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Die Erfindung betrifft eine Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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I. Stand der Technik
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Eine derartige Lampe ist beispielsweise in der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2011 100 723 U1 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Lampe mit einem Lampenkolben aus lichtdurchlässigem Material und mindestens eine innerhalb des Lampenkolbens angeordnete Halbleiterlichtquelle sowie einem mit elektrischen Anschlüssen versehenen Sockel, der einem standardisierten Glühlampensockel entspricht.
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Derartige Lampen dienen als Glühlampenersatz. Allerdings entspricht ihre Lichtverteilung nicht den gesetzlichen Vorschriften für den Einsatz als Außenbeleuchtung in Kraftfahrzeugen. Insbesondere entsprechen diese Lampen nicht den Regelungen der ECE (Economic Commssion for Europe). Daher können sie nur zu anderen Zwecken, beispielsweise als Beleuchtung im Kraftfahrzeuginnenraum verwendet werden.
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II. Darstellung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Lampe bereitzustellen, die als Ersatz für eine Glühlampe in einer entsprechenden Fassung verwendbar ist und deren Lichtverteilung den gesetzlichen Vorschriften für den Einsatz in außen am Kraftfahrzeug angebrachten Leuchten entspricht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Lampe besitzt ein Lampengefäß aus lichtdurchlässigem Material, einen Sockel, der an einem Ende des Lampengefäßes angeordnet ist und einem standardisierten Glühlampensockel entspricht, und mindestens zwei Halbleiterlichtquellen, wobei ein Lichtleiter vorgesehen ist, in den Licht von den Halbleiterlichtquellen eingekoppelt wird. Erfindungsgemäß weist der Lichtleiter eine bogenförmige Komponente auf, die von einem im Bogenscheitel angeordneten, lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt und von zwei lichtleitenden Abschnitten gebildet wird, die an unterschiedlichen Seiten des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts angeordnet sind, und wobei der erste lichtleitende Abschnitt eine Oberfläche zur Einkopplung von Licht von mindestens einer ersten Halbleiterlichtquelle besitzt und der zweite lichtleitende Abschnitt eine Oberfläche zur Einkopplung von Licht von mindestens einer zweiten Halbleiterlichtquelle aufweist.
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Diese Merkmale der erfindungsgemäßen Lampe haben den Vorteil, dass Licht von mindestens zwei Halbleiterlichtquellen zu dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt geführt wird, wobei der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt als Emitter dient, der das von den mindestens zwei Halbleiterlichtquellen stammenden Licht in alle Richtungen abstrahlt, so dass eine Lichtverteilung erzielt wird, die nahezu der Lichtverteilung einer kompatiblen Glühlampe entspricht. Die bogenförmige Komponente des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe ermöglicht es, Licht von mehreren Halbleiterlichtquellen, die an zwei unterschiedlichen Orten angeordnet sind, in den Lichtleiter einzukoppeln und zu dem im Bogenscheitel angeordneten, lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt zu leiten. Die Verwendung von mindestens zwei Halbleiterlichtquellen hat den Vorteil, dass der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt der erfindungsgemäßen Lampe Licht mit hoher Leuchtdichte und hohem Lichtstrom abstrahlt. Die bogenförmige Komponente des Lichtleiters bietet außerdem den Vorteil einer hohen mechanischen Stabilität des Lichtleiters und die Option einer symmetrischen Ausrichtung des Lichtleiters bezüglich der Längsachse der erfindungsgemäßen Lampe. Die erfindungsgemäße Lampe nutzt statt einer Glühwendel mindestens zwei Halbleiterlichtquellen und den vorgenannten lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt als Lichtquelle bzw. Lichtemitter.
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Vorzugsweise besitzt der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt im Wesentlichen die äußeren Abmessungen einer Glühwendel, um eine ähnliche Lichtabstrahlcharakteristik wie eine Glühwendel einer Glühlampe zu erzeugen. Vorteilhafterweise ist der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt der erfindungsgemäßen Lampe daher zylindrisch ausgebildet und besitzt einen Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3 mm und eine Länge im Bereich von 1 mm bis 5 mm. Über die Mantelfläche des zylindrischen, lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts wird dadurch Licht abgestrahlt, dessen Abstrahlcharakteristik nahezu der Lichtabstrahlcharakteristik einer Glühwendel entspricht.
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Vorzugsweise ist der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt der erfindungsgemäßen Lampe in einem Abstand zu einer Referenzebene des Sockels angeordnet, der bei einer kompatiblen Glühlampe dem Abstand der Glühwendel zur Referenzebene des Glühlampensockels entspricht. Dadurch ist der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt der erfindungsgemäßen Lampe nach ihrer Montage in einer Lampenfassung einer Fahrzeugleuchte an demselben Ort in der Fahrzeugleuchte angeordnet, den die Glühwendel einer kompatiblen, in die vorgenannte Lampenfassung eingesetzte Glühlampe in der Fahrzeugleuchte einnehmen würde. Insbesondere ist der Sockel der erfindungsgemäßen Lampe vorzugsweise als BA15s-Sockel ausgebildet und die Zylinderachse des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts ist vorzugsweise in einem Abstand von 19 mm zur Referenzebene des BA15s-Sockels angeordnet.
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Vorteilhafterweise bestehen der erste lichtleitende Abschnitt des Lichtleiters und der zweite lichtleitende Abschnitt des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe aus transparentem Material und sind jeweils total reflektierend ausgebildet. Dadurch wird in die vorgenannten lichtleitenden Abschnitte eingekoppeltes Licht ohne nennenswerte Absorption zu dem lichtstreuend ausgebildeten Abschnitt des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe geführt.
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Der lichtstreuend ausgebildete Abschnitt des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe besteht vorzugsweise aus transparentem Material, das lichtstreuende Partikel enthält. Dadurch wird das dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt zugeführte Licht ohne nennenswerte Absorption an den lichtstreuenden Partikeln in alle Richtungen gestreut, so dass der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt über seine Oberfläche Licht in alle Richtungen emittiert. Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt besteht aus fertigungstechnischen Gründen vorzugsweise aus transparentem Kunststoff. Als Lichtstreuende Partikel dienen vorzugsweise Titandioxidpartikel, die als Zusatz in dem vorgenannten Kunststoffmaterial enthalten sind. Titandioxidpartikel haben den Vorteil, dass sie nicht die Farbe des von den Halbleiterlichtquellen emittierten Lichts beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich zu Titandioxidpartikeln können auch andere Lichtstreumittel in dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt verwendet werden. Beispielsweise können Leuchtstoffpartikel in dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt enthalten sein, um zumindest bei einem Teil des von den Halbleiterlichtquellen emittierten Lichts die Wellenlänge zu konvertieren und dadurch die Farbe des von dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt abgestrahlten Lichts zu verändern.
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Vorteilhafterweise besitzt der Lichtleiter der erfindungsgemäßen Lampe einen Basisabschnitt, der die bogenförmige Komponente des Lichtleiters trägt. Der Basisabschnitt ermöglicht eine stabile Halterung und Fixierung des Lichtleiters innerhalb des Lampengefäßes.
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Vorzugsweise ist der Lichtleiter der erfindungsgemäßen Lampe am Lampengefäß fixiert. Dadurch kann der Lichtleiter simultan mit dem Lampengefäß am Sockel montiert werden und es kann auf einfache Weise gewährleistet werden, dass der Lichtleiter einen Abstand zu den Halbleiterlichtquellen aufweist, die vorzugsweise auf einer im Sockel angeordneten Montageplatine montiert sind.
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Der Basisabschnitt des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe besitzt vorzugsweise Aussparungen für die Halbleiterlichtquellen, um eine gute Lichteinkopplung mit geringem Verlust in den ersten und zweiten lichtleitenden Abschnitt des Lichtleiters bzw. in die bogenförmige Komponente des Lichtleiters zu ermöglichen.
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Vorteilhafterweise ist der Basisabschnitt des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe mit Mitteln zur Abschattung des von den Halbleiterlichtquellen emittierten und nicht in die lichtleitenden Abschnitte des Lichtleiters eingekoppelten Lichts versehen, um eine Lichtauskopplung im Bereich des Basisabschnitts des Lichtleiters sowie eine direkte Lichtemission der Halbleiterlichtquellen, unter Umgehung des Lichtleiters, zu verhindern. Dadurch ist gewährleistet, dass von der erfindungsgemäßen Lampe Licht nur über den lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt abgestrahlt wird. Als Mittel zur Abschattung eignet sich beispielsweise eine lichtundurchlässige Beschichtung der Oberfläche des Basisabschnitts des Lichtleiters. Alternativ kann der Basisabschnitt des Lichtleiters auch aus einem lichtundurchlässigen Material bestehen.
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Der Lichtleiter der erfindungsgemäßen Lampe weist vorzugsweise ein Stützelement auf, das mit dem Basisabschnitt des Lichtleiters und mit dem lichtstreuend ausgebildeten Abschnitt des Lichtleiters verbunden ist. Das Stützelement verleiht dem Lichtleiter zusätzliche mechanische Stabilität und verhindert insbesondere erschütterungsbedingte Schwingungen des im Bogenscheitel der bogenförmigen Komponente des Lichtleiters angeordneten, lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts.
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Vorteilhafterweise sind alle Abschnitte des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet. Dadurch können alle Abschnitte des Lichtleiters durch kunststoffspritzgusstechnische Verfahren miteinander verbunden werden, so dass der komplette Lichtleiter einstückig vorliegt. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, den ersten und zweiten lichtleitenden Abschnitt und den lichtstreuend ausgebildeten Abschnitt der bogenförmigen Komponente des Lichtleiters jeweils separat mittels eines ersten Kunststoffspritzgussverfahrens herzustellen und die vorgenannten Abschnitte der bogenförmigen Komponente des Lichtleiters mittels eines zweiten, nachgelagerten Kunststoffspritzgussverfahren zu einer Einheit zu verbinden. Ferner ist es möglich, zusätzlich auch den Basisabschnitt und das Stützelement als Kunststoffspritzgussteile herzustellen und bereits mittels des vorgenannten zweiten Kunststoffspritzgussverfahrens oder aber mittels eines weiteren, dritten Kunststoffspritzgussverfahrens, das dem zweiten Kunststoffspritzgussverfahren nachgeschaltet ist, mit der bogenförmigen Komponente des Lichtleiters zu verbinden.
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Die erfindungsgemäße Lampe ist vorzugsweise zum Einsatz in einer Kraftfahrzeugleuchte vorgesehen. Beispielsweise wird sie zur Kennzeichenbeleuchtung oder in Frontpositionslichtern oder in Kraftfahrzeugheckleuchten oder zur Beleuchtung im Fahrzeuginnenraum verwendet. Die Halbleiterlichtquellen und der Lichtleiter der erfindungsgemäßen Lampe sind daher, je nach Verwendungszweck der Lampe, derart ausgebildet, dass der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt der Lampe entweder weißes Licht, rotes Licht oder orangefarbenes Licht emittiert.
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Als Halbleiterlichtquellen werden beispielsweise Leuchtdioden verwendet, die je nach Anwendung, entweder weißes Licht, rotes Licht oder orangefarbenes Licht emittieren. Die lichtstreuende Wirkung des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts ist in diesem Fall beispielsweise mittels Titandioxidpartikeln verwirklicht, die als Zusatz im transparenten Material des lichtstreuenden Lichtleiterabschnitts enthalten sind. Alternativ oder zusätzlich kann die lichtstreuende Wirkung durch eine Aufrauhung der Oberfläche des Lichtleiters erzielt werden.
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Als Halbleiterlichtquellen können anstelle von Leuchtdioden auch Laserdioden verwendet werden, die beispielsweise blaues Licht erzeugen, das mittels Leuchtstoff anteilig in gelbes Licht konvertiert wird, so dass die erfindungsgemäße Lampe weißes Licht emittiert, das eine Mischung aus nicht-konvertiertem blauem Licht und konvertiertem gelbem Licht ist. Zu diesem Zweck sind in dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt zusätzlich oder anstelle von Titandioxidpartikeln Leuchtstoffpartikel enthalten, die einen Teil des von den Laserdioden erzeugten blauen Lichts in gelbes Licht konvertieren und sowohl das konvertierte als auch das nicht-konvertierte Licht streuen, so dass von dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt der erfindungsgemäßen Lampe weißes Licht emittiert wird, das eine homogene Mischung aus nicht-konvertiertem blauem und konvertiertem gelbem Licht ist. Als Leuchtstoff dient hierbei mit Zer dotiertes Yttriumaluminiumgranat (YAG:Ce).
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III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung
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2 Einen Querschnitt durch die in 1 abgebildete Lampe entlang der Schnittebene A-A
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3 Eine perspektivische Ansicht des Lichtleiters der in 2 abgebildeten Lampe
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4 Eine Frontansicht des in 3 abgebildeten Lichtleiters
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5 Eine Seitenansicht des in 3 abgebildeten Lichtleiters
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6 Eine Draufsicht auf den in 3 abgebildeten Lichtleiter
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Die in den 1 und 2 abgebildete Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist kompatibel mit einer standardisierten Fahrzeugglühlampe der ECE-Kategorie R5W, die beispielsweise zur Kennzeichenbeleuchtung oder in Frontpositionslichtern oder in Kraftfahrzeugheckleuchten oder zur Beleuchtung im Fahrzeuginnenraum verwendet wird. Diese Lampe besitzt denselben Sockel wie die vorgenannte Fahrzeugglühlampe, ist aber statt des Glühfadens mit Licht weißer Farbe emittierenden Leuchtdioden als Lichtquelle ausgestattet. Insbesondere besitzt die Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Sockel mit der Bezeichnung BA15s.
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Die in den 1 und 2 abgebildete Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt einen genormten Ba15s-Sockel 10, einen hohlzylindrischen Kühlkörper 11 aus Kupfer, zwei Leuchtdioden 41, 42, die auf einer Montageplatine 20 mit T-förmigem Profil montiert sind, und ein Lampengefäß 30 aus transparentem Kunststoff. Der Ba15s-Sockel 10 ist ein Bajonettsockel, der an seiner zylindrischen Sockelhülse 100 zwei diametral angeordnete Verriegelungsnoppen 101, 102 besitzt. Die elektrischen Anschlüsse der Lampe werden von einem an der vom Lampengefäß 30 abgewandten Stirnseite des Sockels 10 angeordneten Mittenkontakt 103 und von der zylindrischen Sockelhülse 100 des Sockels 10 gebildet. Der Mittenkontakt 103 ist durch einen Sockelstein 104 aus Kunststoff oder Keramik, der innerhalb der Sockelhülse 100 angeordnet ist und aus der vom Lampengefäß 30 abgewandten Stirnseite des Sockels 10 herausragt, elektrisch isoliert von der Sockelhülse 100. Die Sockelhülse 100, der hohlzylindrische Kühlkörper 11 und das Lampengefäß 30 sind rotationssymmetrisch bezüglich einer Längsachse 6 der Lampe ausgebildet. Das Lampengefäß 30 ist haubenartig ausgebildet und an seinem vom Sockel 10 abgewandten Ende durch eine Kuppe 31 verschlossen. Das dem Sockel 30 zugewandte Ende des Lampengefäßes 30 ist offen.
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Der hohlzylindrische Kühlkörper 11 besteht aus Kupfer und ist mit Presssitz innerhalb der zylindrischen Sockelhülse 100 fixiert. Der Kühlkörper 11 besitzt zu diesem Zweck einen ersten Kühlkörperabschnitt 111, dessen Außendurchmesser auf den Innendurchmesser der Sockelhülse 100 abgestimmt ist. Außerdem weist der Kühlkörper 11 einen zweiten Kühlkörperabschnitt 112 mit reduziertem Außendurchmesser auf, der mit der Sockelhülse 100 eine ringförmige Nut 120 zur Aufnahme und Fixierung des Lampengefäßes 30 bildet. Das offene Ende des rotationssymmetrischen, haubenartigen Lampengefäßes 30 ist in der ringförmigen Nut 120 mit Klemmsitz fixiert. Der Kühlkörper 11 besitzt einen als Tiefenanschlag für das Lampengefäß 30 dienenden, stufenartigen Übergangsbereich 110 vom ersten Kühlkörperabschnitt 111 zum zweiten Kühlkörperabschnitt 112.
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Die Montageplatine 20 besitzt einen ersten, kreisscheibenförmigen Platinenabschnitt 201, der senkrecht zur Längsachse 6 der Lampe ausgerichtet ist und der die dem Lampengefäß 30 zugewandte offene Stirnseite des zweiten Kühlkörperabschnitts 112 abdeckt. Außerdem besitzt die Montageplatine 20 einen zweiten, rechteckigen Platinenabschnitt 202, der senkrecht zu dem ersten Platinenabschnitt 201 angeordnet ist und in der Längsachse 6 der Lampe verläuft. Die Montageplatine 20 besitzt dadurch ein T-förmiges Profil. Metallische Kontakte (nicht abgebildet) des ersten Platinenabschnitts 201 der Montageplatine 20 sind durch Löten oder Schweißen mit dem zweiten Kühlkörperabschnitt 112 verbunden, um eine mechanische und elektrische Kontaktierung zwischen Montageplatine 20 und Kühlkörper 11 sowie eine thermische Kopplung zwischen dem Kühlkörper 11 und den Leuchtdioden 41, 42 herzustellen. Auf der Oberfläche des zweiten Platinenabschnitts 202 der Montageplatine 20 sind elektrische Komponenten 210 einer Betriebsvorrichtung für die Leuchtdioden 41, 42 angeordnet. Ein weiterer metallischer Kontakt (nicht abgebildet), der auf dem zweiten Platinenabschnitt 202 angeordnet ist, ist durch einen Stromzuführungsdraht 5 mit dem Mittenkontakt 103 des Sockels 10 verbunden.
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Die Leuchtdioden 41, 42 sind auf der der Kuppe 31 des Lampengefäßes 30 zugewandten Oberfläche des ersten Platinenabschnitts 201 der Montageplatine 20 angeordnet. Die Leuchtdioden 41, 42 sind einander gegenüberliegend, außerhalb der Lampenlängsachse 6 angeordnet, so dass sie auf einer fiktiven Linie liegen, die einem Durchmesser des kreisscheibenförmigen ersten Platinenabschnitts 201 der Montageplatine 20 entspricht. Die Leuchtdioden 41, 42 emittieren während ihres Betriebs weißes Licht.
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Die elektrische Spannungsversorgung der Leuchtdioden 41, 42 und der Komponenten 210 der Betriebsschaltung erfolgt einerseits über die Sockelhülse 100, den Kühlkörper 11 und die metallischen Kontakte des ersten Platinenabschnitts 201 der Montageplatine 20 und andererseits über den Mittenkontakt 103, den Stromzuführungsdraht 5 und den weiteren metallischen Kontakt auf dem zweiten Platinenabschnitt 202 der Montageplatine 20, wobei die Sockelhülse 100 mit dem elektrischen Massebezugspotenzial verbunden ist. Die elektrische Verbindung zwischen den Leuchtdioden 41, 42 und den Komponenten 210 ihrer Betriebsvorrichtung erfolgt über Leiterbahnen (nicht abgebildet), die auf der Montageplatine 20 angeordnet sind.
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Der Lichtleiter 70 der Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen ersten lichtleitenden Abschnitt 71, einen zweiten lichtleitenden Abschnitt 72, einen lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73, einen Basisabschnitt 74 und ein Stützelement 75 auf. Die beiden lichtleitenden Abschnitte 71, 72 und der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 bilden eine bogenförmige Komponente 71, 73, 72 des Lichtleiters 70, wobei der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 im Bogenscheitel der bogenförmigen Komponente 71, 73, 72 angeordnet ist und die beiden lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 mit unterschiedlichen Seiten des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts 73 verbunden sind. Die bogenförmige Komponente 71, 73, 72 des Lichtleiters 70 ist insbesondere U-förmig ausgebildet, wobei die U-Schenkel der bogenförmigen Komponente 71, 73, 72 des Lichtleiters 70 vom ersten lichtleitenden Abschnitt 71 und vom zweiten lichtleitenden Abschnitt 72 des Lichtleiters 70 gebildet werden und die U-Basis vom lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 geformt wird. Die vom lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 wegführenden Enden der lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 sind jeweils mit dem Basisabschnitt 74 des Lichtleiters 70 verbunden. Im Bereich der vorgenannten Enden der lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 besitzt der Basisabschnitt 74 des Lichtleiters 70 jeweils eine Aussparung 741 bzw. 742 für die Leuchtdioden 41, 42. Die von dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 wegführenden Enden der lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 weisen jeweils eine Lichteinkoppelfläche 710 bzw. 720 auf, die im Bereich der Aussparungen 741 bzw. 742 des Basisabschnitts 74 des Lichtleiters 70 mit Abstand zu den Leuchtdioden 41 bzw. 42 angeordnet sind und der lichtemittierenden Oberfläche der Leuchtdioden 41 bzw. 42 zugewandt sind, so dass während des Betriebs von der Leuchtdiode 41 bzw. 42 emittiertes Licht über die Lichteinkoppelfläche 710 bzw. 720 in den ersten lichtleitenden Abschnitt 71 bzw. in den zweiten lichtleitenden Abschnitt 72 des Lichtleiters 70 eingekoppelt und zu dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 geleitet wird. Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 ist zwecks mechanischer Stabilisierung durch das Stützelement 75 mit dem Basisabschnitt 74 des Lichtleiters 70 verbunden. Das Stützelement 75 verläuft in der Längsachse 6 und parallel zur Längsachse 6 der Lampe. Die bogenförmige Komponente 71, 73, 72 des Lichtleiters 70 ist symmetrisch zur Längsachse 6 der Lampe angeordnet. Die beiden lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 besitzen jeweils einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt, das heißt, einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken.
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Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 des Lichtleiters 70 ist kreiszylindrisch, mit einem Durchmesser von 1,6 mm und einer Länge von 2 mm ausgebildet. Die fiktive Zylinderachse 730 des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts 73 verläuft senkrecht zur Längsachse 6 der Lampe. Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 ist mit seiner fiktiven Zylinderachse 730 in einem Abstand E von 19 mm zu einer fiktiven Ebene R angeordnet, die senkrecht zur Längsachse 6 der Lampe verläuft und die beiden einander gegenüberliegenden Referenznasen 101, 102 an ihrer dem Lampengefäß 30 zugewandten Seite berührt (1). Diese Ebene wird als Referenzebene R des BA15s-Sockels 10 bezeichnet. Der vorgenannte Abstand E entspricht dem sogenannten e-Maß, das für zur erfindungsgemäßen Lampe kompatible Glühlampen der ECE-Kategorie R5W in der ECE-Regelung Nr. 37 definiert ist. Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 ist als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet und besteht aus transparentem Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, der Titandioxidpartikel (TiO2) enthält, um eine lichtstreuende Wirkung zu erzielen.
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Die beiden lichtleitenden Abschnitte 71, 72 des Lichtleiters 70 bestehen aus transparentem Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, und sind total reflektierend ausgebildet. Das heißt, Licht, das an der Einkoppelfläche 710 bzw. 720 des ersten lichtleitenden Abschnitts 71 bzw. des zweiten lichtleitenden Abschnitts 72 des Lichtleiters 70 eingekoppelt wird, kann den jeweiligen lichtleitenden Abschnitt 71 bzw. 72 aufgrund von Totalreflexion an seiner Mantelfläche nicht verlassen, sondern wird zum anderen Ende des jeweiligen lichtleitenden Abschnitts 71 bzw. 72 des Lichtleiters 70 geleitet, das jeweils mit dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 verbunden ist. Alternativ zur Totalreflexion kann eine Reflexion auch durch eine lichtreflektierende Beschichtung auf der Mantelfläche der beiden lichtleitenden Abschnitte 71, 72 erreicht werden, die das Licht an der Oberfläche der lichtleitenden Abschnitte 71, 72 in deren Inneres zurückreflektiert.
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Der Basisabschnitt 74 und das Stützelement 75 des Lichtleiters bestehen aus Kunststoff, beispielsweise aus Polycarbonat, und sind lichtundurchlässig ausgebildet. Die Lichtundurchlässigkeit wird beispielsweise durch Farbzusätze im Kunststoffmaterial von Basisabschnitt 74 und Stützelement 75 erreicht oder mittels einer lichtundurchlässigen Beschichtung oder einer Schwärzung von Basisabschnitt 74 und Stützelement 75 erzielt.
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Der Basisabschnitt 74 des Lichtleiters 70 erstreckt sich senkrecht zur Längsachse 6 der Lampe und besitzt zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen 743, 744, die durch Klebstoff an der Innenseite des Lampengefäßes 30 mit dem Lampengefäß 30 verbunden sind. Alternativ kann der Basisabschnitt 74 auch mechanisch durch eine Rast- oder Schnappverbindung am Lampengefäß 30 fixiert sein. Der mit den Leuchtdioden 41, 42 versehene Bereich des ersten Platinenabschnitts 201 der Montageplatine 20 wird von dem Basisabschnitt 74 des Lichtleiters 70 abgedeckt.
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Die lichtleitenden Abschnitte 71, 72, der lichtstreuend ausgebildete Abschnitt 73, der Basisabschnitt 74 und das Stützelement 75 des Lichtleiters 70 werden mittels eines Kunststoffspritzgussverfahrens in mehreren Verfahrensschritten gefertigt und zu einer Einheit miteinander verbunden.
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Während des Betriebs der Lampe, wird das von der Leuchtdiode 41 bzw. 42 emittierte Licht über die Lichteinkoppelfläche 710 bzw. 720 in den ersten lichtleitenden Abschnitt 71 bzw. in den zweiten lichtleitenden Abschnitt 72 des Lichtleiters 70 eingekoppelt und durch innere Totalreflexion in den lichtleitenden Abschnitten 71, 72 des Lichtleiters 70 zu dem lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitt 73 geleitet, der als Lichtemitter wirkt. Das von den Leuchtdioden 41, 42 generierte Licht verlässt den Lichtleiter 70 über die Mantelfläche des lichtstreuend ausgebildeten Lichtleiterabschnitts 73 und wird dabei in alle Richtungen emittiert. Der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt 73 besitzt eine ähnliche Lichtemissionscharakteristik wie die Glühwendel einer kompatiblen Glühlampe der ECE-Kategorie R5W.
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Die Kontur und die äußeren Abmessungen der Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechen der Kontur und den äußeren Abmessungen einer Glühlampe der ECE-Kategorie R5W, so dass die Lampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kompatibel zu einer Glühlampe der ECE-Kategorie R5W ist.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher beschriebene Ausführungsbeispiel. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Lampen statt eines BA15s-Sockels einen anderen standardisierten Glühlampensockel, insbesondere einen BA9s-Sockel aufweisen. Außerdem kann in jedem lichtleitenden Abschnitt 71 bzw. 72 des Lichtleiters 70 das Licht von mehr als nur einer Leuchtdiode 41 bzw. 42 eingekoppelt werden. Beispielsweise kann die Leuchtdiode 41 oder 42 als Leuchtdioden-Array oder Leuchtdiodenchip ausgebildet sein.
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Ferner können die erfindungsgemäßen Lampen anstelle von Leuchtdioden auch andere Halbleiterlichtquellen aufweisen. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Lampen blaues Licht emittierende Laserdioden aufweisen, deren Licht mittels Leuchtstoff anteilig in gelbes Licht konvertiert wird, so dass die Lampen weißes Licht emittieren, das eine Mischung aus konvertiertem gelbem Licht und nicht konvertiertem blauem Licht ist. Außerdem können als Lichtquellen, je nach Anwendung, auch farbiges Licht emittierende Leuchtdiode oder Laserdioden verwendet werden. Beispielsweise orangefarbenes Licht emittierende Halbleiterlichtquellen für eine Blinklichtleuchte oder rotes Licht emittierende Halbleiterlichtquellen für eine hintere Positionslichtleuchte.
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Der Basisabschnitt und das Stützelement des Lichtleiters der erfindungsgemäßen Lampe müssen nicht unbedingt lichtundurchlässig ausgebildet sein, sondern können auch lichtdurchlässig ausgebildet sein.
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Außerdem muss der lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitt nicht unbedingt kreiszylindrisch ausgebildet sein, das heißt, er muss nicht unbedingt einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, sondern kann stattdessen auch andere zylindrische Formen mit einem anderen Querschnitt, beispielsweise mit einem elliptischen Querschnitt besitzen. In diesem Fall bezeichnet der Begriff Durchmesser den doppelten Wert der Abmessung der großen Halbachse der Ellipse bzw. bei anderen zylindrischen Formen den Wert der größten Abmessung des lichtstreuend ausgebildete Lichtleiterabschnitts senkrecht zur Zylinderachse.
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Ferner können die Abschnitte 71, 72, 73, 74, 75 des Lichtleiters 70 der erfindungsgemäßen Lampe auch mittels Umformverfahren oder Urformverfahren anstelle von Kunststoffspritzgussverfahren gefertigt werden. Weiterhin können die vorgenannten Abschnitte des Lichtleiters auch aus Glas anstelle von Kunststoff bestehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011100723 U1 [0002]