• 专利附录
  • 专利说明
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1984000799A1
    申请号:PCT/DE1983/000127
    申请日:1983-07-20
    公开日:1984-03-01
    发明作者:Karl-Heinz Digel；Wolfgang Krieg；Tilman Spingler
    申请人:Bosch Gmbh Robert；
    IPC主号:G09F13-00
    专利说明:
    [0001] Kraftfahrzeugleuchte aus Leucbtdioden oder Leuchtdiodenchips
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugleuchte nach der Gattung des Hauptanspruches. Eine derartige Anordnung ist in der DE-OS 27 32 780 anhand einer Kraftfahrzeug Sicherheitsbeleuchtung beschrieben, wobei eine mit Lumineszenzdioden bestückte, reflektierende Leiterplatte verwendet ist, die mit einer gedruckten oder einer konventionellen elektrischen Schaltung versehen ist zum Anschluß der Lumineszenzdioden. Die Leiterplatte beinhaltet gleichzeitig die Beleuchtung und die elektrische Schaltung. Durch eine bestimmte Anordnung der Lumines zenzdioden auf der Leiterplatte können Zahlen, Buchstaben und dgl. dargestellt werden.
    [0004] Aus der DE-OS 22 14 199 ist eine Halbleiterlichtquelle bekannt, welche aus mehreren einzelnen, in Reihe geschalteten und auf einem gemeinsamen Träger angeordneten Strahlungsdioden aufgebaut ist. Die Dioden sind von einem strahlungsdurchlässigen Körper mit einer dem optischen Verwendungszweck angepassten Raum umgeben, welcher beispielsweise gefärbt und mit einer gekrümmten Oberfläche versehen sein kann. Leuchtdiodenzeilen sind beispielsweise aus der DE-OS 28 37 596 oder der DE-OS 28 37 635 bekannt. Bei diesen Anordnungen dienen die Leuchtdiodenzeilen Anzeigezweoken. Sie bestehen aus auf einer Platine angeordneten Leuchtdiodenschips, denen Lichtstreuelemente zugeordnet sind zur Erzielung bestimmter optischer Effekte.
    [0005] Vorteile der Erfindung
    [0006] Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptansnruches hat demgegenüber den Torteil, deß eine zorgegebene Lichtverteilung und Helligkeit durch matrikertige Anordnung der Leuchtelermente auf einfeche und betriebssichere Wieise erreichbar ist . Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhefte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftfahrzeugleuchte möglich. Besonders bewährt unter dem Gesichtspunkt der Betriebs sicherheit hat sich eine Ancrdnung, bei der zur Augrechterhaltung einer im wesentlichen gleichmaßigen Lichtverteilung beim Ausfall in Reihe geschalteter Lichtquellen die schaltungsmäßig in Reihe liegenden Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips geometrisch unterschiedlichen Reihen und Zeilen der Leuchtenmatrix zugeordnet sind. Hierdurch erreicht man, daß sich eine statistische Verteilung der ausgefallenen Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips gibt, welche auf der gesamten ausgeleuchten Fläche verteilt sind und somit die Funktionstüchtigkeit der Leuchte betragsmäßig zwar geringfügig, funktionell jedoch nicht beeinträchtigen. Weiterhin hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen für die Sichers teilung der Lauchtstärke der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte, wenn parallel zu den Leuchtdioden oder den Leuchtdiodenchips überbrückungsglieder angeordnet sind, welche bei elek trischer Unterbrechung der Diodenstrecke automatisch aktiviert werden zur Überbrückung der elektrischen Unter brechung. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß beim Ausfall einer Leuchtdiode oder eines Leuchtdiodenchips die restlichen Lichtquellen der Reihenschaltung wirksam bleiben, so daß beim Auftritt einer Unterbrechung in eine Diode nicht die gesamte Reihenschaltung sondern nur die einzelne Diode ausfällt.
    [0007] Zeichnung
    [0008] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnungdargestellt und in der folgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbei spiel mit einer Matrix aus Leuchtdioden, Figur 2 ein Schaltungsbeispiel für eine Lichzquellenanordnung ähnlich Figur 1, wobei die verschiedenen elektrischen in Reihe geschalteten Lichtquellen unterschiedlichen Reihen und Zeilen zugeorniet sind, Figur 3 eine Lichtquellenma trix mit Uberorückungsgliedern parallel zu den Lichtquellen.
    [0009] Beschreibung der Ausführungbeispiele
    [0010] In Figur 1 ist zwischen die beiden Pole einer Gleichspannungsquelle über einen Begrenzungswiderstand 10 eine matrixartige Anordnung aus Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips geschaltet. Zur Vereinfachung der Darstellung sind alle Lichtquellen als Leuchtdioden 11 dargestellt, jedoch kann es sich bei den einzelnen Lichtquellen auch um flächenförmige Gebilde handeln aus Chips mit einer V-ielzahl von Diodeneiementen oder aus flächenhaften Lichtquellen mit einer Leuchtstoffschiebt. Bei Verwendung von Leuchtdioden soll an der einzelnen Diode eine Spannung von 1 , 6 b i s 2 Volt anli egen , der Leuchts trom soll auf 20 b i s 40 mA begrenzt sein. Aus der Höhe der angelegten Gleichspannung ergibt sich somit die Anzahl der in Reihe zu schaltenden Leuchtdioden 11; bei einer Versorgungs-Gleich spannung von 12 volt sind dies sechs Leuchtdioden 11, die in Reihe geschalten werden können.Die Gröbe des Begrenzungswiderstandes 10 ergibt sich aus der zulässigen Strombelastung der Leuchtdioden und der angelegten Versorgungsspannung. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind sechs zeilen 1bis 6 mit jeweils sechs Leuchtdioden 11 einander parallelgeschaltet zur Ausleuchtung einer quadratischen Flache. DieLichtquellen sind auf einer schematisch dangestellten Platine 12 angecrdnet. Die Gestaltung der Kraftfahrzeugleuchtegemäß Figur 1 bildet eine betriebssichere, wartungsfreieLichtquelle, mit der die Fläche der Platine 12 gleichmäßigausgeleuchtet wird. Fur alle einzelnen Leuchtdicden oder fur die einzelnen Leuechtdioienchips 11 steht die notverdige Betriebsspannung zur Verfügung, die insgesamt auszuleuchtende Fläche wird durch die Anzahl der parallel geschalteten Zeilen definiert. Die Verwendung von Leuchtdiodenchips bietet gegenüb er diskreten Leuchtdioden den Vorteil einer größeren Lichtausbeute pro Flächeneinheit und geringerer Kosten bei der Erzeugung einer vorgegebenen Helligkeit. Anwendungen für die bezeichnete Kraftfahrzeugleuchte bieten sich insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrseugsignalleuchten, beispielsweise bei Blinkleuchten, Bremsleuchten, Zusatzbremsleuchten, Warnleuchten für bestimmte Fahr zustände wie Rückwärtsfahrt oder scharfes Bremsen und ähnliches. Die Leuchtdioden oder die Leuchtdiodenchips sind im Handel in den gesetzlich vorgeschriebenen Farbtönungen erhältlich und können je nach Bedarf eingesetzt werden. Im ausgeschalteten Zustand besitzen sie eine der Abdeckung entsprechende Farbtönung, die beispielsweise bei farblosem Kunststoffverguß dem Aussehen von Kfz-Scheinwerfer-Streuscheiben entspricht.
    [0011] Figur 2 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Figur 1, wobei zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen gleichmäßigen Lichtverteilung bei Ausfall einer der Zeilen 1 bis 6 eine spezielle Anordnung getroffen ist. Hierbei sind die schaltungsmäßig in Reihe liegenden Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips 11 mit der schaltungsmäßigen Zeilenbezeichnung 1 bis 6 versehen. Dies bedeutet, daß die mit 1 bezeichneten Leucht elenente 11 schaltungsmäßig in Reihe liegen, ebenso die restlichen Lichtqueilen 2 bis 6. Die in Reihe geschalteten Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchip s 11 sind geometrisch unterschiedlichen Reihen (senkrecht) und Eeilen ( waagerecht) der Leuchtenmatrix zugeordnet. Innerhalb jeder der Zeilen ist die gleiche Reihenfolge eingehalten, beginnend jeweils versetzt in einer anderen Reihe, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figure 2 jeweils eine Reihe übersprungen worden ist.
    [0012] Die Anordnung gemäß Figur 2 hat gegenüber der Anordnung nach Figur 1 den Vorteil, daß beim Ausfall einer Reihenschaltung von Lichtquellen nicht eine ganze Zeile sondern nur einzelne Lichtelemente - gleichmäßig verteilt über die ganze Leuchtfläche - ausfallen. Hierdurch bleibt einerseits eine annähernd gleichmäßige Helligkeit über die gesamte Leuchtfläche erhalten und andererseits wird das optische Bild der Leuchtfläche nicht verändert, was in besonderen Fällen wie z.B. beim Ausleuchten geometrischer Anordnungen wie Pfeilen oder dgl. störend wirken kann.
    [0013] Figur 3 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der parallel zu jeder Leuchtdiode oder zu jedem Leuchtdiodenchip 11 ein Überbrückungsglied 13 angeordnet ist, welches bei elektrischer Unterbrechung der Diodenstrecke 11 auto matisch aktiviert wird. Derartige Überbrückungslieder sinc grundsätzlich bekannt . Es sind Halbleiterbauelemente mit im wesentlichen gleichem Spannungsabfall wie eine einzelne Leuchtdiode oder ein eincelner Leuchtdiodenchlp . Wenn das Uberbruckungsglied 13 bei Unterbrechung einer Diodenstrecke 11 aktiviert ist ergibt sich also für die folgenden Leuchtdioden 11 der gleiche Betriebszustand wie vor dem Defekt einer Leuchtdiode der Reihenschaltung 3 so daß nicht die gesamte Zeile sondern nur ein einzelnes Leucht-element ausfällt. Hierdurch wird die Funktionssicherheit derAnordnung insgesamt beachtlich gesteigert und der Zeitraum bis zum Austaushen der Gesamtleuchte kann wesentlich ver-längert werden. Weiterhin ergibt sich in ferti gstech- nischer Hinsicht die Xöglichkeit, daβ das Überbrückungsglied 13 zusammen mit einer Leuchtdiode oder einem Leuchtdiodenchip 11 als integrierte Schaltung 14ausgeführt wird, so daβ eine preiswerte und betriebssichere Grundeinheit zum Aufoau der Gesamtleuchte zur Verfügung steht. Für die
    [0014] Gestaltung der integrierten Schaltung 14 können herkömmliche Technologien verwendet werden.
    [0015] Durch die erfindungsgemäße Gestaltung von Kraftfahrzeugleuchten können unter Verwendung neuer Technologie der Gebrauchswert und die Gebrauchsdauer der Leuchten beachtlich gesteigert werden. Ein Totalausfall einer Leuchte ist praktisch ausgeschlossen. In konstruktiver Hinsicht ergeben sich wesentliche Vereinfachungen und somit Preisvorteile beim Aufbau der Leuchte, da das Gehäuse vereinfacht werden kann und Teile wie Reflektor, Lampenhalter und dgl . völlig entrallen. Die mechanische Festigkeit ist höher als bei herkömmlichen Sraftfahrzeugleuchten, Kontaktierungsprobleme entfallen ebenfalls. Eine besonders hohe mechanische Festigkeit ergibt sich dann, wenn die Gesamtheit der Leucht dioden oder Leuchtdiodenchip 11 zusammen mit der Platine 12 mit Kunststoff vergossen werden, wobei durch den Kunststoffverguß zusätzliche optische Wirkungen erzielt werden können, z.B. durch eine linsenartige Oberfläche.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1 . Kraftfahrzeungleuchte, insbesondere Krnftfahrz signalleuchte, mit Leuchtdioden oder Leuchtdioden als Lichtquellen, welche auf oder in einer Platine An georrdnet sind, dadurch gekennteiennet, eintelnen Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips über wenigstens einen Begrenzungswiderstand (10), ineiner der angelegten Gleichspannung angepaβten Annzahl in Reihe geschaltet sind und daß die gesamte Leuchtenfläche und die geforderte Lichtstärke durch Parallelschaltung mehrerer Reihen von Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips ( 11 ) nach Art einer Matrix gebildet ist.
    2. Kraftfahrzeugleuchten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufr echterhaltung einer im wesentlichen gleichmäßigen Lichtverteilung bei Ausfall einer Zeile (1 bis 6) schaltungsmäßig in Reihe liegende Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips { 11 ) geometrisch unterschiedlichen Reihen und Zeilen der Leuchtenmatrix zugeordnet sind.
    3. Kraftfahrzeùgleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltungsmäßig in Reihe liegenden Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips ( 11 ) in den verschiedenen Zeilen (1 bis 6 ) um eine gleicbe Stellenzahl versetit in gleichbleibender Folge angeordnet sind (Figur 2).
    4 . Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jeder Leuchtdiode oder zu jedem Leuchtdiodenchip (11) ein Überbrückungsglied (13) angeordnet ist, welches bei elektrischer Unterbrechung der Liodenstrecke (11) automatisch aktiviert wird zur Überbrückung der elektrischen Unterbrechung.
    5. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Uberbrückungsglied (13) ein Halbleiterbauelement mit im wesentlichen gleichen Spannungsabfallwie die Leuchtdiode oder der Leuchtdiodenchip (11) ist
    6. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberbrückungsglied (13) zusammen mit der Leuchtdiode oder dem Leuchtdiodenchip ( 11 ) als integrierte Schaltung (14) ausgeführt ist.
    7. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden oder die Leuchtdiodenchips (11) auf einer gemeinsamen Platine (12) angeordnet und mit Kunstoff vergossen sind.
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    优先权:
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