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Patent Searching and Data


Title:
LIGHTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/184215
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lighting device comprising at least one semiconductor lighting means (30) and an optical element (50, 60) for influencing a radiation characteristic. Said lighting device is characterised is that said optical element (50) has annular reflecting surfaces (521, 61).

Inventors:
RITZENHOFF ANDREAS (DE)
ENGEL LUTZ (DE)
RACHE JÖRG (DE)
ARNOLD OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/059801
Publication Date:
November 20, 2014
Filing Date:
May 13, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SEIDEL GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F21K99/00; F21V19/00; F21V3/00; F21V7/00; F21V23/00; F21Y101/02
Domestic Patent References:
WO2013029365A12013-03-07
Foreign References:
CN202629723U2012-12-26
US20120026740A12012-02-02
US20090303731A12009-12-10
US20130039056A12013-02-14
US20120300453A12012-11-29
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

Leuchtvorrichtung mit mindestens einem Halbleiter-Leuchtmittel (30) und einem optischen Element (50, 60) zur Beeinflussung einer Abstrahlcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (50) ringförmige reflektierende Flächen (521 , 61 ) aufweist.

Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die reflektierende Flächen (521 , 61 ) konzentrisch um eine lichtdurchlässige zentrale Öffnung (522) angeordnet sind.

Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das optische Element

(50) ein Basisteil (51 ) aufweist, mit dem das optische Element (50) auf den äußeren Rand des Halbleiter-Leuchtmittels (30) aufgesteckt ist und mit dem Halbleiter-Leuchtmittel (30) verrastet.

Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3, bei dem das Basisteil (51 ) aus einem transparenten Kunststoff hergestellt ist.

Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, aufweisend ein Einsatzteil (52), das in das Basisteil (51 ) eingesetzt ist und das aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff hergestellt ist.

Leuchtvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die reflektierenden Flächen (521 ) an dem Einsatzteil (52) ausgebildet sind.

Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der im Basisteil

(51 ) Linsen (514, 515) ausgebildet sind.

Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die als Retrofit- Leuchtvorrichtung ausgebildet ist.

Description:
Leuchtvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einem Halbleiter- Leuchtmittel und einem optischen Element zur Beeinflussung einer Ab- Strahlcharakteristik des Halbleiter-Leuchtmittels.

Leuchtvorrichtungen mit Halbleiter-Leuchtmitteln zeichnen sich durch eine hohe spezifische Leuchtkraft und damit geringem Energieverbrauch aus sowie durch eine lange Lebensdauer. Im Betrieb müssen die Halbleiter-Leuchtmittel gekühlt werden, da sowohl die Lebensdauer als auch die erzielte Effektivität mit der

Temperatur der Leuchtmittel abnimmt. Mit der zunehmend steigenden Lichtleistung der Halbleiter-Leuchtmittel und damit auch steigender elektrischer Leistungsaufnahme steigt auch der Bedarf an einer effektiven Kühlung der Halbleiter-Leuchtmittel. Neben Kühlkörper und Halbleiter-Leuchtmittel ist häufig im Gehäuse der Leuchtvorrichtung noch ein Treiberbaustein für das Halbleiter- Leuchtmittel, auch Anschlussmodul genannt, angeordnet, der einen zur An- steuerung der Halbleiter-Leuchtmittel geeigneten Strom bereitstellt.

Insbesondere im Fall sogenannter Retrofit-Leuchtvorrichtungen, die in ihrer Form und im Hinblick auf den elektrischen Anschluss bekannten Ausgestaltungen von Leuchtvorrichtungen, beispielsweise Glühlampen oder Leuchtstoffröhren, angepasst sind, muss die Leuchtvorrichtung und entsprechend das Gehäuse bezüglich der Form und dem Aussehen engen Vorgaben genügen. In bislang bekannten Halbleiter-Leuchtvorrichtungen konnte dies nur mit einem re- lativ komplexen und mechanisch aufwendig zusammensetzbaren Aufbau erreicht werden. Entsprechend aufwendig gestaltet sich der Herstellungsprozess derartiger bekannter Leuchtvorrichtungen, was sich einerseits im Preis und andererseits auch in einer unzulänglichen Qualität widerspiegelt. Weiter ist zur Erzielung einer gewünschten räumlichen Abstrahlcharakteristik ein optisches Element vorgesehen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit einem möglichst einfach und kostengünstigen optischen Element eine möglichst homogene Abstrahlcharakteristik erzielt wird. Diese Aufgabe wird durch eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, dass das optische Element ringförmige reflektierende Flächen aufweist. Derartige Flächen sind effektiv zur Homogenisierung der Abstrahlcharakteristik geeignet und kostengünstig herstellbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung sind die reflektierenden Flächen konzentrisch um eine lichtdurchlässige zentrale Öffnung angeordnet sind. Es wird so ein Teil des Lichts nach wie vor durch die zentrale Öffnung entlang der Hauptstrahlrichtung des Halbleiter-Leuchtmittels abgegeben und ein anderer Teil zur Seite bzw. in eine rückwärtige Richtung reflektiert. Durch die Größe der Öffnung kann die Winkelverteilung eingestellt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Leuchtvorrichtung weist das optische Element ein Basisteil auf, mit dem das optische Element auf den äußeren Rand des Halbleiter-Leuchtmittels oder auf einen das Leuchtmittel tra- genden Träger aufgesteckt ist und mit diesem verrastet. Auf diese Weise ist eine einfache Montage des optischen Elements möglich.

In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Leuchtvorrichtung ist das Basisteil aus einem transparenten Kunststoff hergestellt und es ist ein Einsatzteil vorgesehen, das in das Basisteil eingesetzt ist und das aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff hergestellt ist. Beide Teile können auf kostengünstige Art beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Bevorzugt sind die reflektierenden Flächen an dem Einsatzteil ausgebildet. Zusätzlich können im Basisteil Linsen ausgebildet sein, mit denen die Abstrahlcharakteristik weiter beeinflusst werden kann.

Die beschriebene Leuchtvorrichtung kann insbesondere gut als Retrofit- Leuchtvorrichtung ausgebildet sein, bei der beispielsweise ein Aussehen und ein Anschlussschema einer klassischen Glühbirne nachgeahmt werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Ausführungsbeispiele illustrieren weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Leuchtvorrichtung bzw. von Komponenten der Leuchtvorrichtung. Die Figuren zeigen: jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung im Retrofit-Stil in schematischen Explosionsdarstellungen;

Details aus verschiedenen Ausführungsbeispielen von Leuchtvorrichtungen jeweils in schematischen Schnittdarstellungen oder schematischen perspektivischen Ansichten; und jeweils ein Diagramm zur Winkelverteilung der Abstrahlcharakteristik einer anmeldungsgemäßen Leuchtvorrichtung. In den Fig. 1 bis 3 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele einer anmeldungsgemäßen Leuchtvorrichtung jeweils in einer perspektivischen Explosionszeichnung dargestellt. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in diesen wie den folgenden Figuren durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei allen drei dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Leuchtvorrichtung als Retrofit-Leuchtvorrichtung ausgestaltet, das heißt, dass sie sich im Hinblick auf den elektrischen Anschluss und auch die Formgebung an bekannten Leuchtmitteln, hier Glühbirnen mit Schraubgewinde (E14 oder E27), orientiert. Es wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Anmeldung gezeigten Merkmale auch in Leuchtvorrichtungen mit anderer Formgebung und/oder anderen Anschlusssockeln oder Anschlussmöglichkeiten umgesetzt sein können, einschließlich Leuchtvorrichtungen, die nicht als Retrofit-Leuchten ausgebildet sind. Teilweise sind die vorgestellten Merkmale auch in anderen Elektronik-Anwendungen einsetzbar, die keine Leuchtmittel aufweisen.

Die Leuchtvorrichtung hat ein Gehäuse 10, das ein Gehäuseunterteil 1 1 und ein darauf aufgesetztes Gehäuseoberteil 12 aufweist, sowie einen gegenüber dem Gehäuseoberteil 12 am Gehäuseunterteil 1 1 angesetzten Sockel 13, der der Halterung der Leuchtvorrichtung in einer Fassung und der elektrischen Kontaktierung dient. Es ist eine rastende oder einschnappende Verbindung des Gehäuseunterteils 1 1 und des Gehäuseoberteils 12 vorgesehen. Dazu sind die Teile im Verbindungsbereich entsprechend ineinander greifend ausgestaltet. Bevorzugt ist eine Rastung vorgesehen, die ein Drehmoment übertragen kann, so dass die beiden Gehäuseteile 1 1 , 12 verdrehsicher zueinander festgelegt sind. Bis auf die kontaktierenden Flächen am Sockel 13 sind die einzelnen Teile des Gehäuses 1 0 aus Kunststoff gefertigt, bevorzugt in einem Spritzgussverfahren. Zumindest das Gehäuseoberteil 1 2 ist dabei transluzent oder transparent gehalten, um das von der Leuchtvorrichtung emittierte Licht abzugeben. Das Gehäuseoberteil 12 kann vorteilhaft in einem Spritblasverfahren hergestellt sein.

In das Gehäuse 1 0 ist ein Basiskörper 20 eingesetzt, der in den hier gezeigten Fällen jeweils zweiteilig aufgebaut ist und eine Unterschale 21 und eine damit verbundene Oberschale 22 aufweist. Der Basiskörper 20 hat eine vielfältige Funktion inne. Er dient zum Beispiel zur Halterung eines Halbleiter- Leuchtmittels 30, nachfolgend Leuchtmittel 30 genannt, das auf der Oberschale 22 befestigt ist. Weiter ist der Basiskörper 20 aus einem gut wärmeleitenden Material, bevorzugt einem Metall wie Aluminium, hergestellt und dient damit der Wärmeableitung von dem Leuchtmittel 30 produzierten Wärme. Sowohl die Unterschale 21 als auch die Oberschale 22 sind bevorzugt in einem Tiefziehverfahren hergestellt, was eine kostengünstige Fertigung bei möglichst geringen Wandstärken erlaubt. Die Unterschale 21 und die Oberschale 22 sind mechanisch belastbar miteinander verbunden, wodurch auch gute eine Wärmeleitung von der Oberschale 22 auf die Unterschale 21 gegeben ist, so dass auch die Unterschale 21 Wärme vom Leuchtmittel 30 aufnehmen und weiterleiten bzw. abgeben kann. Beide Elemente, Unterschale 21 und Oberschale 22, sind im Wesentlichen ro- tationssymmetrisch aufgebaut, wobei die Verbindung beider Elemente miteinander durch eine Fügepassung erfolgt, ggf. unterstützt von Rastmitteln im Verbindungsbereich, zum Beispiel eine im Verbindungsbereich ausgebildete umlaufende Wulst oder Einkerbung. Zusammengesetzt ist der Basiskörper 20 im Wesentlichen kapseiförmig, wobei in seinem inneren Hohlraum ein Anschlussmodul 40 aufgenommen ist. Das Anschlussmodul 40 dient der Umsetzung des über den Sockel 1 3 zugeführten Wechselstroms des Haus-Lichtnetzes, also beispielsweise im Spannungsbereich von 1 10 Volt bis 230 Volt, in einen zur Versorgung des Leuchtmittels 30 geeigneten Gleichstrom.

Anmeldungsgemäß sind Basiskörper 20 und das Gehäuseunterteil 1 1 miteinander verrastet, wobei die Verrastung so ausgebildet ist, dass eine Wärmeausdehnung des Basiskörpers 20, insbesondere der Unterschale 21 des Basiskörpers 20, keine unzulässige und materialzerstörende- oder ermüdende Belastung auf das Gehäuseunterteil 1 1 ausübt. Dabei ist ein guter Wärmekontakt zwischen der Unterschale 21 und dem Gehäuseunterteil 1 1 gegeben, so dass innerhalb der Leuchtvorrichtung entstehende Wärme unter anderem über das Gehäuseunterteil 1 1 abgegeben wird. Die Verrastung des Basiskörpers 20 mit dem Gehäuseunterteil 1 1 ist detaillierter im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 dargestellt. Weiter ist nach unten, in Richtung des Sockels 13, in der Unterschale 21 eine Öffnung vorgesehen, durch die Anschlusskabel 41 des Anschlussmoduls 40 zum Sockel 13 hindurchgeführt sind. In die Oberschale 22 ist ebenfalls ein Durchbruch eingebracht, durch den eine elektrische Verbindung vom Leuchtmittel 30 zum Anschlussmodul 40 erfolgt. Diese kann beispielsweise über einen am Halbleiter-Leuchtmittel 30 vormontierten, beispielsweise angelöteten, Stecker 42 erfolgen.

Wie die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3 zeigen, kann das Leuchtmittel 30 eine ebene Trägerplatine 31 aufweisen, auf der eine Mehrzahl von Leuchtelementen, hier Leuchtdioden 32 (LEDs - light emitting diodes), angeordnet sind. Ein derartig ausgestaltetes Leuchtmittel 30 strahlt im Wesentlichen senkrecht zur Fläche der Trägerplatine 31 ab, also in Richtung der Symmetrieachse (Einschraubachse) der Leuchtvorrichtung. Um eine Abstrahlung auch senkrecht zu der Symmetrieachse zu erzielen, ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein optisches Element 60 und in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ein optisches Element 50 vorgesehen, das in Abstrahlrichtung gesehen hinter dem Leuchtmittel 30 angeordnet ist und die Abstrahlcharakteristik der Leuchtvorrichtung beeinflusst. Die optischen Elemente 50, 60 sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen auf der Oberschale 22 montiert.

Das optische Element 60 ist bevorzugt ein ebenfalls in einem Tiefziehverfahren hergestelltes Metallelement, das aufgrund der Befestigung auf der Oberschale 22 oder unmittelbar an der Trägerplatine 31 auch Wärme aufnehmen und abgeben kann. Das optische Element 50 des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 ist aus Kunststoff hergestellt sein, wobei transparente und/oder reflektierende Komponenten verwendet werden. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 weist das optische Element 60 reflektierende Flächen 61 auf, die rotationssymmetrisch trichterförmig ausgestaltet sind. Die reflektierenden Flächen 61 lenken einen Großteil der von den Leuchtdioden 32 abgegebenen Strahlung radial nach außen ab. Zentral ist das optische Element 60 offen, so dass ein weiterer Teil der Strahlung axial austritt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 umfasst das optische Element 50 eine Linse 514, die axial vor den Leuchtdioden 32 angeordnet ist. Die Linse 514 ist hier eine Zerstreuungslinse, die das von den Leuchtdioden 32 abgegebene Strahlungsbündel aufweitet und so die Abstrahlcharakteristik in radialer Richtung verbreitert. Wegen ihrer flachen Bauform kann die Linse 514 vorteilhaft als

Fresnellinse ausgebildet sein. Es können auch optische Elemente 50 verwendet werden, die sowohl reflektierende Flächen als auch Linsen 514 aufweisen.

Die Komponenten der Leuchtvorrichtung sind im Hinblick auf eine mögliche Au- tomatisierbarkeit des Herstellungsprozesses, insbesondere des Prozesses des Zusammensetzens der Leuchtvorrichtung, ausgebildet. Dieses beinhaltet beispielsweise, dass Teile leicht greifbar und orientierbar sind. Weiterhin sind Verbindungen zwischen den Teilen bevorzugt Schnapp- und/oder Rast- und/oder Füge-Verbindungen, die besonders bevorzugt in einer gemeinsamen Füge- bzw. Verrastungsrichtung zusammengesetzt werden können, besonders bevorzugt entlang der Symmetrieachse der Leuchtvorrichtung, die bei den dargestellten Sockeln 1 3 auch die Richtung ist, in der die Leuchtvorrichtung in eine Fassung eingeschraubt wird. Im Rahmen der Anmeldung wird diese Richtung auch als axiale Richtung bezeichnet.

Die drei in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Leuchtvorrichtungen unterscheiden sich in der genauen Formgebung ihrer Komponenten, den äu ßeren Abmessungen und der Lichtleistung. Dennoch weisen sie alle einen vergleichbaren Grundaufbau auf. Dieses ermöglicht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen Leuchtvorrichtungen auf denselben Fertigungsstraßen automatisiert herzustellen, ohne dass bei einem Modellwechsel tiefgreifende Veränderungen an der Fertigungsstraße bzw. dem Fertigungsprozess erforderlich sind. Es wird so eine Art Baukastensystem an Konstruktionslösungen geschaffen, mit dem schnell auf Marktanforderungen und kleine Änderungen in den Komponenten, beispielsweise neue Leuchtmittel, reagiert werden kann. Neuentwicklungen können flexibel und schnell in neue Produkte integriert werden.

Weitere Details der Leuchtvorrichtungen, die u.a. für die automatisierbare Fertigung relevant sind, sind in den nachfolgenden vorteilhaften Ausgestaltungen der Leuchtvorrichtung beschrieben.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine vorteilhafte Befestigungsmöglichkeit für das Leuchtmittel 30 auf der Oberschale 22 angegeben, die in Fig. 4 detaillierter dargestellt ist. Anmeldungsgemäß ist vorgesehen, das Leuchtmittel 30 mittels einer Schraubverbindung auf dem Basiskörper 20 zu montieren.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung in verschiedenen Darstellungen und verschiedenen Montagezuständen gezeigt. Die dort angegebene Befestigungsmöglichkeit für das Leuchtmittel 30 auf der Oberschale 22 kann beispielsweise für die Leuchtvorrichtungen der Fig. 1 bis 3 verwendet werden. In Fig. 4a ist zunächst die verwendete Oberschale 22 dargestellt. Die Oberschale 22 weist an ihrer Oberseite, auf der das Leuchtmittel 30 montiert wird, eine integral angeformte Hülse 221 auf. Die Hülse 221 stellt ein zu beiden Seiten offenes Rohrstück dar, das am unteren Ende mit der Oberschale 22 fest verbunden ist. Wie zuvor bereits erwähnt wurde, ist die Oberschale 22 bevor- zugt aus Aluminium aus einem Tiefziehverfahren hergestellt. Besonders bevorzugt wird die Hülse 221 dabei bereits in diesem Tiefziehverfahren mit ausgeformt. Die Hülse 223 ist also im Urformverfahren, mit dem die Oberschale 22 in ihre Grundform gebracht wird, ausgebildet. Auf diese Weise ist die Hülse 221 nicht nur einstückig mit der Oberschale 22 geformt, sondern auch in einem Herstellungsschritt.

In einem nächsten Montageschritt wird dann von oben mit einem Stempel Kraft auf die Hülse 221 aufgebracht, wodurch sich die Umgebung der Hülse 221 auf der Oberseite der Oberschale 22 eindellt. Von der Seite betrachtet ragt die Hül- se 221 dann weniger hoch über die Oberfläche der Oberschale 22 hervor, wie das in Fig. 4b zu sehen ist.

In Fig. 4b ist die Montage des Leuchtmittels 30 unter Zuhilfenahme der eingedrückten Hülse 221 dargestellt. Für die Montage des Leuchtmittels 30 kann die Leuchtvorrichtung bereits teilweise vormontiert sein. Konkret kann beispielsweise das Gehäuseunterteil 1 1 bereits auf den Sockel 13 auf- bzw. eingesetzt sein, vom Basiskörper 20 kann die Unterschale 21 in das Gehäuseunterteil 1 1 eingesetzt und mit diesem verrastet sein. Zu diesem Zweck kann umlaufend an dem Gehäuseunterteil 1 1 ein Rastwulst 21 1 ausgeformt sein, der unter Rast- vorsprüngen des Gehäuseunterteils 1 1 einrastet. Zudem kann das Anschlussmodul 40 bereits in die Unterschale 21 eingesetzt sein, wobei die Anschlussdrähte 41 ggf. bereits mit dem Sockel 13 verbunden, beispielsweise verlötet oder in entsprechende Steckkontakte eingesteckt, sind. Nach Aufsetzen der Oberschale 22 auf die Unterschale 21 wird das Leuchtmittel 30 auf die Oberseite der Oberschale 22 aufgelegt, wobei die Hülse 221 zumindest teilweise durch einen dafür vorgesehenen Durchbruch der Trägerplatine 31 (in der Fig. 4 nicht mit Bezugszeichen versehen) dringt. Durch weitere, in der Figur ebenfalls nicht mit Bezugszeichen versehene Durchbrüche in der

Trägerplatine 31 wird das Leuchtmittel 30 mittels des Steckers 42 mit dem Anschlussmodul 40 kontaktiert. Dieser Schritt wird im Zusammenhang mit Fig. 5 nachfolgend noch detaillierter erläutert.

In einem nächsten Bearbeitungsschritt wird dann eine selbstschneidende Schraube 222 in die eingedrückte Hülse 221 eingeschraubt. Die Schraube weist bevorzugt ein Feingewinde auf, wobei die Länge der Hülse 221 einen guten Sitz der Schraube 222 ermöglicht. Durch das zuvor erfolgte Eindrücken der Hülse 221 hat sich um die Hülse herum eine Eindellung in der Oberschal 22 gebildet, die federnde Wirkung hat und einen dauerhaft elastische Befestigung des Leuchtmittels 30 sichert. Auch bei Wärmeausdehnung der beteiligten Komponenten ist eine gleichmäßig hohe Anpresskraft des Leichtmittels 30 an die Oberschale 22 gegeben, die zu einem guten Wärmekontakt führt. Über die Hülse 221 und die Schraube 222 kann zudem eine zumindest einpolige elektrische Kontaktierung des Leuchtmittels 30 erfolgen.

In den Fig. 4c und 4d ist die montierte Einheit aus Oberschale 22 und Leuchtmittel 30 nochmals in einer Seitenansicht bzw. einer perspektivischen Ansicht dargestellt.

Figur 5 zeigt ein vorteilhaftes Montageverfahren für den Stecker 42. Der Stecker 42 dient der elektrischen Kontaktierung des Leuchtmittels 30 mit dem Anschlussmodul 40, das in die Kavität des Basiskörpers eingesetzt ist. Das Anschlussmodul 40 ist in seinem unteren Bereich durch Führungsstege 1 14 ge- führt, die an der Innenseite des Gehäuseunterteils 1 1 ausgebildet sind und durch entsprechende Durchbrüche in der Unterschale 21 in das Innere des Basiskörpers 20 hineinragen. Diese Führung ist jedoch nicht so spielfrei, dass der obere Rand des Anschlussmoduls 40 exakt unterhalb der Öffnung in der Oberschale 22, durch die der Kontaktteil des Steckers 42 geführt wird, positioniert ist.

Anmeldungsgemäß sind in der Oberschale 22 seitlich zwei Durchbrüche 224 angeordnet (vgl. Fig. 4a, b und Fig. 5a), durch die im Montageprozess Arme 1 , 2 eines Montage-Hilfswerkzeugs eingeführt werden. Dieser Montagezustand ist in der Fig. 5 dargestellt, wobei Fig. 5a eine seitliche Schnittansicht, Fig. 5b eine perspektivische Ansicht und Fig. 5c einen Horizontalschnitt wiedergibt.

Wie insbesondere in dem Schnittbild der Fig. 5c zu erkennen ist, sind die Arme 1 , 2 des Hilfswerkzeugs an ihrem vorderen, in das Innere des Basiskörpers 20 eingeführten Ende v-förmig eingeschnitten. Mit diesen v-förmigen Einschnitten wird eine Leiterplatte des Anschlussmoduls 40 gegriffen und zentriert. Das obere Ende des Anschlussmoduls 40 wird dadurch in eine korrekte Position geschoben, in der der Stecker 42 problemlos aufgesetzt werden kann.

Der weitere Montageprozess ist anhand der Fig. 6a und 6b dargestellt. Fig. 6a zeigt zunächst die endmontierte Vorrichtung. In der Fig. 6a ist gut die bereits erwähnte Eindellung (Bezugszeichen 223) in der Oberschal 22 zu erkennen. Gegenüber dem in Fig. 5c dargestellten Zustand ist das optische Element 50 aufgesetzt, wobei dieses optische Element 50 so ausgebildet ist, dass es im oberen Bereich der Oberschale 22 an dessen äußerem Umfang verrastet. Zu diesem Zweck weist die Oberschale 22 in diesem Bereich eine umlaufende Einschnürung auf. Weiterhin ist das durchscheinende Gehäuseoberteil 12 auf das Gehäuseunterteil 1 1 aufgesetzt und mit diesem verrastet.

Fig. 6b zeigt den Bereich, in dem die Unterschale 21 des Basiskörpers 20 und das Gehäuseoberteil 12 in dem Gehäuseunterteil 1 1 verrastet sind, detaillierter. Fig. 7a und 7b zeigen ergänzend dazu das Gehäuseunterteil 1 1 mit eingesetz- ter Unterschale 21 separat in einer Schnittdarstellung, wobei in Fig. 7 b wiederum der Verrastungsbereich vergrößert dargestellt ist. Fig. 7c zeigt das Gehäuseoberteil 12 in einer perspektivischen Darstellung separat.

Wie insbesondere die Fig. 6b und 7b zeigen, ist zur Verrastung des Gehäuse- Oberteils 12 mit dem Gehäuseunterteil 1 1 im oberen Bereich des Gehäuseunterteils 1 1 eine Rastvertiefung 1 1 1 eingebracht, deren oberer Rand einen nach innen weisende hinterschnittenen Rastvorsprung bildet. Die Rastvertiefung 1 1 1 kann umlaufend oder zumindest teilweise umlaufend ausgebildet sein. In die Rastvertiefung 1 1 1 ist zudem eine Riffelung 1 12 eingearbeitet.

Nach oben hin ist durch den Rastvorsprung ein verbreiteter Rand an dem Gehäuseunterteil 1 1 ausgebildet. Das Gehäuseoberteil 12 weist einen komplementären Auflagerand 121 auf, mit dem es auf dem Gehäuseoberteil 12 aufliegt. Innen umlaufend ist an dem Auflagerand 121 eine nach unten weisende Zunge mit einer ebenfalls umlaufend oder zumindest teilweise umlaufend nach außen weisenden Rastnase 122 ausgeformt. Beim Aufstecken des Gehäuseoberteils 12 rastet die Rastnase 122 in einem Hinterschnitt des Rastvorsprungs 1 1 1 ein. Im vorliegenden Fall ist die Rastnase 122 umlaufend ausgebildet und sie ist zusätzlich mit einer Mehrzahl von nochmals hervorstehenden Rippen

123 versehen. Wie in Fig. 7c zu erkennen ist, sind die Rippen 123 entlang des Umfangs verteilt. Wenn die Rastnase 122 in die Rastvertiefung 1 1 1 eingerastet ist, greifen die Rippen 123 in die Riffelung 1 13 ein, wodurch das Gehäuseoberteil 12 drehfest mit dem Gehäuseunterteil 1 1 verbunden ist. Dieses ist insbe- sondere bei einem Sockel 13 mit Schraubgewinde wichtig, um die Leuchtvorrichtung bequem ein- und ausschrauben zu können. Auch bei Leuchtvorrichtungen mit einem Bajonettsockel muss eine drehfeste Verbindung gegeben sein. In ihrem unteren Bereich ist die Oberschale 22 ebenfalls radial umlaufend leicht nach außen abgewinkelt. Die Zunge, an der die Rastnasen 122 ausgebildet sind, kann so dimensioniert sein, dass sie mit ihrem unteren Ende auf dieser Abwinkelung liegt und damit die Oberschale 22 direkt und indirekt auch die Unterschale 21 , auf der die Oberschale 22 umlaufend aufliegt, im Gehäuseunter- teil 1 1 festlegt. Alternativ kann ein kleiner Abstand zwischen der Zunge des Gehäuseoberteils 12 und dem Basiskörper 20 gegeben sein. In dem Fall legt die Zunge des Gehäuseoberteils 12 den Basiskörper 20 nicht unmittelbar im Gehäuseunterteil 1 1 fest, bietet jedoch eine zusätzliche Sicherung für den Fall, dass sich die eigentliche Befestigung des Basiskörpers 20 löst. Damit sind im Wesentlichen alle inneren Komponenten der Leuchtvorrichtung durch die eine Rastverbindung zwischen dem Gehäuseoberteil 12 und dem Gehäuseunterteil 1 1 in der Leuchtvorrichtung festgelegt oder zumindest zusätzlich gesichert.

Details der Befestigung der Unterschale 21 des Basiskörpers 20 mit dem Ge- häuseunterteil 1 1 sind in den Fig. 6b und 7b erkennbar. Unterhalb der Rastvertiefung 1 1 1 ist an der Innenseite des Gehäuseunterteils 1 1 ein Rastvorsprung 1 13 ausgebildet. Dieser kann umlaufend sein, oder aber aus mehreren verteilten Segmenten bestehen. Der Rastvorsprung 1 13 ist hinterschnitten, so dass der Rastwulst 21 1 der Unterschale 21 unter dem Rastvorsprung 1 13 verrastet.

In dem Bereich unterhalb der Rastwulst 21 1 sitzt die Unterschale 21 passgenau in dem Gehäuseunterteil 1 1 , so dass die Mantelflächen beider möglichst großflächig aufeinanderliegen. So wird ein guter Wärmeübergang von der Unterschale 21 auf das Gehäuseunterteil 1 1 erreicht. Dieses ist bevorzugt dünn- wandig ausgebildet, so dass eine Wärmeübertragung auch auf die Au ßenseite des Gehäuseunterteils 1 1 erfolgt, wo eine Wärmeabgabe über Konvektion und/oder Strahlungswärme erfolgt. Obwohl das Gehäuseunterteil 1 1 aus Kunststoff gefertigt ist, kann so ein nicht zu vernachlässigender Teil der von der Leuchtvorrichtung erzeugten Wärme abgeführt werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung dehnt sich die metallische Unterschale 21 jedoch bei Erwärmung gegenüber dem Gehäuseunterteil 1 1 aus. Damit dieses nicht zu unzulässigen Spannungen in den Materialien führt, sind der Rastwulst 21 1 und der hinterschnittene Teil des Rastvorsprungs 1 1 3 so geformt, dass der Rastwulst 21 1 in der Rastposition nach oben ausweichen kann. Zu diesem Zweck sind beispielsweise sowohl der Rastwulst 21 1 als auch der Hinterschnitt des Rastvorsprungs 1 1 3 abgerundet. Es gibt keine Kontaktflächen zwischen der Unterschale 21 und dem Gehäuseunterteil 1 1 , deren Ober- flächennormale in Richtung der Wärmeausdehnung liegt. Bei Ausdehnung der Unterschale 21 gegenüber dem Gehäuseunterteil 1 1 kann die Unterschale 21 in der Rastposition nach oben ausweichen, ohne sich aus der Verrastung zu lösen. Im unteren Teil des Gehäuseunterteils 1 1 sind die beiden zuvor bereits erwähnten gegenüberliegende U-förmige Führungsstege 1 14 angeordnet, die durch Durchbrüche 21 2 der Unterschale 21 in das Innere des Basiskörpers 20 hineinragen. In die Führungsstege 1 14 kann das Anschlussmodul 40 beispielsweise mit einer Leiterplatte (PCB - printed circuit board) eingeschoben werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen in einer Seitenansicht und einer Draufsicht das Anschlussmodul 40. An dem Anschlussmodul 40 sind die Anschlussdrähte 41 festgelegt, beispielsweise durch eine Lötverbindung. Anmeldungsgemäß sind die Anschlussdrähte 41 als biegesteife Drähte ausgeführt, wobei der Durch- messer der Anschlussdrähte 41 ggf. größer sein kann, als für die elektrische Leitfähigkeit nötig ist. Das biegesteife Ausführen der Anschlussdrähte 41 hat den Vorteil, dass die Anschlussdrähte 41 bei der automatisierten Montage des Anschlussmoduls 40 problemlos durch Öffnungen in der Unterschale 21 und dem Gehäuseunterteil 1 1 geführt werden können und damit für eine Kontaktie- rung mit dem Sockel 13 bereit stehen. Wie Fig. 8 zeigt, können die Anschlussdrähte 41 in unterschiedlichen Ebenen geführt werden, so dass sie ausreichend voneinander beanstandet sind, auch wenn die Anschlusspunkte der Anschlussdrähte 41 am Anschlussmodul 40 eng benachbart sind. Die Anschlussdrähte 41 können als isolierte oder auch nicht isolierte Drähte ausgebildet sein. Die Biegesteifheit oder Biegefestigkeit ermöglicht in einer automatisierten Montage auch das Ausrichten, Fixieren, Biegen und/der Zuschneiden dieser Anschlussdrähte 41 . Fig. 10 zeigt eine vorteilhafte elektrische Verbindung zwischen mehreren Leiterplatten. Vorliegend sind dies eine Leiterplatte des Anschlussmoduls 40 sowie die Leiterplatte 31 der Leuchtmittel 30. Es wird angemerkt, dass diese Art der Verbindung zweier winkelig zueinander stehenden Leiterplatten auch in anderen Anwendungsgebieten eingesetzt werden kann. Die in Fig. 10 dargestellte elektrische Verbindung stellt eine Alternative zu dem in den vorherigen Ausführungsbeispielen gezeigten Stecker 42 dar.

Vorliegend ist in der Trägerplatine 31 ein Durchbruch vorhanden, in den die Leiterplatte (Platine) des Anschlussmoduls 40 mit zumindest einem laschen- förmig ausgebildeten Teil eingesteckt wird. Die Leiterbahnen beider Platinen werden anschließend nach dem Fügen miteinander verlötet, um zum einen die mechanische und zum anderen die elektrische Verbindung zu etablieren. Dabei kann auf einer der Platinen, beispielsweise auf der Trägerplatine 31 bereits ein Lötvorrat aufgebracht sein, der mittels geeigneter Lötverfahren, beispielsweise Aufheizen durch Laser, Ultraschall, Induktion oder ein anderes Lötverfahren aufgeschmolzen wird, um die Verbindung herzustellen. Das beschriebene Verfahren kann wie vorliegend gezeigt mit zwei ebenen Leiterplatten ausgeführt werden, aber auch mit dreidimensional ausgestalteten Leiterplatten. In den Fig. 1 1 bis 13 sind verschiedene Ausgestaltungen eines optischen Elements 50, 60 dargestellt (vgl. Fig. 1 und 3), das der Lichtverteilung des von dem Leuchtmittel 30 abgestrahlten Lichts dient.

Fig. 1 1 zeigt ein bevorzugt aus Metall gefertigtes optisches Element 60, das mit dem in Fig. 1 vergleichbar ist. Es weist innere und äußere reflektierende Flächen 61 auf. Vorteilhaft sind diese inneren und äußeren reflektierenden Flächen 61 des optischen Elements 60 derart abgerundet ausgebildet, dass das optische Element 60 keine scharfen Kanten im Schattenwurf zeigt. Das optische Element 60 ist als ein rotationssymmetrischer Körper ausgebildet, der im Inneren einen offenen Bereich aufweist. Das durch den inneren offenen Bereich ausdringende Licht und das seitlich am optischen Element 60 vorbeigeführte Licht überlagern sich im Fernbereich zu einem gleichmäßig ausgeleuchteten Lichtfeld. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten optischen Element 60 ist das in Fig. 1 1 wiedergegebene nicht am Umfang der Oberschale 22 bzw. des Leuchtmittels 30 festgelegt, sondern über Beine 62 am Leuchtmittel 30 und ggf. zusätzlich an der Oberschale 22. Dabei ist es möglich, die Beine 62 auch als Befesti- gungsmittel wirken zu lassen, über die eine Festlegung des Leuchtmittels 30 an dem Basiskörper 20 erfolgt.

Durch Verbindung des optischen Elements 60 mit dem Leuchtmittel 30 über die Beine 62 wird eine effektive Wärmeabgabe auch an das optische Element 60 erreicht, das die aufgenommene Wärme als Strahlungswärme abgeben kann und neben dem Basiskörper 20 ein wirksames Element zur Kühlung des Leuchtmittels 30 darstellt.

In den Fig. 12 und 13 sind zwei Ausführungsbeispiele eines optischen Ele- ments 50 aus Kunststoff dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 entspricht dem in Fig. 3 gezeigten optischen Element 50.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die optischen Elemente 50 aus zwei Kunststoffteilen, einem Basisteil 51 und einem Einsatzteil 52, zusammenge- setzt. Die Fig. 12a und 13a zeigen die beiden Teile getrennt voneinander, in den Fig. 12b und 13b bzw. 12c und 13c ist das optische Element 50 im zusammengesetzten Zustand in einer Schnittdarstellung bzw. in einer perspektivischen Ansicht wiedergegeben. Das Basisteil 51 ist aus einem transparenten Kunststoff gefertigt, bevorzugt in einem Spritzgussverfahren. Es kann vorgesehen sein, das Basisteil 51 nachträglich zu bearbeiten, so dass es milchig ist und Lichtstrahlen beim Durchgang gestreut werden. Das Basisteil 51 weist einen oberen optisch wirksamen Bereich 51 1 auf und einen unteren Befestigungsbereich 512, mit dem das opti- sehe Element auf die Oberschale 22 aufgeklemmt bzw. aufgerastet werden kann. Im Befestigungsbereich 512 können Einschnitte 513 vorgesehen sein, um das Aufrasten zu erleichtern.

Das Einsatzteil 52 ist aus lichtundurchlässigem Kunststoff gefertigt, ebenfalls in einem Spritzgussverfahren. Alternativ zu der zweiteiligen Ausgestaltung ist es möglich, das optische Element 50 aus verschiedenen Kunststoffen einstückig zu fertigen, z.B. durch Koextrusion. Das Einsatzteil 52 weist reflektierende Flächen 521 auf, deren Funktion mit den reflektierenden Flächen 61 der optischen Elemente 60 (vgl. Fig. 1 und Fig. 1 1 ) vergleichbar ist. Das Einsatzteil 52 ist ringförmig geformt mit einem Durchlass 522 im Zentrum.

Bei dem in Fig. 1 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Basisteil 51 zentral ei- ne optische Linse 514 auf der optischen Achse ausgebildet, die hier als Zerstreuungslinse geformt ist. Auch in dem seitlichen Rand des Basisteils 51 können optionale Linsen 51 5, beispielsweise Zylinderlinsen eingearbeitet sein. Die Linsen 514, 51 5, sowie die reflektierenden Flächen 52 und der Durchlass 522 sind so aufeinander abgestimmt, dass im Fernfeld der Leuchtvorrichtung sich eine möglichst homogene Abstrahlcharakteristik einstellt.

In ähnlicher Weise wird beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 3 eine möglichst homogene Abstrahlcharakteristik durch ein Zusammenspiel der reflektierenden Flächen 52 und des Durchlasses 522 auch ohne Linsen 514, 51 5 erreicht. Bei dem Beispiel wirkt der Kunststoff des Basisteils 51 zumindest im optisch wirksamen Bereich 51 1 streuend, beispielsweise indem er milchig ist.

Die Fig. 14 und 1 5 zeigen Diagramme mit beispielhaften Winkelverteilungen, die sich mit den optischen Elementen 50 der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 2 und 1 3 erzielen lassen. Es ist jeweils auf der horizontalen Achse der

Winkel φ der Abstrahlrichtung angegeben, wobei φ=0 ° eine Abstrahlung in Richtung der optischen Achse angibt und φ=+/- 1 80 ° einer rückwärtigen Abstrahlung zum Sockel 1 3 hin entspricht. Auf der vertikalen Achse ist eine relative Abstrahlintensität I angegeben.

Eine erste Kurve 70 zeigt jeweils die Abstrahlcharakteristik ohne optisches Element 50, eine zweite Kurve 71 die Abstrahlcharakteristik mit dem optischen Element 50. Bei beiden Beispielen zeigt sich deutlich das Absinken der Intensität in Richtung der optischen Achse und entsprechend eine höhere Strahlungs- Intensität zur Seite bis hin in einen leicht rückwärtigen Winkelbereich. Bezugszeichenliste

1 , 2 Arm eines Montage-Hilfswerkzeugs 10 Gehäuse

1 1 Gehäuseunterteil

1 1 1 Rastvertiefung

1 12 Riffelung

1 13 Rastvorsprung

1 14 Führungssteg

12 Gehäuseoberteil

121 Auflagerand

122 Rastwulst

123 Rippen

13 Sockel

20 Basiskörper

21 Unterschale

2 Rastwulst

212 Durchbruch

22 Oberschale

221 Hülse

222 Schraube

223 Eindellung

224 Durchbruch

30 Halbleiter-Leuchtmittel

31 Trägerplatine

31 1 Durchbruch

312 Grundbereich

313 Arm

32 Leuchtdiode (LED)

40 Anschlussmodul

41 Anschlussdraht

42 Stecker

50 optisches Element

51 Basisteil 1 optisch wirksamer Bereich2 Befestigungsbereich3 Einschnitt

, 515 Linse

Einsatzteil

1 reflektierende Fläche2 Durchlass optisches Element reflektierende Fläche Bein , 71 Kurve