungsstifte 18 fixiert ist. Diese Sicherungsstifte 18 werden nach einer genauen Positionierung der Linse 1 auf der Metallkernplatine 2 durch jeweils ein Durchgangsloch der Metallkernplatine 2 gesteckt, wobei sie sich jeweils in ein Sackloch erstrecken, die zwischen den Flanken 4 und den Greifabschnitten 11 der Linse 1 vorgesehen sind.Thereby, the lens 1 is precisely positioned and held in two directions on the metal core board 2, while the third direction perpendicular to the plane of the drawing is fixed by two locking pins 18. These locking pins 18 are inserted after a precise positioning of the lens 1 on the metal core board 2 by a respective through hole of the metal core board 2, wherein they each extend into a blind hole, which are provided between the flanks 4 and the gripping portions 11 of the lens 1.
Da die Sicherungsstifte 18 und die in der Metallkernplatine 2 gebildeten Durchgangslöcher etwa gleiche Durch- messer aufweisen und der Durchmesser der Sacklöcher in der Linse 1 demgegenüber einen minimal verringerten Durchmesser aufweisen, sind die beiden Sicherungsstifte 18 gegen Herausfallen gesichert. Dabei fixieren sie in Wirkverbindung mit den Greifabschnitten 11 die Position der Linse 1 auf der Metallkernplatine 2. Somit ist eine hohe Positioniergenauigkeit und dauerhafte Fixierung der Linse 1 bzw. ihres Vorsprungs 6 über der Leuchtdiode 8 gewährleistet.Since the securing pins 18 and the through holes formed in the metal core board 2 have approximately equal diameters and the diameter of the blind holes in the lens 1, on the other hand, have a minimally reduced diameter, the two securing pins 18 are secured against falling out. They fix in operative connection with the gripping portions 11, the position of the lens 1 on the metal core board 2. Thus, a high positioning accuracy and permanent fixation of the lens 1 and its projection 6 is ensured on the light emitting diode 8.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanord- nung im seitlichen Schnitt, wobei eine Linse 101 einen Hauptabschnitt 3 und einen Vorsprung 6 aufweist, die im Wesentlichen denen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 entsprechen.FIG. 2 shows a section of a second exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, wherein a lens 101 has a main section 3 and a projection 6 which essentially correspond to those of the first exemplary embodiment according to FIG.
Ein Fuß 112 der Linse 101 hat eine flache Unterseite, mit der er auf der Oberseite der Metallkernplatine 102 aufsteht .A foot 112 of the lens 101 has a flat bottom, with which it rests on top of the metal core board 102.
An der Unterseite des Fußes 112 sind eine Ausnehmung 114 und daran angrenzend ein Steg 116 gebildet.At the bottom of the foot 112, a recess 114 and adjacent thereto a web 116 are formed.
Im Bereich der Ausnehmung 114 ist in der Metallkern- platine 102 ein Biegeabschnitt 118 ausgestanzt, dessenIn the area of the recess 114, a bending section 118 is punched out in the metal core board 102, the
Länge etwa und dessen Breite (in Figur 2 in die Zeichenebe- ne hinein) recht genau derjenigen der Ausnehmung 114 entsprechen .Length about and its width (in FIG. ne in) correspond exactly to that of the recess 114.
Bei der Montage der Leuchtdiodenanordnung gemäß FigurDuring assembly of the light-emitting diode arrangement according to FIG
2 wird die Linse 101 auf die Metallkernplatine 102 gesetzt und genau positioniert, so dass der Biegeabschnitt 118 aus der Metallkernplatine 102 heraus derart nach oben umgebogen werden kann, dass sein freier Endabschnitt den Steg 116 der2, the lens 101 is placed on the metal core board 102 and accurately positioned so that the bend portion 118 can be bent up out of the metal core board 102 such that its free end portion engages the web 116 of FIG
Linse 101 hintergreift. Dabei liegt der freie Endabschnitt des Biegeabschnitts 118 an der Anlagefläche 120 der Ausneh- mung 114 an.Lens 101 engages behind. In this case, the free end section of the bending section 118 bears against the abutment surface 120 of the recess 114.
Die gleiche Kombination aus einem Fuß 112 mit einerThe same combination of a foot 112 with a
Ausnehmung 114 und darin aufgenommenem Biegeabschnitt 118 ist zumindest ein weiteres Mal auf der anderen Seiten derRecess 114 and received therein bending portion 118 is at least once on the other side of the
Leuchtdiode 8 bzw. des Vorsprungs 6 spiegelbildlich ange- ordnet.Light emitting diode 8 and the projection 6 arranged in mirror image.
Somit ist die Linse 101 gegen Verschieben auf der Metallkernplatine 102 einerseits durch die Anlage der beiden Biegeabschnitte 118 an den beiden Anlageflächen 120 und andererseits durch die gleichen Abmessungen der Biegeab- schnitte 118 und der Ausnehmungen 114 senkrecht zur Zeichenebene gesichert. Weiterhin ist ein Ablösen der Linse 101 von der Metallkernplatine 102 dadurch verhindert, dass die beiden Biegeabschnitte 118 die jeweiligen Stege 116 hintergreifen .Thus, the lens 101 is secured against displacement on the metal core plate 102 on the one hand by the abutment of the two bending sections 118 on the two contact surfaces 120 and on the other hand by the same dimensions of the bending sections 118 and the recesses 114 perpendicular to the plane. Furthermore, a detachment of the lens 101 from the metal core board 102 is prevented by the fact that the two bending sections 118 engage behind the respective webs 116.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung im seitlichen Schnitt, wobei der Hauptabschnitt 3 und der Vorsprung 6 der Linse 201 und die Metallkernplatine 2 im Wesentlichen denen der beiden anderen Ausführungsbei- spiele gemäß Figuren 1 und 2 entsprechen. Ein Fuß 212 der Linse 201 steht mit seiner unteren O- berfläche auf der oberen Oberfläche der Metallkernplatine 2 auf .FIG. 3 shows a section of a third exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, the main section 3 and the projection 6 of the lens 201 and the metal core board 2 essentially corresponding to those of the two other exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2. A foot 212 of the lens 201 rests with its lower surface on the upper surface of the metal core board 2.
Ein Stiftabschnitt 222 erstreckt sich vom Fuß 212 nach unten durch ein Durchgangsloch der Metallkernplatine 2. DerA pin portion 222 extends downwardly from the foot 212 through a through hole of the metal core board 2
Stiftabschnitt 222 weist einen elastischen SchnappabschnittPin portion 222 has an elastic snap portion
224 auf, der die Metallkernplatine 2 an ihrer (in Figur 3) unteren Seite hintergreift.224, which engages behind the metal core plate 2 at its (in Figure 3) lower side.
Die in Figur 3 dargestellte Anordnung aus dem Fuß 212 mit dem Stiftabschnitt 222 und dem Schnappabschnitt 224 ist spiegelbildlich auch an der (in Figur 3) rechten Seite der Leuchtdiodenanordnung vorgesehen .The arrangement shown in Figure 3 from the foot 212 with the pin portion 222 and the snap portion 224 is also provided in mirror image on the (in Figure 3) right side of the light emitting diode array.
Durch die beiden Stiftabschnitte 222 ist die Linse 201 gegen Verschieben auf der Oberfläche der Metallkernplatine 2 gesichert, während die beiden Schnappabschnitte 224 ein Ablösen der Linse 201 von der Metallkernplatine 2 verhindern .By the two pin portions 222, the lens 201 is secured against displacement on the surface of the metal core board 2, while the two snap portions 224 prevent detachment of the lens 201 from the metal core board 2.
Bei der Montage des dritten Ausführungsbeispiels der Leuchtdiodenanordnung werden zunächst die beiden Schnappab- schnitte 224 und danach die beiden Stiftabschnitte 222 (in Figur 3) von oben in die jeweiligen Durchgangslöcher eingeführt, bis die beiden Füße 212 auf der Oberfläche der Metallkernplatine 2 in etwa anliegen und die beiden Schnappabschnitte 224 in die gezeigte Endposition zurückge- federt sind.When mounting the third embodiment of the light-emitting diode arrangement, first the two Schnappab- sections 224 and then the two pin portions 222 (in Figure 3) introduced from above into the respective through holes until the two feet 212 on the surface of the metal core board 2 approximately abut and the two snap portions 224 are spring back to the end position shown.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung im seitlichen Schnitt, wobei der Hauptabschnitt 3 und der Vorsprung 6 der Linse 301 im Wesentlichen denjenigen der vorhergegangenen Ausführungsbeispiele entsprechen, während die Metallkernplatine 2 denjenigen der Ausführungsbeispiele 1 und 3 (gemäß Figuren 1 und 3) entspricht.FIG. 4 shows a section of a fourth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a lateral section, wherein the main section 3 and the projection 6 of the lens 301 essentially correspond to those of the preceding exemplary embodiments, while the metal core board 2 corresponds to those of the embodiments 1 and 3 (according to FIGS. 1 and 3).
Ein Fuß 312 der Linse 301 steht mit seiner unteren Fläche auf der Oberfläche der Metallkernplatine 2 auf und weist an seiner Unterseite eine im Wesentlichen kreiszylin- derförmige Ausnehmung 314 und einen Steg 316 auf.A foot 312 of the lens 301 rests with its lower surface on the surface of the metal core board 2 and has on its underside a substantially kreiszylin- derförmige recess 314 and a web 316 on.
Ein im Wesentlichen kreiszylinderförmiger Sicherungsstift 318 erstreckt sich von unten durch eine Durchgangsöffnung der Metallkernplatine 2 in die Ausnehmung 314, wobei beide einen etwa gleichen Durchmesser aufweisen.A substantially circular cylindrical locking pin 318 extends from below through a through hole of the metal core board 2 in the recess 314, both having an approximately equal diameter.
An dem (in Figur 4) oberen Endabschnitt des Sicherungsstiftes 318 ist ein Schnappabschnitt 324 ausgebildet, der den Steg 316 der Linse 301 hintergreift.At the (in Figure 4) the upper end portion of the locking pin 318, a snap portion 324 is formed, which engages behind the web 316 of the lens 301.
Der Stiftabschnitt 318 hat einen im Durchmesser ver- größerten Kopf 318a, wobei eine Oberseite des Kopfes 318a und eine Unterseite des Schnappabschnitts 324 einen Abstand aufweisen, der einer Dicke des Steges 316 und der Metallkernplatine 2 entspricht.The pin portion 318 has a diameter-enlarged head 318a, with an upper surface of the head 318a and a lower surface of the snap portion 324 spaced apart to correspond to a thickness of the ridge 316 and the metal core board 2.
Der Fuß 312 mit der Ausnehmung 314 und dem Steg 316 und der im Durchgangsloch der Platine befindliche Sicherungsstift 318 mit dem Schnappabschnitt 324 wiederholt sich auf der (in Figur 4) rechten Seite der Leuchtdiodenanordnung spiegelbildlich.The foot 312 with the recess 314 and the web 316 and the security pin located in the through hole of the board 318 with the snap portion 324 is repeated on the (in Figure 4) right side of the light emitting diode array mirror image.
Bei der Montage wird die Linse 301 auf der Metallkern- platine 2 exakt positioniert, woraufhin die Sicherungsstifte 318 (in Figur 4) von unten durch die Durchgangslöcher der Metallkernplatine 2 gesteckt werden, bis ihre Köpfe 318a an der Unterseite der Metallkernplatine 2 anliegen und gleichzeitig ihre Schnappabschnitte 324 über die Stege 316 federn. Die Sicherungsstifte 318, die passgenau in den Durchgangsbohrungen der Metallkernplatine 2 und in den im Wesentlichen zylinderförmigen Ausnehmungen 314 der Linse 301 aufgenommen sind, verhindern ein Verschieben der Linse 301 auf der Oberfläche der Metallkernplatine 2. Dabei verhindern die Köpfe 318a, die die Metallkernplatine 2 untergreifen, und die Schnappabschnitte 324, die die Stege 316 übergreifen, ein Abheben der Linse 301 von der Metallkernplatine 2.During assembly, the lens 301 is accurately positioned on the metal core board 2, whereupon the locking pins 318 (in FIG. 4) are inserted from below through the through holes of the metal core board 2 until their heads 318a abut against the underside of the metal core board 2 and simultaneously their Snap portions 324 spring over the webs 316. The locking pins 318, which are snugly received in the through-holes of the metal core board 2 and in the substantially cylindrical recesses 314 of the lens 301, prevent the lens 301 from moving on the surface of the metal core board 2. The heads 318a which engage under the metal core board 2 prevent this , and the snap portions 324, which engage over the webs 316, a lifting of the lens 301 of the metal core board second
Figuren 5a und 5b zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung, wobei der Hauptabschnitt 3 und der Vorsprung 6 der Linse 401 und die Leuchtdiode 8 denen der vorherigen Ausführungsbeispiele entsprechen .FIGS. 5a and 5b show a fifth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention, the main section 3 and the projection 6 of the lens 401 and the light-emitting diode 8 corresponding to those of the previous exemplary embodiments.
Abweichend von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen hat die Metallkernplatine 402 ein Durchgangsloch, das als rechteckiges Langloch 426 ausgebildet ist, wobei die Länge des Langlochs 426 der Dicke der Linse 401 (vgl. Figur 5b) entspricht. Ein Hakenabschnitt 428 erstreckt sich von der Linse 401 (in Figur 5a) nach unten durch das Langloch 426. Dabei wird der (in Figur 5a) rechte lange Rand des Langlochs 426 von dem Hakenabschnitt 428 umgriffen. Der Hakenabschnitt 428 hat eine Breite, die der Länge des Langlochs 426 entspricht oder kürzer ausgeformt sein kann.Notwithstanding the preceding embodiments, the metal core board 402 has a through hole which is formed as a rectangular slot 426, wherein the length of the slot 426 corresponds to the thickness of the lens 401 (see Figure 5b). A hook portion 428 extends downwardly from the lens 401 (in FIG. 5a) through the slot 426. In this case, the (in FIG. 5a) right long edge of the slot 426 is encompassed by the hook portion 428. The hook portion 428 has a width that corresponds to the length of the slot 426 or may be formed shorter.
An dem (in Figur 5a) linken Bereich der Leuchtdiodenanordnung erstreckt sich ein zylinderförmiger Stiftabschnitt 422 von oben durch ein Durchgangsloch mit entsprechendem Durchmesser, das in der Metallkernplatine 402 vorgesehen ist.At the left (in FIG. 5a) region of the light emitting diode array, a cylindrical pin portion 422 extends from above through a through hole of a corresponding diameter provided in the metal core board 402.
Bei der Montage der Leuchtdiodenanordnung wird zunächst der Hakenabschnitt 428 der Linse 401 durch das Langloch 426 geführt und (in Figur 5a) nach rechts verschoben, so dass der Hakenabschnitt 428 die Metallkernplatine 402 hintergreift. Daraufhin wird der (in Figur 5a) linke Teil der Linse 401 auf die Metallkernplatine 402 abgesenkt, wobei der Stiftabschnitt 422 durch das Durchgangsloch der Me t al 1 kernp 1 a t ine 402 geführt wird. In einem letzten Schritt wird der Stiftabschnitt 422 verstemmt, so dass sich die Linse 401 nicht von der Metallkernplatine 402 lösen kann .During assembly of the light-emitting diode arrangement, first the hook portion 428 of the lens 401 is moved through the Slot 426 out and (in Figure 5a) shifted to the right, so that the hook portion 428, the metal core board 402 engages behind. Subsequently, the left-hand part (in FIG. 5a) of the lens 401 is lowered onto the metal-core board 402, the pin section 422 being guided through the through-hole of the metal core 1 at 402. In a last step, the pin portion 422 is caulked so that the lens 401 can not detach from the metal core board 402.
Somit ist der Vorsprung 6 der Linse 401 dauerhaft und präzise über der Leuchtdiode 8 positioniert.Thus, the projection 6 of the lens 401 is permanently and precisely positioned above the light emitting diode 8.
Figur 6a zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung in einer perspektivischen Darstellung von unten, wobei die Leuchtdiodenanord- nung im Wesentlichen aus einer Linse 501, einer Metallkernplatine 502 und vier Kunst Stoffhülsen 530 besteht. Die Linse 501 hat an ihrer Unterseite vier Stiftabschnitte 522, die bei der Montage durch entsprechend angeordnete Durchgangslöcher der Metallkernplatine 502 geführt werden.FIG. 6 a shows a sixth exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a perspective illustration from below, the light-emitting diode arrangement essentially consisting of a lens 501, a metal-core board 502 and four synthetic material sleeves 530. The lens 501 has on its underside four pin portions 522, which are guided during assembly through correspondingly arranged through holes of the metal core board 502.
Figur 6b zeigt das sechste Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6a in einer perspektivischen Darstellung von unten, wobei die Hülsen 530 an den Stiftabschnitten 522 befestigt sind.FIG. 6b shows the sixth exemplary embodiment according to FIG. 6a in a perspective view from below, wherein the sleeves 530 are fastened to the pin sections 522.
Die Hülsen 530 haben eine Höhe, die der Länge der Stiftabschnitte 522 abzüglich der Dicke der Metallkernplatine 502 entspricht, während sie einen Innendurchmesser aufweisen, der dem Außendurchmesser der Sicherungsstifte 522 entspricht. Die Befestigung der Hülsen 530 an den Stiftabschnitten 522 erfolgt durch ein Schweißverfahren, wie z. B. Vibrationsschweißen, Heizelementschweißen, Heiß- luftschweißen, Laserschweißen, Rotationsschweißen, Infrarotschweißen oder durch Kleben.The sleeves 530 have a height corresponding to the length of the pin portions 522 minus the thickness of the metal core board 502 while having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the locking pins 522. The attachment of the sleeves 530 to the pin portions 522 is carried out by a welding method, such. Vibration welding, hot plate welding, hot air welding, laser welding, spin welding, infrared welding or gluing.
Figur 7a zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchtdiodenanordnung in einer Drauf- sieht, wobei eine Linse 601 einen im Wesentlichen kugelförmigen Hauptabschnitt 603 und einen Flächenabschnitt 632 hat, der auf der Metallkernplatine 602 aufliegt. Der Flächenabschnitt 632 hat einen etwa rechteckigen Außenumfang, dessen längere Seiten länger sind, als der Durchmesser des Hauptabschnitts 603 der Linse 601, während dessen kürzere Seiten diesem Durchmesser etwa entsprechen.FIG. 7 a shows a seventh exemplary embodiment of a light-emitting diode arrangement according to the invention in a top view, wherein a lens 601 has a substantially spherical main section 603 and a surface section 632 which rests on the metal core board 602. The surface portion 632 has an approximately rectangular outer periphery whose longer sides are longer than the diameter of the main portion 603 of the lens 601, during which shorter sides approximately correspond to this diameter.
An einem Randabschnitt der Metallkernplatine 602, der benachbart zur einen langen Seite des Flächenabschnitts 632 angeordnet ist, ist ein etwa rechteckiger Ausschnitt 634 vorgesehen, während am gegenüber liegenden Randabschnitt der Metallkernplatine 602 zwei etwa quadratische Ausschnitte 636 vorgesehen sind. Die jeweils äußeren Seitenflanken der Ausschnitte 636 weisen einen Abstand zueinander auf, der demjenigen der beiden Seitenflanken des Ausschnitts 634 entspricht. Dieser Abstand ist geringer als der Durchmesser des Hauptabschnitts 603 der Linse 601.An approximately rectangular cutout 634 is provided at an edge portion of the metal core board 602 disposed adjacent to a long side of the land portion 632, while two approximately square cutouts 636 are provided at the opposite edge portion of the metal core board 602. The respective outer side flanks of the cutouts 636 are at a distance from one another which corresponds to that of the two side flanks of the cutout 634. This distance is less than the diameter of the main portion 603 of the lens 601.
Figur 7b zeigt das siebte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7a in einer Ansicht von unten.FIG. 7b shows the seventh exemplary embodiment according to FIG. 7a in a view from below.
An zwei diagonal beabstandeten Stellen an der Unter- seite des Flächenabschnitts 632 ist je ein Stiftabschnitt 622 angeordnet, die sich ähnlich denen des fünften und sechsten Ausführungsbeispiels durch Durchgangslöcher der Metallkernplatine 602 erstrecken. Durch diese Stiftabschnitte 622 wird ein Verschieben und Verdrehen der Linse 601 auf der Metallkernplatine 602 verhindert. Mit Bezug zu Figuren 7a und 7b ist ein Abheben der Linse 601 von der Metallkernplatine 602 dadurch verhindert, dass ein mittlerer Abschnitt 638a eines Drahtes einen zwischen den Ausschnitten 636 gebildeten Steg 640 hinter- greift, während je ein Hauptabschnitt 638b des Drahtes oberhalb des Flächenabschnitts 632 verläuft, und Endabschnitte 638c sich durch den Ausschnitt 634 erstrecken und die Metallkernplatine 602 hintergreifen.At two diagonally spaced locations on the underside of the surface portion 632, a pin portion 622 each extending through through holes of the metal core board 602 similar to those of the fifth and sixth embodiments are arranged. These pin portions 622 prevent displacement and rotation of the lens 601 on the metal core board 602. Referring to FIGS. 7a and 7b, lifting of the lens 601 from the metal core board 602 is prevented by a central portion 638a of a wire engaging behind a land 640 formed between the cutouts 636, while a major portion 638b of the wire extends above the land portion 632 extends, and end portions 638c extend through the cutout 634 and engage behind the metal core plate 602.
Alle gezeigten Ausführungsbeispiele der erfindungsge- mäßen Leuchtdiodenanordnung gewähren einen präzisen und dauerhaften Sitz der jeweiligen Linse bzw. ihres als optische Schnittstelle dienenden Vorsprungs auf der Metallkernplatine bzw. der darauf befestigten Leuchtdiode. Dies bedeutet einen exakten Strahlengang und eine optimale Ausbeute des von der Leuchtdiode abgegebenen Lichts.All exemplary embodiments of the light-emitting diode arrangement according to the invention afford a precise and permanent seating of the respective lens or its projection serving as an optical interface on the metal core board or the light-emitting diode mounted thereon. This means an exact beam path and an optimal yield of the light emitted by the light emitting diode.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Linse auch geklebt und heißverstemmt werden, wobei das Kleben eine gute Vibrationsfestigkeit und das Heißverstemmen eine gute Beständigkeit gegen Temperaturwechsel bietet.In contrast to the exemplary embodiments shown, the lens can also be glued and hot-caulked, the gluing offering good vibration resistance and hot caulking providing good resistance to temperature changes.
Offenbart ist eine Leuchtdiodenanordnung mit einer Grundplatte, auf deren Oberfläche mindestens eine Leuchtdiode oder eine Leuchtdiodenarray und mindestens eine Linse angeordnet sind, wobei mindestens eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Grundplatte und der Linse vorgesehen ist. Dadurch kann die Linse mit erhöhter Genauigkeit über einer Leuchtdiode positioniert werden, wobei eine Dauerfestigkeit der Verbindung auch bei thermischen und mechanischen Belastungen gesichert ist. Disclosed is a light emitting diode array with a base plate, on the surface of which at least one light emitting diode or a light emitting diode array and at least one lens are arranged, wherein at least one positive and / or non-positive connection between the base plate and the lens is provided. As a result, the lens can be positioned with increased accuracy over a light-emitting diode, wherein a fatigue strength of the compound is secured even under thermal and mechanical loads.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102008055936.9 | 2008-11-05 | ||
| DE102008055936A DE102008055936A1 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | LED array |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010052135A2 true WO2010052135A2 (en) | 2010-05-14 |
| WO2010052135A3 WO2010052135A3 (en) | 2010-08-05 |
Family
ID=41723062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2009/063962 Ceased WO2010052135A2 (en) | 2008-11-05 | 2009-10-23 | Light-emitting diode arrangement |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102008055936A1 (en) |
| WO (1) | WO2010052135A2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013089420A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | Light emitting device |
| CN103672475A (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 欧司朗股份有限公司 | Illuminating device and production method thereof |
| DE102012024977A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Luminaire, in particular outdoor lamp for a motor vehicle, and method for producing such a lamp |
| JP2014120482A (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Lg Innotek Co Ltd | Lamp unit and vehicle lamp device using the same |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009034226B4 (en) * | 2009-07-22 | 2021-03-11 | Ledvance Gmbh | Manufacturing process for a lamp |
| JP5668251B2 (en) * | 2010-08-31 | 2015-02-12 | 東芝ライテック株式会社 | Light bulb shaped lamp and lighting equipment |
| DE102011018931A1 (en) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | Bartenbach Holding Gmbh | Lens, luminaire with such a lens and method for producing such a luminaire |
| DE102011077323A1 (en) | 2011-06-09 | 2012-12-13 | Osram Ag | Attaching the carrier and cover of a lighting device |
| FR3056699B1 (en) | 2016-09-26 | 2019-06-28 | Valeo Vision | LUMINOUS MODULE AND LUMINOUS DEVICE FOR SELF-MOVING VEHICLE COMPRISING SUCH A LIGHT MODULE |
| WO2020108775A1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Optical device and optical element for a vehicle and vehicle |
| DE102019101501A1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-07-23 | OSRAM CONTINENTAL GmbH | Optical device, vehicle and method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3532821A1 (en) | 1985-09-13 | 1987-03-26 | Siemens Ag | LIGHT-EMITTING DIODE (LED) WITH SPHERICAL LENS |
| DE102004004778B4 (en) * | 2004-01-30 | 2010-02-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting diode illumination module and radiation-shaping optical device for a light-emitting diode illumination module |
| DE102004062989A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Lighting device with at least one light emitting diode and vehicle headlights |
| DE102005020908A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lighting device for back lighting of liquid crystal display, has optical unit with radiation emission surface which has convex curved partial region that partially surrounds concave curved partial region in distance to optical axis |
| DE102005033709B4 (en) * | 2005-03-16 | 2021-12-16 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Light emitting module |
| US7598534B2 (en) * | 2006-08-21 | 2009-10-06 | Osram Sylvania Inc. | LED light source with integrated circuit and light guide |
-
2008
- 2008-11-05 DE DE102008055936A patent/DE102008055936A1/en not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-10-23 WO PCT/EP2009/063962 patent/WO2010052135A2/en not_active Ceased
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013089420A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | Light emitting device |
| CN103672475A (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 欧司朗股份有限公司 | Illuminating device and production method thereof |
| CN103672475B (en) * | 2012-09-20 | 2017-10-24 | 欧司朗股份有限公司 | Lighting device and its manufacture method |
| US10197241B2 (en) | 2012-09-20 | 2019-02-05 | Osram Gmbh | Illuminating device and manufacturing method thereof |
| JP2014120482A (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Lg Innotek Co Ltd | Lamp unit and vehicle lamp device using the same |
| US9970627B2 (en) | 2012-12-18 | 2018-05-15 | Lg Innotek Co., Ltd. | Lamp unit and vehicle lamp apparatus including the same |
| DE102012024977A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Luminaire, in particular outdoor lamp for a motor vehicle, and method for producing such a lamp |
| US9243765B2 (en) | 2012-12-20 | 2016-01-26 | GM Global Technology Operations LLC | Exterior light for a motor vehicle, and a method for manufacturing such a light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102008055936A1 (en) | 2010-05-06 |
| WO2010052135A3 (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010052135A2 (en) | Light-emitting diode arrangement | |
| DE102007038787B4 (en) | Light module for a semiconductor light source lamp and semiconductor light source lamp | |
| DE102012213193B4 (en) | ARRANGEMENT OF OPTICAL SEMICONDUCTOR ELEMENTS | |
| EP2820348B1 (en) | Illumination device | |
| DE10228977C2 (en) | Connection device for fluid pressure operated devices | |
| EP2327929A1 (en) | Light unit for vehicles and mounting method | |
| EP2050281B1 (en) | Optical measurement device with two camera units | |
| DE112015004631B4 (en) | Laser component and method for its manufacture | |
| DE102016208549A1 (en) | Camera module for a vehicle | |
| DE202011052125U1 (en) | Luminaire with a reflector and reflector arrangement | |
| WO2022175031A1 (en) | Attachment for a laser module having a laser diode, and method for producing the laser module | |
| DE202010003680U1 (en) | Lighting device of a motor vehicle | |
| DE102018219673A1 (en) | Laser light source unit | |
| WO2017198492A1 (en) | Module for a video wall | |
| EP3409439B1 (en) | Optical device, lighting assembly, headlamp and method | |
| DE69404258T2 (en) | Indicator lamp with a plurality of light sources with low power and with improved optics | |
| DE102017100165A1 (en) | Light-emitting device and light-emitting system | |
| DE102017105633A1 (en) | Lighting device for vehicles | |
| EP2839209B1 (en) | Illumination device | |
| EP4143478B1 (en) | Lighting device for a motor vehicle headlight | |
| DE10211956B4 (en) | Device for mounting opto-electrical components on a printed circuit board | |
| DE10002700A1 (en) | Exterior rear view mirror | |
| DE102020100200A1 (en) | Lighting fixture and assembly method | |
| DE3700549C2 (en) | Fluorescent lamp light | |
| DE19722965C1 (en) | Holding device for a displaceable tapping element of a potentiometer of an electrical adjusting device for adjusting a reflector of a vehicle headlight |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09747810 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09747810 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |