DE102005043185A1

DE102005043185A1 - Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE102005043185A1
Application number: DE102005043185A
Authority: DE
Inventors: Erhard Lehmann
Original assignee: Lehmann Erhard Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Lehmann Erhard Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-15

Abstract

Leuchtvorrichtung mit:
- einer Grundplatte (1) mit einer Mehrzahl in regelmäßigen Abständen angeordneter Lichtquellen, insbesondere mehrfarbigen LED-Elementen,
- einer vor den Lichtquellen angeordneten vorderen Platte (2) aus opakem, lichtdurchlässigem Material, insbesondere Milchglas oder milchigem Plexiglas.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, schwimmende und kontrastarme Farbübergänge zwischen benachbarten Lichtquellen unterschiedlicher Farbe zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch Trennwände (4) gelöst, die sich zwischen den Lichtquellen von der Grundplatte (1) zur vorderen Platte (2) erstrecken.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit:

– einer Grundplatte mit einer Mehrzahl in regelmäßigen Abständen angeordneter Lichtquellen,
– einer vor den Lichtquellen angeordneten vorderen Platte aus opakem, lichtdurchlässigem Material, insbesondere Milchglas oder milchigem Plexiglas.

Das Hinterleuchten heller, insbesondere weißer, transluzenter aber milchigundurchsichtiger (opaker) Flächen ist insbesondere in der Bühnentechnik und der Ausstellungstechnik ein beliebtes Verfahren, um verschiedene Farbeffekte an Wänden, Decken und anderen Flächen zu erzeugen. Hierzu werden farbige Leuchten hinter Milchglasscheiben oder milchigen Plexiglasscheiben angeordnet. Beim Einschalten der Leuchte leuchtet die trübe weiße Scheibe in der Farbe der Leuchte auf.

Um diesen Effekt weiter variieren zu können, werden in jüngerer Zeit vorzugsweise in der Farbe veränderliche Leuchten eingesetzt. Hierzu eignen sich insbesondere LED-Leuchtmodule, bei denen Leuchtdioden (LED) als Lichtquellen verwendet werden. Insbesondere die Verwendung von dreifarbigen Leuchtdioden-Elementen mit drei Einzeldioden, welche unterschiedliche Farben (z.B. Rot, Grün, Blau) abstrahlen, eignet sich hervorragend zur Erzeugung unterschiedlicher Farben. Durch separate Regelung der Strahlungsintensität der Einzeldioden lassen sich mit den Leuchtdioden-Elementen über additive Lichtmischung beliebige Farben im sogenannten RGB-Raum erzeugen. Mehrere derartiger Leuchtdioden-Elemente sind üblicherweise zusammen mit einer Steuerungselektronik auf einer Platine angeordnet. Diese Platinen werden hinter der milchig-trüben vorderen Platte angebracht und bestrahlen die von dem Betrachter abgewandte Seite dieser Platte.

Wenn benachbarte Leuchtdioden-Elemente Licht in verschiedenen Farben abstrahlen, ergibt sich auf dem zwischen diesen Leuchtdioden-Elementen liegenden Flächenabschnitt der vorderen trüben Platte ein Übergangsabschnitt, in dem sich die zwei unterschiedlichen Farben vermischen. Die Farbübergänge sind aus diesem Grund schwimmend und nicht kontrastreich.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zwischen benachbarten Lichtquellen klar definierte Farbübergänge zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Trennwände gelöst, die sich zwischen den Lichtquellen von der Grundplatte zur vorderen Platte erstrecken. Vorzugsweise stehen dabei die Trennwände in Kontakt mit der Grundplatte und/oder der vorderen, milchigen Platte. Sie können aber auch einen gewissen Abstand hierzu aufweisen, z.B. 1 bis 3 mm.

Die Trennwände vermeiden Querstrahlungen und Überblendungen zwischen Lichtquellen, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Trennwände befinden. Hierdurch wird eine kontrastreichere Abgrenzung verschiedener Farben zwischen zwei Lichtquellen ermöglicht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vorzugsweise dreifarbige Leuchtdioden-Elemente verwendet. Diese Leuchtdioden-Elemente werden vorzugsweise als SMD-Bauteile in die Vorrichtung eingebaut. SMD (Surface Mounted Device)-Bauteile sind elektronische Komponente, die auf die Oberfläche einer Platine mit einem Kontakt vermittelnden Befestigungsmittel (Kleber oder Lötzinn) aufgebracht werden. Derartige Leuchtdioden-Elemente entsprechen dem aktuellen Stand der Technik.

Vorzugsweise bestehen die Trennwände aus reflektierendem Material. Durch die Reflexion des von den Lichtquellen abgestrahlten Lichts an den Trennwänden wird die Helligkeit der hinterleuchteten milchigen vorderen Platte wesentlich verstärkt. Die reflektierende Oberfläche der Trennwände kann das Aussehen eines Spiegels haben oder weiß sein.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung schließen die Trennwände zwischen der Grundplatte und der vorderen Platte Kammern ein. Innerhalb jeder Kammer kann eine bestimmte Helligkeit und Farbe des Lichts erzeugt werden, so daß die von der milchigen vorderen Platte gebildete Vorderfläche der Kammer homogen hinterstrahlt ist. Dabei erzeugen vorzugsweise alle Lichtquellen innerhalb einer Kammer die gleiche Farbe. Hierzu können alle Lichtquellen innerhalb einer Kammer von einer einzigen Steuervorrichtung angesteuert werden.

Benachbarte Kammern können in unterschiedlicher Helligkeit oder unterschiedlicher Farbe hinterstrahlt werden. Der Übergang zwischen den Farben und Helligkeiten der Kammern ist aufgrund der Trennwände sehr kontrastreich und erfolgt klar definiert in den Bereichen der vorderen Platte, in denen die Trennwände verlaufen.

Vorzugsweise haben alle Kammern in Draufsicht auf die vordere Platte jeweils die gleiche Querschnittsfläche. Diese kann beliebige Formen haben und insbesondere dreieckig, viereckig, fünf- oder mehreckig, rund oder oval sein.

Die Leuchtvorrichtung mit Grundplatte, Trennwänden und milchig, lichtdurchlässiger vorderer Platte kann in einem Gehäuse angeordnet sein. Dabei bildet die lichtdurchlässige vordere Platte eine Außenfläche dieses Gehäuses. Die Grundplatte, auf der die Lichtquellen befestigt sind, kann von einer Platine gebildet werden, auf der weitere Schaltelemente der Leuchtvorrichtung angeordnet sind. Die Platine ist in einem Schutzgehäuse aus Kunststoff oder Metall aufgenommen.

Wie bei den Leuchten des Standes der Technik ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, mit der die Helligkeit und/oder die Farbe der Lichtquellen steuerbar ist.

Zusätzlich kann eine undurchsichtige Maske vorgesehen sein, welche sich parallel zur diffus-lichtdurchlässigen vorderen Platte erstreckt und welche im Bereich jeder Kammer mindestens eine Öffnung aufweist. Die Kontur der Öffnung kann der Kontur der Kammer entsprechen oder hiervon abweichen und insbesondere kleiner sein. Die Maske kann auf der vorderen Platte von außen sichtbar angeordnet sein. In diesem Fall kann die Maske entweder in der Farbe der vorderen Platte gehalten sein, insbesondere weiß. Die Maske ist dann kaum wahrnehmbar. Wenn die Maske gut sichtbar sein soll, hat sie eine möglichst kontrastreiche Farbe im Vergleich zur vorderen Platte, insbesondere die Farbe Schwarz. Die Maske kann als undurchsichtige und vorzugsweise metallische Folie auf die vordere Platte aufgeklebt werden.

Alternativ kann die Maske hinter der vorderen milchigen, lichtdurchlässigen Platte angeordnet werden. Sie ist dann von außen kaum sichtbar und definiert erst bei aktiver Hinterleuchtung hellbeleuchtete Flächen im Bereich ihrer Öffnung.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Leuchtvorrichtung kann der Verlauf der Trennwände zwischen der Grundplatte und der vorderen Platte veränderbar sein. Bei einer Leuchtvorrichtung können für einen ersten Verwendungszweck z.B. Trennwände eingesetzt werden, die ein rechteckiges Raster erzeugen. Bei der gleichen Leuchtvorrichtung können für einen zweiten Verwendungszweck zu einem späteren Zeitpunkt Trennwände eingesetzt werden, die ein Raster mit kreisförmigen oder ovalen Feldern erzeugen. Ebenso können die Öffnungen in der Maske veränderbar sein und an die Geometrie der Trennwände angepaßt werden. Z.B. kann eine Maske durch eine lösbare, druckaktivierbare Klebschicht oder aufgrund elektrostatischer Anziehung an der Michglasplatte haften und bei bedarf hiervon gelöst und durch eine andere Maske ersetzt werden.

Die Trennwände können auch lösbar zwischen der Grundplatte und der vorderen Platte angeordnet sein. Zur Veränderung ihrer Geometrie ist einfach eine Trennwand-Anordnung durch eine andere Trennwand-Anordnung zu ersetzen. Es ist auch möglich, die Trennwände zwischen den zwei Platten vollständig zu entfernen und die Leuchtvorrichtung auf herkömmliche Weise zu betreiben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
1 eine Querschnittsdarstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte;
2 eine Querschnittsdarstellung einer Leuchte gemäß der Erfindung;
3 eine Draufsicht auf die Leuchte aus 2.
Ausführungsform der Erfindung
Die in 1 erkennbare Leuchte besteht aus einer Grundplatte 1 und aus einer vorderen Platte 2. Auf der Grundplatte 1 wird von einer Platine zur Aufnahme elektrischer Schaltelemente gebildet. Auf ihr sind in regelmäßigen Abständen Leuchtdioden-Elemente 3 angeordnet, die aus drei verschiedenfarbigen Leuchtdioden bestehen, welche einzeln in ihrer Lichtintensität steuerbar sind.
In 1 wird durch strichpunktierte Linien der Abstrahlwinkel von zwei Leuchtdioden-Elemente 3 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß das Licht der zwei benachbarten Leuchtdioden-Elemente sich überstrahlt. Wenn Leuchtdioden-Elemente 3 in unterschiedlichen Farben oder Lichtstärken leuchten, entsteht durch diese Überstrahlung eine Vermischung ihrer Lichtstärken bzw. Farben.
Die 2 und 3 zeigen eine Vorrichtung gemäß der Erfindung. Hier sind zwischen der Grundplatte 1 und der vorderen Platte 2 Trennnwände angeordnet. Die Trennwände 4 erstrecken sich in der dargestellten Ausführungsform von der Grundplatte 1 bis zur vorderen Milchglas- oder Milchplexiglasplatte 2 und sind in einem quadratischen Raster (vgl. 3) angeordnet. In jeder von Trennwänden eingefaßten Kammer, welche in Draufsicht (3) einen quadratischen Querschnitt hat, befinden sich vier Leuchtdioden-Elemente 3. Auf der Außenseite der vorderen Platte 2 ist eine lichtundurchlässige Maske 5 aufgeklebt, welche von einer Folie gebildet wird. Die lichtundurchlässige Maske 5 hat im Bereich jeder Kammer 6 eine Öffnung 7 mit ovalem Querschnitt. Innerhalb jeder Kammer befinden sich zwei LED-Elemente 3 im Bereich der Öffnung und zwei LED-Elemente 3 jenseits des Randes der Öffnung 7 in der Maske 5. So bildet die Maske eine Matrix gleichmäßig verteilter Ellipsen. Durch die ellipsenförmigen Öffnungen hindurch ist das Michglas sichtbar, das jeweils in der Farbe erstrahlen, welche durch das Licht vorgegeben wird, das durch die LED-Elemente 3 innerhalb der jeweiligen Kammer 6 erzeugt wird. Es wird hierdurch ein völlig neuartiges flächiges Leuchtelement mit diskreten in einem Raster angeordneten Leuchtflächen geschaffen. Die Leuchtflächen können ohne gegenseitige Beeinflussung mit unterschiedlichen Farben und/oder Helligkeiten bestrahlt werden.
Selbstverständlich kann die Öffnung 7 im Bereich jeder Kammer 6 eine andere Form haben. Es können auch zwei oder mehr Öffnungen 7 im Bereich jeder Kammer 6 angeordnet werden. Allerdings sollte die Maske 5 derart ausgebildet sein, daß die undurchsichtigen Bereiche der Maske jeweils oberhalb der Trennwände verlaufen. Auf diese Weise deckt die Maske 5 die möglicherweise durch die Trennwände etwas abgedeckten Bereich ab.

1: Grundplatte
2: vordere Platte
3: Leuchtdioden-Element
4: Trennwand
5: Maske
6: Kammer
7: Öffnung

Claims

Leuchtvorrichtung mit: – einer Grundplatte (1) mit einer Mehrzahl in regelmäßigen Abständen angeordneter Lichtquellen, – einer vor den Lichtquellen angeordneten vorderen Platte (2) aus opakem, lichtdurchlässigem Material, insbesondere Milchglas oder milchigem Plexiglas, gekennzeichnet durch – Trennwände (4), die sich zwischen den Lichtquellen von der Grundplatte (1) zur vorderen Platte (2) erstrecken.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen von dreifarbigen Leuchtdioden-Elementen (3) gebildet werden.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden-Elemente (3) SMD-Bauteile sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) aus reflektierendem Material bestehen.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) weiß sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) Kammern zwischen der Grundplatte (1) und der vorderen Platte (2) einschließen.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lichtquellen innerhalb einer Kammer (6) von einer Steuervorrichtung zur Abstrahlung der gleichen Farbe angesteuert werden.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (6) in Draufsicht auf die vordere Platte (2) jeweils die gleiche Querschnittsfläche haben.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche eine der folgenden Konturen hat: – dreieckig, – viereckig, – vieleckig, – rund, – oval.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Gehäuse angeordnet ist, dessen eine Außenfläche von der vorderen Platte (2) gebildet wird.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Steuervorrichtung umfaßt, mit der die Helligkeit und/oder die Farbe der Lichtquellen steuerbar ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) in Kontakt mit der Grundplatte (1) und/oder der vorderen Platte (2) stehen.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine sich parallel zur vorderen Platte (2) erstrec kende, undurchsichtige Maske (5) umfaßt, welche innerhalb jeder Kammer (6) mindestens eine Öffnung (7) aufweist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (5) auf der vorderen Platte (2) von außen sichtbar angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (5) eine Farbe hat, die im wesentlichen gleich der Farbe der vorderen Platte (2) ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (5) eine Farbe mit großem Kontrast zur Farbe der vorderen Platte hat.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (5) unterhalb und auf der den Lichtquellen zugewandten Seite der vorderen Platte (2) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Trennwände (4) zwischen der Grundplatte (1) und der vorderen Platte (2) veränderbar ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) zwischen der Grundplatte (1) und der vorderen Platte (2) lösbar angeordnet sind.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (5) lösbar an der vorderen Platte (2) angebracht ist.