DE10162760A1 - Beleuchtungskörper - Google Patents

Beleuchtungskörper

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DE10162760A1
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Hans-Joachim Jungbluth
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FOERSTER HARTMANN WOLFGANG
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

Es handelt sich um einen Beleuchtungskörper (10) mit einem Lampenschirm (12) und einer Halterung zur Aufnahme desselben und mindestens einer elektrisch betreibbaren Lampe, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenschirm (12) aus einer optischen Lichtleitfolie (13) besteht und die Lampe eine Leuchtdiode (14) ist. DOLLAR A Zur Verstärkung der Lichteffekte sind mehrere Leuchtdioden (14) im Innern des Lampenschirms (12) angeordnet. Im einzelnen können die als Lichtquelle vorgesehnen Leuchtdioden (14) als Einzeldiode und/oder als Diodenblock (15) und/oder als Diodenplatine (16) ausgebildet und innerhalb des Lampenschirms (12) angeordnet sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper mit einem Lampenschirm und einer Halterung zur Aufnahme desselben und mindestens einer elektrisch betreibbaren Lampe.
  • Auf dem Gebiet der Licht- und Beleuchtungstechnik ist eine transparente optische Lichtleitfolie bekannt, mit der eine bestimmte Führung der von einer Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen möglich ist. Dabei handelt es sich um eine transparente Kunststofffolie mit einer feinen, präzisen Prismenstruktur auf der einen und einer glatten Oberfläche auf der anderen Seite der Lichtleitfolie. Diese Lichtleitfolie bewirkt in Abhängigkeit vom Einfallwinkel des einfallenden Lichts einer Lichtquelle sowohl eine Totalreflexion als auch eine Transmission des Lichts, so dass bestimmte Strahlenverläufe des Lichts erzielbar sind. Wird beispielsweise eine derartige Lichtleitfolie zu einer zylindrischen Röhre geformt, bei der die Prismenstruktur auf der äußeren Mantelfläche angeordnet ist, kann sowohl ein verlustfreier Transport des Lichts erfolgen als auch eine seitliche Auskopplung desselben erfolgen.
  • Als Lichtquellen werden gegenwärtig sogenannte Spotlampen bzw. Hochdruckdampflampen eingesetzt, um Lichtstrahlen für sogenanntes Nutzlicht zu erzeugen.
  • In der Internationalen Patentanmeldung PCT/US 00/02642 (Veröffentlichungsnummer WO 01/25 685 A1) sind verschiedene Ausführungsformen von Beleuchtungskörpern unter Verwendung von Lichtleitfolien dargestellt und beschrieben. Diese Beleuchtungskörper dienen dazu, einen großflächigen Bereich mit einer einzigen zentralen Lichtquelle zu beleuchten.
  • In der US Patentschrift 6 024 462 ist ein Apparat zur Darstellung von Bildern beschrieben, bei der von einer als Kollimator ausgebildeten Lichtquelle Licht in einen Lichtführungskasten abgestrahlt wird. Der Lichtführungskasten weist eine lichtdurchlässige bildtragende Frontfläche auf. Über der bildtragenden Frontfläche ist eine optische Lichtleitfolie angeordnet, die bei bestimmten Einblickwinkeln brillante Bilddarstellungen ermöglicht. Auch hier ist die Lichtquelle eine stark strahlende Kollimatorlampe, um möglichst viel Licht zu erzeugen und zu transportieren.
  • Die Europäische Patentanmeldung 0 615 220 zeigt eine Leuchtenanordnung, bei dem an einem Lampengehäuse eine Leuchtröhre angefügt ist. Durch eine Öffnung strahlt Licht in die Leuchtröhre, die zumindest eine sich axial zur Lampe erstreckende Fläche aufweist, die mit einer optischen Lichtfolie belegt ist. Diese Lichtfolie ist mit einer Fläche ausgestattet, die Mikroprismen aufweist. Es ist erwähnt, dass es sich bei der Folie um die im US- Patent 4 906 070 (Cobb, jr.) patentierte 3M-Folie (SOLF - Scotch Optical Lighting Film) handelt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beleuchtungskörper zu schaffen, mit dem unter Verwendung einer optischen Lichtleitfolie neben der Abstrahlung von Nutzlicht bestimmte Beleuchtungseffekte bzw. Lichteffekte erzeugbar sind.
  • Dies wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Beleuchtungskörper dadurch erreicht, dass der Lampenschirm des Beleuchtungskörpers aus einer optischen Lichtleitfolie besteht und die Lampe eine Leuchtdiode ist.
  • Vorzugsweise sind mehrere Leuchtdioden im Innern des Lampenschirms angeordnet, wobei dieselben in Form einer als Einzeldiode und/oder als Diodenblock und/oder als Diodenplatine ausgebildet und innerhalb des Lampenschirms angeordnet sein können.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Beleuchtungskörpern, also der Verwendung der Lichtleitfolie wie sie von der Firma 3M zur Verfügung gestellt wird, und der Kombination einer derartigen Folie mit einer Leuchtdiode oder mehreren Leuchtdioden als Lichtquelle können reizvolle Lichteffekte erzielt werden, die an Decken und Wänden der beleuchteten Räume farbenprächtige Lichtmuster hervorrufen. Diese Lichtmuster und optischen Farbspiele tragen in erheblichem Maße zu einer wohltuenden, entspannenden und gemütlichen Raumatmosphäre bei. Dabei kann die Prismenstruktur der Lichtleitfolie auf der inneren oder äußeren Mantelfläche des Lampenschirms angeordnet sein.
  • Darüber hinaus bietet der Beleuchtungskörper selbst infolge der Totalreflektion des Lichts der Lichtquelle einerseits und der Auskopplung der Lichtstrahlen aus dem Lampenschirm andererseits einen farbenfrohen und ästhetischen Anblick.
  • Verstärkt wird dieser Eindruck der Lichtspiele an Decken und Wänden und der ästhetischen Erscheinung des Beleuchtungskörpers selbst noch dadurch, dass Leuchtdioden unterschiedlicher Leuchtfarben eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise können Leuchtdioden mit den Leuchtfarben rot und/oder blau und/oder grün eingesetzt werden. Doch auch andere Farben wie gelb oder violett oder dergl. sind vorteilhaft einsetzbar.
  • Es ist auch denkbar, Reflektoren innerhalb des Lampenschirms des Beleuchtungskörpers vorzusehen, die die Vielfältigkeit der erzeugbaren Lichtmuster und Lichteffekte noch vergrößern. Einen weiteren Vorteil bei der Erzeugung der Lichtmuster und Lichteffekte kann erreicht werden, indem die Lichtintensität der Leuchtdioden steuerbar ist.
  • Im Anwendungsbereich der Erfindung können die einzelnen Ausführungsformen so getroffen sein, dass der Beleuchtungskörper als Stehleuchte mit einem zylindrischen im Querschnitt kreisrunden, ovalen oder mehreckigen Lampenschirm ausgebildet ist.
  • Auch kann der Beleuchtungskörper als Hängeleuchte mit einem im Querschnitt quadratischen, rechteckförmigen oder kreisrunden Lampenschirm ausgebildet sein. Dabei kann im Innern des Lampenschirms mindestens ein Reflektor vorgesehen sein, in dessen Bereich Leuchtdioden angeordnet sind.
  • Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass neben den durch die Lichtleitfolie erzeugten Lichteffekten durch die Reflexion des Lichts der Leuchtdioden an den Reflektoren zusätzliche Lichtmuster und Lichteffekte erzeugbar sind, die an den Decken und Wänden eines Raums sichtbar werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Beleuchtungskörper als Leuchtröhre ausgebildet, wobei an dem einen und/oder dem anderen Ende desselben eine oder mehrere Leuchtdioden angeordnet sind.
  • Im einzelnen ist diese Ausführungsform so getroffen, dass an einem Ende der Leuchtröhre ein parabolförmiger Reflektor vorgesehen ist, in dessen Brennpunkt eine oder mehrere dem Reflektor zugekehrte Leuchtdioden angeordnet sind, und dass das Licht der Leuchtdioden über den Reflektor in das Innere der Leuchtröhre reflektierbar ist. Der Vorteil dieser Ausführung ist eine lichtintensive und farbintensive Verteilung und Verbreitung der Lichtstrahlen, was zu einer außergewöhnlichen und beeindruckenden Beleuchtungsgestaltung führt.
  • Die weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in der
  • Fig. 1 einen erfindungsgemäße Tischleuchte in Schnittdarstellung in Ansicht,
  • Fig. 2 die Tischleuchte gemäß Fig. 1 in Draufsicht,
  • Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tischleuchte in Schnittdarstellung in Ansicht,
  • Fig. 4 die Tischleuchte gemäß Fig. 3 in Draufsicht,
  • Fig. 5 eine Deckenleuchte in Schnittdarstellung in Ansicht,
  • Fig. 6 die Deckenleuchte gemäß Fig. 5 in Draufsicht,
  • Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Deckenleuchte in Schnittdarstellung in Ansicht,
  • Fig. 8 die Deckenleuchte gemäß Fig. 7 in Draufsicht,
  • Fig. 9 eine Decken- und Wandleuchte in schematischer Schnittdarstellung in Ansicht,
  • Fig. 10 die Deckenleuchte gemäß Fig. 9 in Draufsicht und
  • Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Leuchtröhre in Schnittdarstellung in Ansicht.
  • In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers 10 in Form einer Tischleuchte 11 dargestellt. Diese Tischleuchte 11 besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Lampenschirm 12, der aus einer optischen Lichtleitfolie 13 gefertigt ist, wie sie von der Firma 3M als "Optical Lighting Film Typ 2301, hergestellt und im Handel angeboten wird.
  • Die Lichtleitfolie 13 weist eine glatte Oberflächenseite und eine mit einer Prismenstruktur versehene Oberflächenseite auf. Wird diese Lichtleitfolie 13 dem von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen ausgesetzt, ergeben sich je nach dem Einfallswinkel der Lichtstrahlen von der Totalreflexion bis zur Auskopplung der Lichtstrahlen aus dem Lampenschirm Lichtmuster verschiedenster Strukturen.
  • Auf dem Gebiet der Licht- und Beleuchtungstechnik sind für Anwendungsfälle der vorliegenden Art als Lichtquelle nur Spotlampen und Hochdruckdampflampen oder dergl. bekannt geworden.
  • Mit der Erfindung wird nun vorgeschlagen, als Lichtquelle so genannte Leuchtdioden (LED = Light Emitting Diodes) einzusetzen. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 und 2 sind diese Leuchtdioden 14 zum einen als Diodenblock 15 bzw. als Diodenplatine 16 ausgebildet. Dabei sind Leuchtdioden 14 gewählt, die verschiedenfarbiges Licht, wie grün, rot, blau oder dergl. abstrahlen. Auf diese Weise können mit der Tischlampe 11 faszinierende Lichtmuster und Beleuchtungsstrukturen geschaffen werden, die eine Raumatmosphäre wesentlich verbessern. Im gewissen Bereich steuerbar sind die Lichteffekte, Lichtmuster und Beleuchtungsstrukturen durch die räumliche Anordnung der Leuchtdioden 14 innerhalb des Lampenschirms 12. Aber auch infolge der Bewegung des Betrachters gegenüber dem Beleuchtungskörper 10 bewegen sich die Lichtmuster.
  • Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Diodenblock 15 auf einer runden Deckplatte 17 angeordnet, die über einen zylinderförmigen Ring 18 mit einer Bodenplatte 19 verbunden ist, die Standfüße 20 aufweist. An der aus den Platten 17 und 19 und dem Ring 18 gebildeten Baueinheit ist ein vertikal stehender Befestigungsstab 21 angebracht, an dem die Lichtleitfolie 13 gehalten ist. An dem Befestigungsstab 21 ist eine sich nahezu über die gesamte Höhe des Lampenschirms 12 erstreckende Diodenplatine 16 angebracht.
  • Eine weitere Diodenplatine steht schräg aufrecht im Innern des Lampenschirms 12 und ist mit einem Montagewinkel 24 an der Deckplatte 17 befestigt. Die Längen der Diodenplatinen 16 und die Größe des Diodenblocks 15 sowie die Anzahl der eingesetzten Leuchtdioden 14 kann entsprechend der gewünschten Lichteffekte gewählt werden.
  • Im Innern des Rings 18 ist Raum für Kabel und Drähte zur elektrischen Versorgung der Leuchtdioden 14, die über eine elektrische Leitung 22 und ein Vorschaltgerät 23 zur Spannungswandlung bzw. ein Steckernetzteil mit dem Stromnetz verbunden sind. Ein separater Schalter zum Ein- und Ausschalten der Tischlampe kann ebenfalls vorgesehen sein. Innerhalb des Rings 18 kann auch ein Akku untergebracht sein, so dass der Beleuchtungskörper 10 unabhängig vom Stromnetz an jedem beliebigen Ort aufgestellt werden kann.
  • Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine Tischlampe, die im wesentlichen so aufgebaut ist, wie die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Der Unterschied besteht darin, daß ein Betriebsgerät zur Erzeugung einer Gleichspannung, ein Vorschaltgerät 23, als Sockel zum Anbringen der Lichtleitfolie 13, der Diodenblöcke 15 sowie der Diodenplatinen 16 mittels Montagewinkel 24 dient. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Lichtleitfolie an dem Befestigungsstab 21 gehalten.
  • In den Fig. 5 und 6 ist eine Deckenleuchte dargestellt, bei der von einem an einer Decke montierten Transformator 26 mittels eines elektrischen Kabels 27 die Deckenleuchte 25 hängt. Es ist ein zylindrischer Rohrabschnitt 28vorgesehen, der oberhalb und unterhalb eine Diodenplatine 16 trägt, die jeweils mit Leiterbahnen 29 und Leuchtdioden 14 bestückt sind. Gegenüber jeder Diodenplatine 16 ist ein Parabolreflektor 30 derart angeordnet, dass die Leuchtdioden 14 im Bereich der äußeren Reflektorfläche 31 liegen. Dies ermöglicht zusätzliche Lichteffekte. Die Lichtleitfolie 13 umgibt diese Bauteile und ist von zwei jeweils horizontal und mit Abstand parallel zueinander liegenden Befestigungsstäben 21a gehalten, die mit auf der Mantelfläche des Lampenschirms 12 aufliegenden Schmuckmuttern 32 verschraubt sind. Im dem Fußboden zugewandten Reflektor 30 ist eine Nutzlampe 33 eingesetzt. Das Innere des Rohrabschnitts 28 dient zur Aufnahme der überschüssigen Länge des Kabels 27 und elektrischer Leitungen für die Diodenplatinen 16. Es können Klemmmittel vorgesehen sein, die lösbar sind und ein Verlängern und Verkürzen der freien Länge des Kabels 27 erlauben.
  • In den Fig. 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Deckenleuchte dargestellt, die im wesentlichen so aufgebaut ist, wie die anhand der Fig. 5 und 6 beschriebene. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Unterschied besteht darin, dass die Diodenplatinen 16 am Außenumfang einer innerhalb des aus der Lichtleitfolie 13 bestehenden Lampenschirms 12 angeordneten und von den Befestigungsstäben 21a gehaltenen Metallrohr 34 in vertikaler Ausrichtung, also parallel zur Mittelachse des Lampenschirms 12, angebracht sind. In dem dem Fußboden zugekehrten unteren Bereich des Metallrohrs 34 ist in eine Fassung 35 eine Nutzlampe 33 eingesetzt.
  • Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Decken- und Wandleuchte 36, bei der auf einem Vorschaltgerät 23 drei nebeneinanderliegende Leuchtenfelder 37a, 37b und 37c vorgesehen sind, die jeweils von einem bogenförmig ausgebildeten Lampenschirm 12a, 12b und 12c überwölbt sind. In jedem Leuchtenfeld 37a, 37b und 37c ist eine Diodenplatine 16a, 16b und 16c von unterschiedlicher Leuchtfarbe angeordnet.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Diodenplatine 16a mit roten Leuchtdioden 14a, die Diodenplatine 16b mit grünen Leuchtdioden 14b und die Diodenplatine 16c mit blauen Leuchtdioden 14c bestückt.
  • Die Fig. 11 zeigt einen Beleuchtungskörper 10 in Form einer Leuchtröhre 38, bei dem die Lichtleitfolie 13 zylindrisch geformt ist. An einem Ende der zylindrischen Lichtleitfolie 13 ist ein parabolförmiger Reflektor 39 angesetzt und das andere Ende der Leuchtröhre 38 ist durch einen Gegenreflektor 40 abgedeckt. Im Bereich des Brennpunkts des Reflektors 39 ist ein Diodenblock 15a angeordnet, dessen abgestrahltes Licht vom Reflektor 39 in die Leuchtröhre 38 abgestrahlt wird und entweder infolge von Totalreflexion bzw. durch Auskopplung bestimmte, stimmungsvolle Lichteffekte bewirkt. Ein Lichtextraktor 41 unterstützt dabei die Auskopplung von Lichtstrahlen.
  • Zur Stützung und Stabilisierung der Lichtleitfolie 13, vor allem beim Transport, kann eine lichtdurchlässige Hülse vorgesehen sein, an der die Lichtleitfolie 13 entweder innen und/oder außen anliegt.
  • Schließlich ist es auch denkbar, den Lampenschirm als flachen oder gewölbten Schirm auszubilden und über den Leuchtdioden anzuordnen. Bezugszeichenliste 10 Beleuchtungskörper
    11 Tischleuchte
    12 Lampenschirm
    13 Lichtleitfolie
    14 Leuchtdiode
    15 Diodenblock
    16 Diodenplatine
    17 Deckplatte
    18 Zylinderförmiger Ring
    19 Bodenplatte
    20 Standfuß
    21 Befestigungsstab
    22 Elektrische Leitung
    23 Vorschaltgerät
    24 Montagewinkel
    25 Deckenleuchte
    26 Transformator
    27 Kabel
    28 Rohrabschnitt
    29 Leiterbahn
    30 Parabolreflektor
    31 Reflektorfläche
    32 Schmuckmutter
    33 Nutzlampe
    34 Metallrohr
    35 Fassung
    36 Decken- und Wandleuchte
    37 Leuchtenfeld
    38 Leuchtröhre
    39 Reflektor
    40 Gegenreflektor
    41 Lichtextraktor

Claims (18)

1. Beleuchtungskörper mit einem Lampenschirm und einer Halterung zur Aufnahme desselben und mindestens einer elektrisch betreibbaren Lampe, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenschirm (12) aus einer optischen Lichtleitfolie (13) besteht und die Lampe eine Leuchtdiode (14) ist.
2. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leuchtdioden (14) im Innern des Lampenschirms (12) angeordnet sind.
3. Beleuchtungskörper nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (14) als Einzeldiode und/oder als Diodenblock (15) und/oder als Diodenplatine (16) ausgebildet und innerhalb des Lampenschirms (12) angeordnet sind.
4. Beleuchtungskörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtdioden (14) unterschiedlicher Leuchtfarben vorgesehen sind.
5. Beleuchtungskörper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtdioden (14) mit den Leuchtfarben rot und/oder blau und/oder grün vorgesehen sind.
6. Beleuchtungskörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Lampenschirms (12) Reflektoren (30) angeordnet sind.
7. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Diodenplatinen (16) sich über einen Teil und/oder über die gesamte Länge des Lampenschirms (12) erstrecken.
8. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtintensität der Leuchtdioden (14) steuerbar ist.
9. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungskörper (10) als Stehlampe (11) mit einem zylindrischen im Querschnitt kreisrunden, ovalen oder mehreckigen Lampenschirm (12) ausgebildet ist.
10. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungskörper (10) als Wand- und/oder Deckenleuchte (36) mit einem sich über die Halterung bogenförmig über einer quadratischen oder rechteckförmigen Grundfläche gewölbten Lampenschirm (12) ausgebildet ist.
11. Beleuchtungskörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der. Beleuchtungskörper (10) mit mindestens einem oder mehreren über die Halterung bogenförmig über einer quadratischen oder rechteckförmigen Grundfläche gewölbten Lampenschirme (12) ausgebildet ist.
12. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungskörper (10) als Deckenleuchte mit einem im Querschnitt quadratischen, rechteckförmigen oder kreisrunden Lampenschirm (12) ausgebildet ist.
13. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Lampenschirms (12) mindestens ein Reflektor (30) vorgesehen ist, in dessen Bereich die Leuchtdioden (14) angeordnet sind.
14. Beleuchtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung als elektrisches Vorschaltgerät (23) ausgebildet ist.
15. Beleuchtungskörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Vorschaltgerät (23) Mittel (21) zur Befestigung des Lampenschirms (12) vorgesehen sind.
16. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe als Leuchtröhre (38) ausgebildet ist und dass an dem einen und/oder dem anderen Ende desselben eine oder mehrere Leuchtdioden (14) angeordnet sind.
17. Beleuchtungskörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Leuchtröhre ein parabolförmiger Reflektor (39) vorgesehen ist, in dessen Brennpunkt eine oder mehrere dem Reflektor zugekehrte Leuchtdioden (14) angeordnet sind, und dass das Licht der Leuchtdioden (14) über den Reflektor (39) in das Innere der Leuchtröhre (38) reflektierbar ist.
18. Beleuchtungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfolie (13) innen und/oder außen von einer lichtdurchlässigen Hülse gestützt ist.
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