| (19) |
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(11) |
EP 2 112 424 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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25.06.2014 Patentblatt 2014/26 |
| (22) |
Anmeldetag: 25.04.2008 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (54) |
Lichtabgabeeinrichtung für ein Haushaltsgerät
Light emitting device for a domestic appliance
Dispositif d'éclairage pour un appareil ménager
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE IT |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.10.2009 Patentblatt 2009/44 |
| (73) |
Patentinhaber: emz-Hanauer GmbH & Co. KGaA |
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92507 Nabburg (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Dobler, Christian
92548 Altfalter (DE)
- Irlbacher, Josef
92507 Nabburg (DE)
- Nothaas, Josef
92494 Waffenbrunn (DE)
- Turban, Johann
92447 Schwarzhofen (DE)
- Wilhelm, Georg
92543 Guteneck (DE)
- Zühlke, Günter
92551 Stulln (DE)
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| (74) |
Vertreter: von Hellfeld, Axel |
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Wuesthoff & Wuesthoff
Patent- und Rechtsanwälte
Schweigerstrasse 2 81541 München 81541 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 3 228 288
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US-A- 4 811 179
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtabgabeeinrichtung für ein Haushaltsgerät.
Eine solche Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung ist aus der
US-A-3,228,288 bekannt.
[0002] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung der eingangs
genannten Art bereitzustellen, die einfach herzustellen und zu montieren ist.
[0003] Eine diese Aufgabe lösende Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung ist im Patentanspruch
1 beschrieben.
[0004] Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung.
[0005] Es ist möglich, dass die Lichtbündelungseinrichtung ein konvergentes oder divergentes
Bündel von Lichtstrahlen erzeugt. Die Lichtbündelungseinrichtung bündelt die von einer
Leuchtdiode abgegebenen Strahlen in ein Bündel, das ein wesentlich niedrigeres Winkelspektrum
als das von der Leuchtdiode abgegebene Licht aufweist
[0006] Die Lichtbündelungseinrichtung ist vorzugsweise eine Lichtparallelisierungseinrichtung.
Der Lichtstrahl mit dem zweiten Winkelspektrum ist vorzugsweise ein im Wesentlichen
paralleler Lichtstrahl. Der Lichtstrahl mit dem zweiten Winkelspektrum kann einen
Öffnungswinkel (d.h. eine Winkelabweichung von der Parallelität) kleiner gleich etwa
±10°, etwa ±5°, vorzugsweise von etwa kleiner gleich ±2,5°, vorzugsweise von etwa
±1° und höchstvorzugsweise von kleiner gleich etwa ±0,5° haben. Am Rand des Winkelspektrums
kann die Intensität des Lichtstrahls 50% der Maximalintensität betragen. Dies ist
darauf zurückzuführen, dass die Intensität der Leuchtdiode am Rand des ersten Winkelspektrums
50% der Maximalintensität betragen kann. Dies hängt von der Definition des Winkelspektrums
bzw. Öffnungswinkels der Leuchtdiode ab.
[0007] Da der Lichtstrahl mit dem zweiten Winkelspektrum von der Lichtbündelungseinrichtung
zur Lichtdivergenzeinrichtung geleitet wird und da das zweite Winkelspektrum kleiner
als das erste Winkelspektrum ist, kann die Lichtdivergenzeinrichtung von der Lichtbündelungseinrichtung
beabstandet sein, ohne dass wesentliche Intensitätsverluste auftreten. Da der Lichtstrahl
mit dem zweiten Winkelspektrum eine Strecke zwischen der Lichtbündelungseinrichtung
und der Lichtdivergenzeinrichtung passiert, treten keine Einkoppel- und Auskoppelverluste
auf, wie sie beispielsweise bei Lichtleitern auftreten.
[0008] Die Leuchtdiode und die Lichtbündelungseinrichtung können nahe an einem der Lichtdivergenzeinrichtung
entgegengesetzten Befestigungsbereich der Lichtabgabeeinrichtung angeordnet sein.
Dies hat den Vorteil, dass keine oder nur wenige zusätzliche Kunststoff- und Metallbauteile
erforderlich sind, um die beispielsweise auf einer Platine platzierte Leuchtdiode
am Befestigungsbereich zu befestigen. Das aus der Leuchtdiode austretende Licht wird
durch die Lichtbündelungseinrichtung in einen Lichtstrahl mit dem zweiten, kleineren
und vorzugsweise parallelen Winkelspektrum gewandelt, der über eine Strecke zu der
relativ weit entfernten Lichtdivergenzeinrichtung verläuft, wo er in einen divergenten
Lichtstrahl gewandelt wird und aus der Lichtabgabeeinrichtung austritt.
[0009] Die Lichtdivergenzeinrichtung ist integral mit einem Gehäuse ausgebildet. Innerhalb
des Gehäuses kann sich die Strecke ohne Lichtleiter befinden, in dem der Lichtstrahl
mit dem zweiten, kleineren und vorzugsweise parallelen Winkelspektrum verläuft.
[0010] Die Querschnittsfläche des Lichtstrahls mit einem zweiten Winkelspektrum kann größer
als die leuchtende Fläche des Chips der Leuchtdiode sein. Dadurch wirken sich Positions-
und Winkeltoleranzen zwischen der Lichtbündelungseinrichtung, der Leuchtdiode, des
Chips in der Leuchtdiode, einer Lötverbindung zwischen der Leuchtdiode und der Platine
sowie Montagetoleranzen zwischen der Platine und dem Befestigungsbereich weniger stark
auf die Position und Orientierung des Lichtstrahls mit dem zweiten, kleineren und
vorzugsweise parallelen Winkelspektrum aus. Typischerweise weist die Leuchtdiode eine
Linse auf, wobei das erste Winkelspektrum des aus der Leuchtdiode austretenden Lichts
einen Bereich von etwa 20° bis etwa 30°, vorzugsweise etwa 50° bis etwa 70°, höchstvorzugsweise
etwa 110° bis etwa 130° aufweist. Ein Winkelspektrum kann dabei derart definiert werden,
dass die Intensität des Lichtes am Rand des Winkelspektrums etwa 50% der Maximalintensität
beträgt. Ein großes Winkelspektrum des von der Leuchtdiode abgegebenen Lichtstrahls
erlaubt größere Montagetoleranzen zwischen der Lichtbündelungseinrichtung, der Leuchtdiode,
dem Chip in der Leuchtdiode, der Linse in der Leuchtdiode, der Lötverbindung zwischen
der Leuchtdiode und der Platine sowie zwischen der Platine und dem Befestigungsbereich,
ohne dass dadurch die Qualität des Lichtstrahls mit dem zweiten, kleineren und vorzugsweise
parallelen Winkelspektrum zu stark beeinträchtigt wird.
[0011] Ferner erlaubt diese Lichtabgabeeinrichtung eine einfache Verkabelung, da die Platine
in der Nähe des Befestigungsbereichs angeordnet ist, von wo der Lichtabgabeeinrichtung
Strom zugeführt wird.
[0012] Vorzugsweise ist die Leuchtdiode eine SMD-Leuchtdiode, die auf einer Platine durch
Löten befestigt ist. Dies ist möglich, da, wie zuvor erwähnt, die erfindungsgemäße
Lichtabgabeeinrichtung relativ tolerant gegenüber Herstellungstoleranzen ist. Ferner
erfolgt je nach Löttechnik ein Zentrieren der SMD-Leuchtdiode auf den Anschlüssen
der Platine. SMD-Leuchtdioden weisen typischerweise ein großes Winkelspektrum, d.h.
einen großen Öffnungswinkel, zwischen etwa 50° und etwa 120° auf. Folglich ist es
für die beschriebene Anwendung ausreichend, wenn die Lichtbündelungseinrichtung einen
divergenten oder konvergenten Lichtstrahl mit dem zweiten Winkelspektrum erzeugt.
Das zweite Winkelspektrum kann etwa ±15°, bevorzugt etwa ±10°, mehr bevorzugt etwa
±5°, höchst bevorzugt etwa ±1,5° betragen.
[0013] Die Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung kann eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweisen,
wobei die Lichtbündelungseinrichtung das Licht der Mehrzahl von Leuchtdioden in einen
Lichtstrahl mit dem zweiten, kleineren und vorzugsweise parallelen Winkelspektrum
wandelt. Dadurch entsteht eine besonders lichtstarke und/oder eine redundante Lichtabgabeeinrichtung
für ein Haushaltsgerät. Die Lichtkeulen der Leuchtdioden überlappen sich vorzugsweise,
wenn sie an der Lichtbündelungseinrichtung auftreffen.
[0014] Die Lichtbündelungseinrichtung ist eine Sammellinse, insbesondere eine Fresnel-Linse.
Die Lichtdivergenzeinrichtung kann eine Streulinse oder ein Diffusor sein. Der Abstand
zwischen der Lichtbündelungseinrichtung und der Lichtdivergenzeinrichtung kann größer
gleich etwa 10 mm, vorzugsweise größer gleich etwa 20 mm und höchstvorzugsweise größer
gleich etwa 30 mm sein. Der Querschnitt des Lichtstrahls mit dem zweiten, kleineren
und vorzugsweise parallelen Winkelspektrum beträgt etwa 3 bis etwa 20 mm, vorzugsweise
etwa 5 bis etwa 15 mm, höchstvorzugsweise etwa 8 bis etwa 12 mm. Das Winkelspektrum
des aus der Lichtabgabeeinrichtung austretenden divergenten Lichtstrahls beträgt etwa
25° bis etwa 35°, vorzugsweise etwa 40° bis etwa 50°, vorzugsweise etwa 50° bis etwa
70°, vorzugsweise etwa 80° bis etwa 100°, höchstvorzugsweise etwa 110° bis etwa 130°.
[0015] Die Lichtbündelungseinrichtung kann gegenüber der Platine räumlich festgelegt sein.
Dadurch vermindert sich die eingangs beschriebene Toleranzkette für den Lichtstrahl
mit dem zweiten, kleineren und vorzugsweise parallelen Winkelspektrum auf die Positionstoleranz
des Chips der Leuchtdiode, der Linse der Leuchtdiode, der Leuchtdiode zur Platine
und der Platine zur Lichtbündelungseinrichtung. Die Lichtbündelungseinrichtung kann
an der Platine befestigt sein. Die Platine kann Ausnehmungen aufweisen, in die Vorsprünge
der Lichtbündelungseinrichtung eingreifen. Die Ausnehmungen können sich am Rand der
Platine befinden oder als Öffnungen ausgebildet sein. Die Vorsprünge der Lichtbündelungseinrichtung
können Arme sein. An den Armen können Rastmittel ausgebildet sein.
[0016] Die Lichtbündelungseinrichtung kann gegenüber einem Gehäuse der Leuchtdiode räumlich
festgelegt sein, insbesondere indem die Lichtbündelungseinrichtung einen zum Gehäuse
der Leuchtdiode komplementären Bereich aufweist, der die Lichtbündelungseinrichtung
gegenüber der Leuchtdiode räumlich festlegt. Die Lichtbündelungseinrichtung kann ein
Gehäuse aufweisen, das an seinem der Platine zugewandten Bereich eine zum Gehäuse
der LED komplementäre Ausnehmung aufweist. Somit kann das Gehäuse der Lichtbündelungseinrichtung
über dem Gehäuse der LED positioniert werden, und das Gehäuse der LED legt das Gehäuse
der Lichtbündelungseinrichtung räumlich fest. Der komplementäre Bereich kann am gesamten
Gehäuse der Leuchtdiode anliegen oder er kann lediglich an vier Punkten oder zwei
Ecken am Gehäuse der Leuchtdiode anliegen. Hierdurch können die durch die Platine
verursachten Toleranzen eliminiert werden.
[0017] Die Platine kann am Gehäuse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung so angeordnet
sein, dass die Position der Platine in Richtung der optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
und/oder senkrecht zur Richtung der optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
durch das Gehäuse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung festgelegt wird. Dadurch
kann die Position der Platine und damit die Position der Leuchtdiode einschließlich
des Chips und der Linse und die Position der Lichtbündelungseinrichtung zum Gehäuse
der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung relativ genau festgelegt werden. Weil die
Lichtdivergenzeinrichtung integral mit dem Gehäuse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
ausgebildet ist, können bei dieser Ausführungsform die Toleranzen der Toleranzkette
weiter reduziert werden und es ergibt sich eine Lichtabgabe, die relativ niedrigen
Exemplarstreuungen unterliegt.
[0018] Das Gehäuse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung kann einen ersten Bereich mit
einem ersten Querschnitt aufweisen und einen zweiten Bereich mit einem zweiten Querschnitt
aufweisen, wobei der erste Bereich einen kleineren Querschnitt als der zweite Bereich
aufweist, ein stufenförmiger Übergang zwischen dem ersten und zweiten Bereich vorhanden
ist, die Platine vom zweiten Bereich senkrecht zur optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
festgelegt wird und der stufenförmige Übergang die Platine in Richtung der optischen
Achse festlegt. Gemäß der Erfindung ist die Lichtdivergenzeinrichtung integral mit
dem Gehäuse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung ausgebildet. Diese Ausführungsform
eignet sich besonders für ein Gussverfahren.
[0019] Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Platine am Deckel angeordnet sein.
Der Deckel kann, beispielsweise mittels einer Einschnapptechnik, am Gehäuse befestigt
sein. Die Linse kann, wie zuvor beschrieben, an der Platine angeordnet sein. Bei dieser
Ausführungsform können Größenabweichungen der Platine, die beispielsweise ±0,15 mm
betragen können, kompensiert werden, da die Platine nicht am Gehäuse anliegt. Die
Größentoleranz der Platine kann somit nicht zu einem Klemmen der Platine im Gehäuse,
nicht zu einer Verformung des Gehäuses und nicht zu einem Spiel der Platine im Gehäuse
führen.
[0020] Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter
beschrieben, wobei:
- Figur 1
- eine schematischer Schnitt durch eine erfindungsgemäße Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
ist,
- Figur 2
- eine schematische Draufsicht auf eine Platine der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
ist und
- Figur 3
- ein weggebrochener Schnitt durch das Gehäuse und die Platine der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
ist.
[0021] Die nachstehend beschriebene Lichtabgabeeinrichtung für ein Haushaltsgerät kann verwendet
werden, um einem Nutzer einen Betriebszustand des Haushaltsgeräts, beispielsweise
einer Waschmaschine, eines Geschirrspülers, eines Herds, eines Kühlschranks und dergleichen
anzuzeigen. Ferner kann die Lichtabgabeeinrichtung dazu verwendet werden, um das Innere
und/oder die Umgebung des Haushaltsgeräts zu beleuchten.
[0022] Es wird auf Figur 1 Bezug genommen. Die Lichtabgabeeinrichtung weist ein Gehäuse
2 auf, in dem eine Platine 12 mit einer Leuchtdiode 10 angeordnet ist. Die Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
wird mit einem Deckel 30 geschlossen. Die Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung kann
mittels des Gehäuses 2 oder des Deckels 30 an einem Haushaltsgerät befestigt, das
heißt räumlich festgelegt, sein. Ein Chip (nicht gezeigt) der Leuchtdiode 10 emittiert
Licht, das durch eine Linse 16 der Leuchtdiode 10 in ein vorbestimmtes Winkelspektrum,
beispielsweise etwa 120°, gebracht wird. Das Winkelspektrum der Leuchtdiode kann so
definiert sein, dass die Intensität am Rand des Winkelspektrums 50% der Maximalintensität
beträgt. Die aus der Linse 16 der Leuchtdiode 10 austretenden Lichtstrahlen 18 mit
dem relativ großen Winkelspektrum treffen auf eine Sammellinse 6 auf. Die Sammellinse
6 arbeitet als Lichtbündelungseinrichtung bzw. Lichtparallelisierungseinrichtung.
Die Sammellinse 6 erzeugt einen im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl 8. Das Intensitätsspektrum
des im Wesentlichen parallelen Lichtstrahls kann so definiert sein, dass die Intensität
am Rand des Winkelspektrums 50% der Maximalintensität beträgt. Dieser im Wesentlichen
parallele Lichtstrahl 8 verläuft durch das hohle Gehäuse 2. Der im Wesentlichen parallele
Lichtstrahl 8 trifft auf eine Lichtdivergenzeinrichtung 4 auf. Der im Wesentlichen
parallele Lichtstrahl 8 verläuft dabei über eine Strecke S, die etwa so lang wie der
Durchmesser des Strahls in diesem Bereich oder länger. Die Lichtdivergenzeinrichtung
kann beispielsweise eine Streulinse oder ein Diffusor sein. Der Ausdruck "im Wesentlichen
paralleler Lichtstrahl" 8 kann einen Lichtstrahl umfassen, der beispielsweise aufgrund
von Herstell- und/oder Montagetoleranzen auch etwas konvergiert oder divergiert. Der
im Wesentlichen parallele Lichtstrahl kann um etwa ±10° konvergieren oder divergieren.
Der Öffnungswinkel des aus der Lichtdivergenzeinrichtung austretenden Lichtstrahls
22 kann beispielsweise etwa 45° betragen. Die Toleranzen sind bei einem derartigen
kostengünstigen Massenartikel relativ hoch.
[0023] Der Öffnungswinkel des aus der Lichtdivergenzeinrichtung austretenden Lichtstrahls
kann zwischen 25° und 180° betragen. Derartige Öffnungswinkel lassen sich beispielsweise
durch einen konvexen Diffusor oder durch eine konvexe Streulinse erreichen.
[0024] Die Sammellinse 6 ist mittels Armen 24 mit Rastnasen 28 an der Platine 12 befestigt.
Die Platine 12 kann Öffnungen 34 (siehe Figur 2) aufweisen, durch die sich die Arme
24 erstrecken.
[0025] Am Gehäuse 2 sind Vorsprünge 32 vorgesehen, die die Platine in ihrer Position in
Richtung der optischen Achse der Lichtabgabeeinrichtung festlegen. Die Platine 12
hat einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Gehäuses 2 der Lichtabgabeeinrichtung
entspricht, so dass das Gehäuse 2 die Platine 12 auch in ihrer Position senkrecht
zur optischen Achse der Lichtabgabeeinrichtung festlegt.
[0026] Es wird auf Figur 2 Bezug genommen. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Platine
12. Auf der Platine 12 ist die Leuchtdiode 10 angeordnet. Ferner weist die Platine
12 Öffnungen 34 auf, durch die je ein Arm 24 verlaufen kann.
[0027] Die Sammellinse 6 ist somit relativ genau mit der Platine 12 ausgerichtet. Durch
Verwendung geeigneter Löttechniken wird die Leuchtdiode 10, falls eine SMD-Leuchtdiode
verwendet wird, auf den dafür vorgesehenen Lötflächen (Pad) zentriert. Dadurch ergibt
sich auf kostengünstige Weise eine vergleichsweise genaue Ausrichtung der optischen
Achse der Leuchtdiode mit der optischen Achse der Sammellinse 6. Dies erhöht die Qualität
der Lichtabgabe der Haushalsgerätlichtabgabeeinrichtung.
[0028] Es wird auf Figur 3 Bezug genommen, die einen weggebrochenen Schnitt in Richtung
der optischen Achse der Lichtabgabeeinrichtung durch einen Teil des Gehäuses 2 und
der Platine 12 der Lichtabgabeeinrichtung zeigt. Das Gehäuse der Lichtabgabeeinrichtung
weist einen ersten Bereich 2a und eine zweiten Bereich 2b auf. Der erste Bereich 2a
hat einen kleineren Querschnitt als der zweite Bereich 2b. Der Querschnitt (senkrecht
zur optischen Achse der Lichtabgabeeinrichtung) des Gehäuses hat eine kreisrunde,
elliptische, rechteckige, polygonale Form.
[0029] Der Übergang zwischen dem ersten Bereich 2a und dem zweiten Bereich 2b des Gehäuses
2 ist stufenförmig. Der stufenförmige Übergang legt die Position der Platine 12 in
Richtung der optischen Achse der Lichtabgabeeinrichtung fest. Der Innendurchmesser
des zweiten Bereichs 2b legt die Position der Platine 12 senkrecht zur optischen Achse
der Lichtabgabeeinrichtung fest. Die Lichtdivergenzeinrichtung 4 ist integral mit
dem ersten Bereich 2a ausgebildet oder an diesem angeordnet. Folglich weist das Gehäuse
2 mit den beiden Bereichen 2a und 2b keine Hinterschneidungen auf, so dass es durch
eine Gusstechnik, beispielsweise Spritzguss, hergestellt werden kann. Der Innendurchmesser
des zweiten Bereichs 2b ermöglicht eine relativ genaue Ausrichtung der Platine 12
und somit der optischen Achse der Leuchtdiode 10 und der Sammellinse 6, wie zuvor
unter Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 beschrieben wurde. Dadurch kann die Toleranzkette,
die durch die Addition der Herstell- und/oder Positionstoleranzen der Lichtdivergenzeinrichtung
4, des Gehäuses 2, der Platine 12, der LED 10 inklusive Chip und Linse 16 zur Platine
sowie der Sammellinse 6 zur Platine entsteht, reduziert werden.
[0030] Die Platine 12 wird mittels eines Andrückelements 36 gegen den stufenförmigen Bereich
des Gehäuses 2 der Lichtabgabeeinrichtung gedrückt. Vorzugsweise ist das Andrückelement
36 integral mit dem Deckel 30 ausgebildet. Der Deckel 30 kann mittels einer Rastnase
am Gehäuse 2 einrasten.
[0031] Bei einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann die Platine am Deckel angeordnet
sein. Der Deckel kann, beispielsweise mittels einer Einschnapptechnik, am Gehäuse
befestigt sein. Die Linse kann, wie zuvor beschrieben, an der Platine angeordnet sein.
Bei dieser Ausführungsform können Größenabweichungen der Platine, die beispielsweise
±0,15 mm betragen können, kompensiert werden, da die Platine nicht am Gehäuse anliegt.
Die Größentoleranz der Platine kann somit nicht zu einem Klemmen der Platine im Gehäuse,
nicht zu einer Verformung des Gehäuses und nicht zu einem Spiel der Platine im Gehäuse
führen. Diese Ausführungsform hat einen einfacheren Aufbau und kann einfacher montiert
werden. Bei dieser Ausführungsform ist auch die Verkabelung einfacher zu realisieren.
[0032] Es wird nochmals auf Figur 1 Bezug genommen. Die erfindungsgemäße Lichtabgabeeinrichtung
hat den Vorteil, dass sie aus wenigen Teilen hergestellt werden kann, die kostengünstig
in einem Gussverfahren hergestellt werden können. Ferner ist die erfindungsgemäße
Lichtabgabeeinrichtung so aufgebaut, dass die Auswirkungen von Herstelltoleranzen
möglichst gering sind. Da die Leuchtdiode 10 aus der Linse 16 ein Lichtbündel 18 mit
einem relativ großen Öffnungswinkel emittiert, hat die Positionstoleranz der Leuchtdiode
auf der Platine 12 und die Positionstoleranz der Platine 12 gegenüber dem Gehäuse
2 nur einen relativ geringen Einfluss auf die Qualität des von der Lichtabgabeeinrichtung
abgegebenen Lichtstrahls. Der Ausdruck Positionstoleranz betrifft hier auch ein Verkippen
der Leuchtdiode 10, der Platine, des Chips der Leuchtdiode und/oder der Linse 16 der
Leuchtdiode. Aufgrund des großen Öffnungswinkels des aus der Leuchtdiode 10 austretenden
Lichtbündels 18 ist die Lichtabgabeeinrichtung auch gegenüber Kipptoleranzen tolerant.
Selbst bei einer Verkippung und/oder Verschiebung der Leuchtdiode 10, der Platine
12 des Chips und/oder der Linse 16 der Leuchtdiode entsteht ein hinreichend breiter
im Wesentlichen paralleler Lichtstrahl, der auf die Lichtdivergenzeinrichtung 4 auftrifft.
Die Sammellinse 6 muss nicht notwendigerweise einen im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl
erzeugen. Der von der Sammellinse 6 erzeugte Lichtstrahl kann konvergieren oder divergieren.
Der von der Divergenzeinrichtung 4 erzeugte Lichtstrahl 22 hat eine wesentlich größere
Divergenz als der in die Divergenzeinrichtung 4 eintretende Lichtstrahl 8.
1. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung, mit
- einer Leuchtdiode (10), die einen Lichtstrahl mit einem ersten Winkelspektrum abgibt;
- einer Sammellinse (6), die den Lichtstrahl von der Leuchtdiode (10) in einen Lichtstrahl
(8) mit einem zweiten Winkelspektrum wandelt, wobei das zweite Winkelspektrum kleiner
als das erste Winkelspektrum ist,
- einer Strecke (S) über die sich der Lichtstrahl (8) mit dem zweiten Winkelspektrum
ausbreitet;
- einer Lichtdivergenzeinrichtung (4), die das Licht (8) mit dem zweiten Winkelspektrum
einen divergenten Lichtstrahl (22) wandelt; und mit
- einem Gehäuse (2), in dem die Strecke (S) verläuft, wobei
- die Lichtdivergenzeinrichtung (4) integral mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.
2. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl (8) mit dem zweiten Winkelspektrum im Wesentlichen ein paralleler
Lichtstrahl ist.
3. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Lichtstrahls (8) mit dem zweiten Winkelspektrum größer
als die leuchtende Fläche des Chips der Leuchtdiode (10) ist.
4. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (10) eine SMD-Leuchtdiode ist, die auf einer Platine (12) durch Löten
befestigt ist.
5. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Leuchtdioden (10), wobei die Lichtbündelungseinrichtung (6) das
Licht der Mehrzahl von Leuchtdioden in einen Lichtstrahl (8) mit dem zweiten Winkelspektrum
wandelt.
6. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sammellinse (6) eine Fresnel-Linse ist.
7. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtdivergenzeinrichtung (4) eine Streulinse oder ein Diffusor ist.
8. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (S) zwischen der Lichtbündelungseinrichtung (6) und der Lichtdivergenzeinrichtung
(4) größer gleich etwa 10 mm, vorzugsweise größer gleich etwa 20 mm, höchst vorzugsweise
größer gleich etwa 30 mm ist und/oder dass der Querschnitt des Lichtstrahls (8) mit
dem zweiten Winkelspektrum etwa 3 bis etwa 20 mm, vorzugsweise 5 bis etwa 15 mm, höchst
vorzugsweise 8 bis etwa 12 mm beträgt.
9. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelspektrum des divergenten Lichtstrahls (22) etwa 25° bis etwa 35°, vorzugsweise
etwa 40° bis etwa 50°, vorzugsweise etwa 50° bis etwa 70°, vorzugsweise etwa 80° bis
etwa 100°, höchst vorzugsweise etwa 110° bis etwa 130° beträgt.
10. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbündelungseinrichtung (6) gegenüber der Platine (12) räumlich festgelegt
ist, insbesondere indem die Lichtbündelungseinrichtung an der Platine befestigt ist.
11. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Platine Ausnehmungen (34) aufweist, in die Vorsprünge (24) der Lichtbündelungseinrichtung
(6) eingreifen.
12. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbündelungseinrichtung (6) gegenüber einem Gehäuse (2) der Leuchtdiode (10)
räumlich festgelegt ist, insbesondere indem die Lichtbündelungseinrichtung einen zum
Gehäuse der Leuchtdiode komplementären Bereich aufweist, der die Lichtbündelungseinrichtung
räumlich gegenüber der Leuchtdiode festlegt.
13. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (12) am Gehäuse (2) der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung angeordnet
ist, so dass die Position der Platine (12) in Richtung der optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
und/oder senkrecht zur Richtung der optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung
durch das Gehäuse (2, 2a, 2b) der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung festgelegt
ist.
14. Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung einen ersten Bereich (2a)
mit einem ersten Querschnitt aufweist und einen zweiten Bereich (2b) mit einem zweiten
Querschnitt aufweist, wobei der erste Bereich (2a) einen kleineren Querschnitt als
der zweite Bereich (2b) aufweist, ein stufenförmiger Übergang zwischen dem ersten
und zweiten Bereich (2a, 2b) vorhanden ist, die Platine (12) vom zweiten Bereich (2b)
senkrecht zur optischen Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung festgelegt
wird und der stufenförmige Übergang (2a, 2b) die Platine (12) in Richtung der optischen
Achse der Haushaltsgerätlichtabgabeeinrichtung festlegt.
1. A household appliance light emitting device, comprising:
- a light emitting diode (10) emitting a light beam having a first angular spectrum;
- a converging lens (6) converting the light beam from the light emitting diode (10)
into a light beam (8) having a second angular spectrum, wherein the second angular
spectrum is smaller than the first angular spectrum;
- a path (S) travelled by the light beam (8) having the second angular spectrum;
- a light diverging device (4) converting the light (8) having the second angular
spectrum into a divergent light beam (22); and comprising
- a housing (2), within which the path (S) extends, wherein
- the light diverging device (4) is integrally formed with the housing (2).
2. The household appliance light emitting device according to claim 1, characterized in that the light beam (8) having the second angular spectrum substantially is a parallel
light beam.
3. The household appliance light emitting device according to claims 1 or 2, characterized in that the cross-sectional area of the light beam (8) having the second angular spectrum
is greater than the luminous surface of the chip of the light emitting diode (10).
4. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
3, characterized in that the light emitting diode (10) is a SMD light emitting diode attached to a circuit
board (12) by means of soldering.
5. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
4, characterized by a plurality of light emitting diodes (10), wherein the light converging device (6)
converts the light of the plurality of light emitting diodes into a light beam (8)
having the second angular spectrum.
6. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
5, characterized in that the converging lens (6) is a Fresnel lens.
7. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
6, characterized in that light diverging device (4) is a diffuser lens or diffuser.
8. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
7, characterized in that the distance (S) between the light converging device (6) and the light diverging
device (4) is greater than or equal to approx. 10 mm, preferably greater than or equal
to approx. 20 mm, particularly preferably greater than or equal to approx. 30 mm,
and/or the cross-section of the light beam (8) having the second angular spectrum
is approx. 3 to approx. 20 mm, preferably 5 to approx. 15 mm, particularly preferably
8 to approx. 12 mm.
9. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
8, characterized in that the angular spectrum of the divergent light beam (22) is approx. 25° to approx. 35°,
preferably approx. 40° to approx. 50°, preferably approx. 50° to approx. 70°, preferably
approx. 80° to approx. 100°, particularly preferably approx. 110° to approx. 130°.
10. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
9, characterized in that the light converging device (6) is spatially fixed with respect to the circuit board
(12), in particular, by attaching the light converging device to the circuit board.
11. The household appliance light emitting device according to claim 10, characterized in that the circuit board comprises recesses (34), into which projections (24) of the light
converging device (6) engage.
12. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
11, characterized in that the light converging device (6) is spatially fixed with respect to a housing (2)
of the light emitting diode (10), in particular, as the light converging device comprises
a region complementary to the housing of the light emitting diode, which region spatially
fixes the light converging device with respect to the light emitting diode.
13. The household appliance light emitting device according to any one of claims 1 to
12, characterized in that the circuit board (12) is arranged at the housing (2) of the household appliance
light emitting device so that the position of the circuit board (12) is fixed in the
direction of the optical axis of the household appliance light emitting device and/or
perpendicularly to the direction of the optical axis of the household appliance light
emitting device by the housing (2, 2a, 2b) of the household appliance light emitting
device.
14. The household appliance light emitting device according to claim 12, characterized in that the housing (2) of the household appliance light emitting device comprises a first
region (2a) having a first cross-section and a second region (2b) having a second
cross-section, wherein the first region (2a) has a smaller cross-section than the
second region (2b), a stepped transition between the first and second regions (2a,
2b) is provided, the circuit board (12) is fixed perpendicularly to the optical axis
of the household appliance light emitting device by the second region (2b), and the
stepped transition (2a, 2b) fixes the circuit board (12) in the direction of the optical
axis of the household appliance light emitting device.
1. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager, comprenant
- une diode électroluminescente (10) qui émet un faisceau lumineux présentant un premier
spectre angulaire ;
- une lentille convergente (6) qui transforme le faisceau lumineux de la diode électroluminescente
(10) en un faisceau lumineux (8) présentant un deuxième spectre angulaire, le deuxième
spectre angulaire étant plus petit que le premier spectre angulaire,
- un parcours (S) sur lequel le faisceau lumineux (8) présentant le deuxième spectre
angulaire se propage ;
- un dispositif de divergence de lumière (4) qui transforme la lumière (8) présentant
le deuxième spectre angulaire en un faisceau lumineux divergent (22) ; et
- un boîtier (2) dans lequel s'étend le parcours (S),
le dispositif de divergence de lumière (4) formant partie intégrante du boîtier (2).
2. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon la revendication
1,
caractérisé en ce que le faisceau lumineux (8) présentant le deuxième spectre angulaire est un faisceau
lumineux sensiblement parallèle.
3. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon la revendication
1 ou 2,
caractérisé en ce que la surface de la section transversale du faisceau lumineux (8) présentant le deuxième
spectre angulaire est plus grande que la surface lumineuse de la puce de la diode
électroluminescente (10).
4. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 3,
caractérisé en ce que la diode électroluminescente (10) est une diode électroluminescente SMD qui est fixée
sur une platine (12) par brasage.
5. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 4,
caractérisé par une pluralité de diodes électroluminescentes (10), le dispositif de convergence de
lumière (6) transformant la lumière de la pluralité de diodes électroluminescentes
en un faisceau lumineux (8) présentant le deuxième spectre angulaire.
6. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 5,
caractérisé en ce que la lentille convergente (6) est une lentille de Fresnel.
7. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 6,
caractérisé en ce que le dispositif de divergence de lumière (4) est une lentille divergente ou un diffuseur.
8. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 7,
caractérisé en ce que la distance (S) entre le dispositif de convergence de lumière (6) et le dispositif
de divergence de lumière (4) est supérieure ou égale à environ 10 mm, préférentiellement
supérieure ou égale à environ 20 mm, le plus préférentiellement supérieure ou égale
à environ 30 mm et/ou en ce que la section transversale du faisceau lumineux (8) présentant le deuxième spectre angulaire
est d'environ 3 à environ 20 mm, préférentiellement de 5 à environ 15 mm, le plus
préférentiellement de 8 à environ 12 mm.
9. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 8,
caractérisé en ce que le spectre angulaire du faisceau lumineux divergent (22) est d'environ 25° à environ
35°, préférentiellement d'environ 40° à environ 50°, préférentiellement d'environ
50° à environ 70°, préférentiellement d'environ 80° à environ 100°, le plus préférentiellement
d'environ 110° à environ 130°.
10. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 9,
caractérisé en ce que le dispositif de convergence de lumière (6) est dans une position spatiale définie
par rapport à la platine (12), le dispositif de convergence de lumière étant notamment
fixé sur la platine.
11. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon la revendication
10,
caractérisé en ce que la platine présente des évidements (34) dans lesquels s'engagent des saillies (24)
du dispositif de convergence de lumière (6).
12. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 11,
caractérisé en ce que le dispositif de convergence de lumière (6) est dans une position spatiale définie
par rapport à un boîtier (2) de la diode électroluminescente (10), le dispositif de
convergence de lumière présentant notamment une zone complémentaire au boîtier de
la diode électroluminescente, laquelle définit la position spatiale du dispositif
de convergence de lumière par rapport à la diode électroluminescente.
13. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon l'une des revendications
1 à 12,
caractérisé en ce que la platine (12) est disposée sur le boîtier (2) du dispositif émetteur de lumière
pour un appareil électroménager de façon que la position de la platine (12) soit définie
dans la direction de l'axe optique du dispositif émetteur de lumière pour un appareil
électroménager et/ou perpendiculairement à la direction de l'axe optique du dispositif
émetteur de lumière pour un appareil électroménager par le boîtier (2, 2a, 2b) du
dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager.
14. Dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager selon la revendication
12,
caractérisé en ce que le boîtier (2) du dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager
présente une première zone (2a) avec une première section transversale et une deuxième
zone (2b) avec une deuxième section transversale, la première zone (2a) présentant
une section transversale plus petite que la deuxième zone (2b), une transition en
gradin étant présente entre la première et la deuxième zone (2a, 2b), la position
de la platine (12) étant définie par la deuxième zone (2b) perpendiculairement à l'axe
optique du dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager et la transition
en gradin (2a, 2b) définissant la position de la platine (12) dans la direction de
l'axe optique du dispositif émetteur de lumière pour un appareil électroménager.


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