Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Lichtmoduls sowie ein Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung, das mittels eines solchen Verfahrens montiert ist, mit wenigstens einem Leuchtmittel zur Aussendung von Licht und mit wenigstens einem optischen Element zur Strahlformung des Lichtes, wobei die relative Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element einjustiert wird.

STAND DER TECHNIK

Aus der DE 10 2012 106 313 A1 ist ein Verfahren zur Montage eines Lichtmoduls mit wenigstens einem Leuchtmittel und einem optischen Element bekannt, und das Lichtmodul kann einjustiert werden, indem das optische Element, repräsentiert durch einen Reflektor, relativ zum Leuchtmittel einjustiert wird. Eine messtechnische Analyse der Abweichung zwischen einer Soll-Position und einer Ist-Position des Reflektors relativ zur Hableiterlichtquelle wird nicht näher beschrieben.

Aus der DE 10 2015 103 649 A1 ist ein Lichtmodul bekannt, mit dem ein Justagever- fahren ausgeführt werden kann, um die relative Anordnung zwischen einem Leuchtmittel und einem als Reflektor ausgeführten optischen Element so zu ändern, dass schließlich mit dem Leuchtmittel und dem optischen Element ein gefordertes Lichtfeld erzeugt werden kann. Die Verbindung zwischen dem optischen Element und dem Leuchtmittel umfasst dabei mechanische Elemente, die zueinander verstellt werden können.

Nachteilhafterweise sind die Justagemoglichkeiten durch ein einfaches mechanisches Einmessen der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element begrenzt, und eine Soll-Ist-Abweichung kann ohne Weiteres nicht auf die notwendige Genauigkeit bestimmt werden. Insbesondere dann, wenn die lichtabgebenden Öffnungsweiten der optischen Elemente immer kleiner werden und wenn der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element immer weiter reduziert wird, sind erhöhte Genauigkeiten in der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element erforderlich, die weiterführende Montageverfahren erfordern.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Montage eines Lichtmoduls, wobei die relative Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element des Lichtmoduls auf eine möglichst hohe Genauigkeit einjustiert werden soll. Insbesondere soll eine Soll-Ist-Abweichung der relativen Anordnung möglichst minimal oder Null sein.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und ausgehend von einem Lichtmodul gemäß Anspruch 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das Verfahren sieht dabei erfindungsgemäß wenigstens die folgenden Schritte vor: Anordnung des Lichtmoduls in einer Justagevorrichtung; Bereitstellen einer Lichterkennungseinrichtung; Einschalten des Leuchtmittels und Beleuchten der Lichterkennungseinrichtung mit dem Licht; Messen einer Soll-Ist-Abweichung eines mit dem Licht erzeugten Lichtfeldes zu einem geforderten Lichtfeld und Justage der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element, bis die Soll-Ist- Abweichung minimal oder Null ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die relative Anordnung zwischen dem wenigstens einem Leuchtmittel und wenigstens einem optischen Element unter Zuhilfenahme einer Lichterkennungseinrichtung vorzunehmen, und wenn das Licht des wenigstens einen Leuchtmittels eingeschaltet wird, kann eine Soll-Ist-Abweichung zwischen einem tatsächlichen Lichtfeld und einem geforderten Lichtfeld ermittelt werden. Aufgrund dieser Abweichung kann die Justagevorrichtung dazu angesteuert werden, die relative Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element so zu verstellen, dass die Soll-Ist-Abweichung minimal oder Null wird. Das Verfahren umfasst dabei sowohl die Möglichkeit, das Leuchtmittel relativ zum optischen Element in der Lage zu verändern oder das optische Element relativ zum Leuchtmittel in der Lage zu verändern. Das Leuchtmittel und das optische Element müssen dabei nicht direkt miteinander in Verbindung stehen, und es können Zwischenelemente vorgesehen sein, die an der Verbindung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element beteiligt sind, beispielsweise Leiterplatten, Kühlkörper oder dergleichen.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Justage der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element mittels einer Manipulationseinrichtung der Justagevorrichtung ausgeführt wird. Die Justagevorrichtung weist dabei vorzugsweise selbst die Manipulationseinrichtung auf, und die Manipulationseinrichtung dient dazu, die relative Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element zu verstellen. Beispielsweise kann die Manipulationseinrichtung ein Aufnahmemittel umfassen, mit dem das optische Element, beispielsweise jedoch auch das Leuchtmittel, vorübergehend aufgenommen wird, bis die Lage des optischen Elementes bzw. des Leuchtmittels solange verändert wurde, bis die Soll-Ist-Abweichung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element Null ist.

Mit weiterem Vorteil ist eine Steuereinheit vorgesehen, und die Ansteuerung der Manipulationseinrichtung wird mittels der Steuereinheit ausgeführt, wobei die mit der Lichterkennungseinrichtung erkannte Soll-Ist-Abweichung als Eingangsgröße an die Steuereinheit ausgegeben wird. Die Steuereinheit dient dabei insbesondere dazu, die Soll-Ist-Abweichung zwischen einem aktuell erzeugten Lichtfeld und einem geforderten Lichtfeld als Eingangsgröße aufzunehmen und in Steuerbefehle umzuwandeln, mit denen die Manipulationseinrichtung angesteuert wird. Die Lichterkennungseinrichtung und/oder die Steuereinheit können dezentral zur Justagevorrichtung aufgebaut sein, insbesondere um einen notwendigen Abstand zwischen dem Lichtmodul und dem aufgenommenen Lichtfeld vorzusehen, es ist jedoch auch denkbar, dass die Justagevorrichtung, die Steuereinheit und die Lichterkennungseinrichtung baueinheitlich ausgeführt sind. Insbesondere ist die Manipulationseinrichtung Bestandteil der Justagevorrichtung.

Als weiterer erfindungsgemäßer Schritt ist vorgesehen, dass nach der Justage der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element eine dauerhaft haltende Verbindung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Ele- ment wenigstens mittelbar hergestellt wird. Die dauerhaft haltende Verbindung kann dabei mit mechanischen Mitteln vorgesehen sein, insbesondere ist es jedoch von Vorteil, wenn die dauerhaft haltende Verbindung mit einem Klebstoff hergestellt wird.

Beispielsweise ist hierfür eine Kavität vorgesehen, in die ein Fortsatz hineinragt, und der Klebstoff zur Herstellung der dauerhaft haltenden Verbindung kann nach der Jus- tage der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element in die Kavität eingegeben werden, die somit eine Schnittstelle zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element bildet. Beispielsweise ist das optische Element über eine Leiterplatte an einem Kühlkörper aufgenommen, und der Fortsatz befindet sich am Kühlkörper und ragt in die Kavität hinein. Die Kavität kann dabei in einem Körper eingebracht sein, an dem auch das optische Element ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines Reflektors. Dabei besteht alternativ auch die Möglichkeit, die Kavität im Kühlkörper auszubilden, und der Körper, an dem das optische Element ausgebildet ist, kann den Fortsatz umfassen. Vorteilhaft ist die Kavität so ausgebildet, dass im eingespannten Zustand des Lichtmoduls in der Justagevorrichtung der Klebstoff in die Kavität eingebracht werden und schwerkraftbedingt auch in dieser verbleiben kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Klebstoff durch eine Injektionszuführung in die Kavität eingegeben. Hierfür kann die Injektionszuführung beispielsweise ein Röhrchen bilden, das vorübergehend durch den Kühlkörper und/oder durch den Fortsatz und/oder durch den Körper hindurchgeführt wird, um den Klebstoff durch das Röhrchen zu leiten und in die Kavität zu füllen. Die Kavität kann beispielsweise im Körper eingebracht sein, der sich unterhalb des Kühlkörpers befindet, an dem wiederum der Fortsatz angebracht ist, der in die Kavität hineinragt. So kann mit besonderem Vorteil von oben die Injektionszuführung durch einen Kanal geleitet werden, der im Kühlkörper eingebracht ist und der sich bis in den Fortsatz hinein erstreckt und am Ende des Fortsatzes eine Öffnung aufweist. Wird der Klebstoff nun durch die röhrchenartige Injektionszuführung geleitet, so kann dieser in die Kavität gefüllt werden, in der der Klebstoff anschließend schwerkraftbedingt verbleibt, da die Kavität nur nach oben in Richtung zum Kühlkörper eine Öffnung aufweist. Auf diese Weise können innenliegende Kavitäten mit Klebstoff befüllt werden, die im Allgemeinen nicht zugänglich sind. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei zudem die Störunanfälligkeit des Verfahrens zur Klebstoffzufuhr, da keine Tropfmengen entstehen können, die zu beseitigen wären.

Mit weiterem Vorteil ist der Klebstoff lichtaushärtend, insbesondere UV-aushärtend, und nach dem Eingeben in die Kavität kann der Klebstoff mit Licht bestrahlt werden, um einen Härteprozess des Klebstoffs auszulösen und insbesondere zu beschleunigen. Nach Aushärten des Klebstoffs ist die Position des optischen Elementes relativ zum Leuchtmittel folglich eingestellt und in gewisser Weise eingefroren, sodass sich diese nicht mehr ändert. Der Vorteil der Klebstofflösung ist insbesondere darin zu sehen, dass die Verstellung der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element durch die Manipulationseinrichtung kraftlos erfolgen kann. Die Anordnung des Fortsatzes und einer mit Klebstoff gefüllten Kavität kann insbesondere auch mehrfach vorhanden sein.

Das Verfahren sieht weiterhin vor, dass das Lichtmodul nach dem Aushärten des Klebstoffes aus der Justagevorrichtung entnommen wird und wobei das Leuchtmittel anschließend erneut in Betrieb genommen wird, um die Lichterkennungseinrichtung mit Licht zu beleuchten. Damit erfolgt in gewisser Weise eine Kontrolle, ob das Lichtmodul mit dem Leuchtmittel und dem optischen Element derart richtig montiert sind, dass die Soli-Ist-Abweichung zwischen dem tatsächlich erzeugbaren Lichtfeld und dem geforderten Lichtfeld möglichst minimal oder Null ist, auch wenn sich das Lichtmodul nicht mehr in der Justagevorrichtung befindet.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Lichtmodul, das mit einem vorstehend beschriebenen Verfahren montiert wurde. Dabei weist die wenigstens mittelbare Verbindung zwischen dem wenigstens einen Leuchtmittel und dem optischen Element zumindest eine Klebefuge auf.

Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Justagevorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Montage eines Lichtmoduls gemäß Anspruch 1 1 . Die Justagevorrichtung weist insbesondere eine Manipulationseinrichtung zum Justieren der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element auf. Mit weiterem Vorteil weist die Justagevorrichtung eine Injektionszuführung zur Zufuhr eines Klebstoffes zur Erzeugung einer dauerhaft haltenden Verbindung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element auf, wofür die Injektionszuführung so ausgestaltet ist, dass diese durch den Kühlkörper und/oder durch den Fortsatz und/oder durch den Körper hindurchführbar ist, um den Klebstoff in die Kavität zu füllen.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anordnung eines Lichtmoduls in einer Justagevorrichtung mit eingeschaltetem Leuchtmittel zur Beleuchtung einer Lichterkennungseinrichtung,

Fig. 2 die Ansicht des Lichtmoduls in Anordnung in der Justagevorrichtung, wobei eine Klebevorrichtung zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element hergestellt wird und

Fig. 3 das aus der Justagevorrichtung entnommene Lichtmodul mit fertiger Klebefuge zwischen dem Leuchtmittel und dem optischen Element.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung eines Lichtmoduls 1 in einer Justagevorrichtung 13. Das Lichtmodul 1 weist beispielhaft ein Leuchtmittel 10 auf, das in Betrieb genommen wird und Licht 1 1 emittiert. Das Leuchtmittel 10 ist auf einer Leiterplatte 23 aufgenommen, welche an einem Kühlkörper 22 befestigt ist. Der Kühlkörper 22 befindet sich in fester Anordnung an der Justagevorrichtung 13.

Das optische Element 12 wird durch einen Spiegel oder einen Reflektor gebildet, wobei der Reflektor an einem Körper 24 ausgebildet ist. Die Justagevorrichtung 13 um- fasst eine Manipulationseinrichtung 17, und der Körper 24 mit dem als Reflektor ausgebildeten optischen Element 12 ist an der Manipulationseinrichtung 17 angeordnet. Das vom Leuchtmittel 10 erzeugte Licht 1 1 verlässt in einer Hauptachse das Lichtmo- dui 1 und bestrahlt eine Lichterkennungseinrichtung 14. Das Licht 1 1 erzeugt dabei ein aktuelles Lichtfeld 15, und die Darstellung zeigt beispielhaft, dass das aktuell erzeugte Lichtfeld 15 in der Lage abweicht von einem geforderten Lichtfeld 16. Beispielhaft ist dabei eine Hell-Dunkel-Grenze in einer zu hohen Einstellung gezeigt.

Die Lichterkennungseinrichtung 14 ist über eine Steuereinheit 18 mit der Manipulationseinrichtung 17 verbunden.

Wird das Verfahren zur Montage des Lichtmoduls 1 ausgeführt, so erfolgt zunächst die Einschaltung des Leuchtmittels 10 und damit die Beleuchtung der Lichterkennungseinrichtung 14, in dem das Lichtfeld 15 erzeugt wird. Mit der Lichterkennungseinrichtung 14 wird eine Soll-Ist-Abweichung des erzeugten Lichtfeldes 15 mit einem geforderten Lichtfeld 16 gemessen. Diese Messwerte werden an die Steuereinheit 18 ausgegeben. Die Steuereinheit 18 transformiert diese Abweichung in Steuerbefehle und sendet diese an die Manipulationseinrichtung 17, die die relative Lage des Körpers 24 und damit auch des optischen Elementes 12 zum Leuchtmittel 10 solange verändert, bis die Soll-Ist-Abweichung minimal oder Null ist. Dies erfolgt dadurch, dass das Licht 1 1 in seiner Ausbreitungsachse variiert wird, bis eine Überdeckung stattfindet zwischen dem tatsächlich erzeugten Lichtfeld 15 und dem geforderten Lichtfeld 16.

Figur 2 zeigt die Anordnung des Lichtmoduls 1 in der Justagevorrichtung 13, und die Abbildung zeigt einen Fortsatz 21 , der am Kühlkörper 22 angeordnet ist, wobei das Leuchtmittel 10 über die Leiterplatte 23 am Kühlkörper 22 befestigt ist. Das Leuchtmittel 10 bildet folglich mit dem Fortsatz 21 eine starre Einheit.

Der Körper 24 weist eine Kavität 20 auf, in die sich der Fortsatz 21 des Kühlkörpers 22 hinein erstreckt. Die Kavität 20 dient zur Aufnahme eines Klebstoffes 19, mit dem der Fortsatz 21 in der Kavität 20 verklebt werden kann. Hat eine Justage der relativen Anordnung zwischen dem Leuchtmittel 10 und dem optischen Element 12 stattgefunden, so wird zunächst noch der Körper 24 mit der Manipulationseinrichtung 17 der Justagevorrichtung 13 gehalten, während der Klebstoff 19 beispielsweise über eine Injektionszuführung 25 in die Kavität 20 eingegeben wird. Die Injektionszuführung 25 erstreckt sich dabei vorteilhaft durch den Fortsatz 21 hindurch, sodass der Klebstoff 19 unmittelbar in die Kavität 20 eingegeben werden kann.

Nach einer Trocknung des Klebstoffes 19 ist folglich der Kühlkörper 22 starr angeordnet zum Körper 24. Folgerichtig ist auch die Anordnung des Leuchtmittels 10 relativ zum optischen Element 12 fixiert, und das Lichtmodul 1 kann aus der Justagevorrich- tung 13 entnommen werden.

Figur 3 stellt das Lichtmodul 1 vereinzelt dar, und der Klebstoff 19 ist in der Kavität 20 bereits erstarrt, sodass der Kühlkörper 22 relativ zum Körper 24 ebenfalls starr angeordnet ist. Durch eine erneute Inbetriebnahme des Leuchtmittels 10 kann das Licht 1 1 auch erzeugt werden, wenn das Lichtmodul 1 bereits vereinzelt ist, sodass eine Kontrolle der möglichst minimalen Soll-Ist-Abweichung durchgeführt werden kann. Hierbei kann das Licht auf nicht näher gezeigte Weise erneut die Lichterkennungseinrichtung 14 bestrahlen. Im Ergebnis wird ein Lichtmodul 1 bereitgestellt, das wenigstens in mittelbarer Anordnung zwischen dem Leuchtmittel 10 und dem optischen Element 12 eine Klebefuge mit einem Klebstoff 19 aufweist, wobei das Leuchtmittel 10 relativ zum optischen Element 12 in einer Soll-Position exakt einjustiert ist. Die Klebefuge mit dem Klebstoff 19 bildet dabei eine Ausgleichsfuge sämtlicher sich aufsummierender Toleranzen insbesondere zwischen dem Leuchtmittel 10, der Leiterplatte 23, dem Kühlkörper 22 sowie dem optischen Element 12 am Körper 24. Ungeachtet sonstiger Toleranzen lässt sich durch die Messung der Soll-Ist-Abweichung des erzeugten Lichtfeldes im Vergleich zu einem geforderten Lichtfeld eine genaue Einjus- tage des Leuchtmittels 10 relativ zum optischen Element 12 ermöglichen.

Durch das Erstarren des Klebstoffes 19 wird die genaue Position gewissermaßen eingefroren. Das Ende des Fortsatzes 21 , der sich in die Kavität 20 hinein erstreckt und damit in den Klebstoff 19 eintaucht, ist gemäß dieser dargestellten Variante mit einer Verdickung 26 ausgeführt. Damit ergibt sich zusätzlich zur Adhäsionswirkung des Klebstoffes ein Formschluss des Fortsatzes 21 mit dem Klebstoff, sodass eine noch höhere Verbindungsfestigkeit zwischen dem Kühlkörper 22 und dem Körper 24 erreicht werden kann. Insbesondere besteht auch noch die Möglichkeit, die Kavität 20 mit einem umlaufenden und nach innen weisenden Rand so auszuführen, dass ein Formschluss zwischen dem Klebstoff 19 und dem Körper 24 entsteht.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

I Lichtmodul

10 Leuchtmittel

I I Licht

12 optisches Element

13 Justagevorrichtung

14 Lichterkennungseinnchtung

15 Lichtfeld

16 Lichtfeld

17 Manipulationseinrichtung

18 Steuereinheit

19 Klebstoff

20 Kavität

21 Fortsatz

22 Kühlkörper

23 Leiterplatte

24 Körper

25 Injektionszuführung

26 Verdickung