DE102012108294A1

DE102012108294A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012108294A1
Application number: DE102012108294.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Stich
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-03-06
Also published as: CN104755833A; US9857033B2; WO2014037301A1; US20150252959A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer viereckigen Leuchtfläche, wobei die viereckige Leuchtfläche eine erste Seitenkante a und eine gegenüberliegende Seitenkante ag aufweist, wobei die viereckige Leuchtfläche eine zweite Seitenkante b und eine gegenüberliegende Seitenkante bg aufweist, wobei die viereckige Leuchtfläche bausteinartig aus zumindest einem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt ist. Das zumindest erste Leuchtmodul ist dreieckig, wobei die Grundfläche des ersten Leuchtmoduls eine Seitenkante b1 und einen dieser Seitenkante b1 gegenüberliegenden Eckpunkt E1 aufweist, wobei eine Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1 auf der Seitenkante b1 eine Höhe h1 des ersten Leuchtmoduls ist, wobei gilt: 0 < h1 ≤ a und b = b1.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung.
Displays, welche beispielsweise für Monitore verwendet werden, müssen bei Verwendung von Flüssigkristallanzeigen (LCDs), die selbst nicht leuchten, durch- bzw. hinterleuchtet werden. Dafür werden üblicherweise Kaltkathodenlampen oder im Rahmen der Miniaturisierung und der Herstellung von Flachbildschirmen flächige Lichtleiter eingesetzt. Flächige Lichtleiter als Leuchtflächen beinhalten meistens aus transparentem Kunststoff (z.B. PMMA, Acryl, etc.) und werden an den Seitenflächen mit Licht, beispielsweise durch lichtemittierende Dioden (LEDs), versorgt. Vor allem bei einem Display mit einer Leuchtflächengröße, welche eine Diagonale von größer 12 Zoll aufweist, tritt das Problem auf, dass eine homogene Ausleuchtung der gesamten Fläche nicht oder kaum mehr möglich ist. Es tritt vor allem in der Displaymitte eine schwächere Ausleuchtung als im übrigen Bildschirm auf, so dass eine inhomogene Abstrahlcharakteristik zu beobachten ist. Weiterhin ist es mit herkömmlichen Produktionseinrichtungen für Beleuchtungsvorrichtungen aufwändig, Beleuchtungsvorrichtungen verschiedener Größen herzustellen. Die Herstellung flächiger Beleuchtungsvorrichtungen ist mit steigender Größe eine weitere Schwierigkeit.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die die genannten Nachteile des Stands der Technik überwinden.
Insbesondere soll ermöglicht werden, eine Beleuchtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der Bildschirme oder Monitore mit einer Bildschirmdiagonalen von über 17 Zoll (") sehr homogen ausgeleuchtet werden können. Zudem soll die Beleuchtungsvorrichtung flexibel und leicht hergestellt werden können. Die leichte Herstellbarkeit großflächiger Beleuchtungsvorrichtungen ist eine weitere Aufgabe.
Diese Aufgabe beziehungsweise Aufgaben werden durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst eine viereckige Leuchtfläche, wobei die viereckige Leuchtfläche eine erste Seitenkante a und eine gegenüberliegende Seitenkante a_g aufweist, wobei die viereckige Leuchtfläche eine zweite Seitenkante b und eine gegenüberliegende Seitenkante b_g aufweist, wobei die viereckige Leuchtfläche bausteinartig aus zumindest einem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt ist. Zumindest das erste Leuchtmodul ist dreieckig, wobei die Grundfläche des ersten Leuchtmoduls eine Seitenkante b1 und einen dieser Seitenkante b1 gegenüberliegenden Eckpunkt E1 aufweist, wobei eine Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1 auf der Seitenkante b1 eine Höhe h1 des ersten Leuchtmoduls ist, wobei gilt: 0 < h1 ≤ a und b = b1.
″Viereckige Leuchtfläche″ bezeichnet hier und im Folgenden einen Bereich, welcher eine viereckige Grundfläche aufweist, und elektromagnetische Strahlung aussendet. Dabei weist die Leuchtfläche vier Ecken und vier Seitenkanten a, a_g, b und b_g auf.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Seitenkanten a und a_g und/oder b und b_g gleich lang.
Bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird eine viereckige Leuchtfläche, insbesondere eine Hinterleuchtungsvorrichtung eines Displays, bausteinartig aus zumindest dem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt. Durch eine Kombination mehrerer Leuchtmodule gleicher oder unterschiedlicher Größe kann eine Hintergrundbeleuchtung, Durch- bzw. Beleuchtung für eine Vielzahl von Displaygrößen realisiert werden.
Unter ″bausteinartig zusammengesetzt″ ist in diesem Zusammenhang ein derartiges Anordnen des zumindest einen ersten Leuchtmoduls und der weiteren Leuchtmodule gemeint, dass eine Grundfläche des ersten Leuchtmoduls und die Grundflächen der weiteren Leuchtmodule zusammengesetzt eine viereckige Leuchtfläche ergeben. Es können eine Vielzahl verschiedener großer Leuchtmodule und/oder eine Vielzahl verschiedener geometrisch geformter Leuchtmodule zusammengesetzt werden. ″Bausteinartig zusammengesetzt″ kann auch als Modularität, Bausteinprinzip oder Baukastenprinzip verstanden werden. Die Leuchtmodule können dabei wie Bausteine eines Baukastens variabel zu größeren Einheiten, beispielsweise zu einer viereckigen Leuchtfläche zusammengesetzt werden. Die Bausteine sind so ausgebildet, das sich daraus bestimmte auch unterschiedliche Formen zusammensetzen lassen.
Es wird dabei die viereckige Leuchtfläche durch Kombination des zumindest ersten Leuchtmoduls und weiteren Leuchtmodulen gebildet, wobei die zur Leuchtfläche zusammengesetzten Leuchtmodule über entsprechende Schnittstellen miteinander interagieren können. Insbesondere weisen die Leuchtmodule genormte Schnittstellen auf. Darüber hinaus bietet eine viereckige Leuchtfläche, welche modular aus zumindest dem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt ist, eine erhöhte Flexibilität und/oder Variation, wenn verschiedene kompatible Leuchtmodule zur Verfügung stehen, die angebracht, entfernt, gewechselt oder anders gruppiert werden können, um die viereckige Leuchtfläche der Beleuchtungsvorrichtung an neue Bedingungen anzupassen.
Weiterhin können Leuchtmodule, welche defekt sind, leicht demontiert werden und gegen neue Leuchtmodule ausgetauscht werden, wobei die Montage der neuen Leuchtmodule einfach und kostengünstig ist. Änderungen innerhalb eines Leuchtmoduls, beispielsweise dem ersten Leuchtmodul, wirken sich nicht auf andere Leuchtmodule aus.
Außerdem wird eine flexible Fertigung bei geringen Kosten ermöglicht. Eine homogene Ausleuchtung der gesamten Leuchtfläche und damit des gesamten Display resultiert aus einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Leuchtfläche der Beleuchtungsvorrichtung rechteckig, quadratisch, trapezförmig oder parallelogrammförmig. Insbesondere ist die Leuchtfläche rechteckig oder quadratisch.
Insbesondere ist die viereckige Leuchtfläche rechteckig mit a = a_g und b = b_g, wobei alle Innenwinkel des Rechtecks 90° betragen. Ist die viereckige Leuchtfläche quadratisch, dann gilt a = a_g = b = b_g, wobei alle Innenwinkel des Quadrats 90° betragen. Ist die viereckige Leuchtfläche trapezförmig, dann gilt: a ≠ a_g und b = b_g oder a = a_g und b ≠ b_g, wobei die ungleichlangen Seitenkanten parallel zueinander verlaufen. Bei einer viereckigen Leuchtfläche, welche parallelogrammförmig ist, verlaufen die gegenüberliegenden Seitenkanten a und a_g oder b und b_g parallel zueinander.
Insbesondere entspricht die Geometrie der Leuchtfläche der Form des Displays. Besonders bevorzugt sind zumindest ein Display und die viereckige Leuchtfläche kongruent zueinander. ″Kongruent″ bezeichnet hier und im Folgenden die Deckungsgleichheit der Dreiecke zueinander. Somit können auch Displays verschiedener Formen einfach und flexibel hinterleuchtet werden. Zudem ist dann die Beleuchtungsvorrichtung für einen Betrachter, welcher das Display von vorne betrachtet, unsichtbar.
″Leuchtmodul″ bezeichnet hier und im Folgenden eine Einheit oder Bauteil, welches befähigt ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Dadurch kann ein Display, beispielsweise ein Monitordisplay, wie ein Liquid-Crystal Display (LCD), welches selbst nicht leuchtet, hinterleuchtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest das erste Leuchtmodul als Lichtleiter oder Reflektor ausgeformt sein.
Hier und im Folgenden wird elektromagnetische Strahlung, insbesondere elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen aus einem ultravioletten bis infraroten Spektralbereich, auch als Licht bezeichnet. Licht kann insbesondere sichtbares Licht sein und Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche aus einem sichtbaren Spektralbereich zwischen etwa 350 nm und etwa 800 nm umfassen.
Insbesondere emittiert die Beleuchtungsvorrichtung blaue, grüne, rote, gelbe elektromagnetische Strahlung oder eine Kombination daraus. Insbesondere emittiert die Beleuchtungsvorrichtung weißes Licht.
Hier und im Folgenden bezeichnen Farbangaben in Bezug auf eine emittierende Beleuchtungsvorrichtung den jeweiligen Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung.
Als weißes Licht oder Licht mit einem weißen Leucht- oder Farbeindruck kann hier und im Folgenden Licht mit einem Farbort bezeichnet werden, der dem Farbort eines planckschen Schwarzkörperstrahlers entspricht. Weiterhin kann ein hier und im Folgenden als weißer Leuchteindruck bezeichneter Leuchteindruck durch Licht hervorgerufen werden, das einen einem Fachmann bekannten Farbwidergabeindex („color rendering index“, CRI) von größer oder gleich 60, bevorzugt von größer oder gleich 80 und besonders bevorzugt von größer oder gleich 90 aufweist.
Das erste Leuchtmodul bildet eine dreieckige Grundfläche. Die dreieckige Grundfläche ergibt sich aus der Seitenkante b1 des Dreiecks des ersten Leuchtmoduls und diese Seitenkante b1 gegenüberliegenden Eckpunkt E1, wobei die Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1 auf der Seitenkante b1 eine Höhe h1 ergibt. Der ″Lotfußpunkt″ L1 liegt auf der Seitenkante b1 und ist eine gerade Linie, die auf der Seitenkante b1 senkrecht steht. Lotfußpunkt kann auch als Lot bezeichnet werden. Lotfußpunkt bezeichnet auch den Schnittpunkt des an den Eckpunkt angelegten Lots mit der Seitenkante b1. ″Verbindungsstrecke″ bezeichnet eine gerade Linie zwischen dem Eckpunkt E1 und dem Lotfußpunkt L1.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht der Eckpunkt E1 des ersten Leuchtmoduls einem Punkt auf der gegenüberliegenden Seitenkante b_g der viereckigen Leuchtfläche. Insbesondere ist h1 = a. Dabei weist die viereckige Leuchtfläche insbesondere rechte (Innen)Winkel auf. Somit wird eine viereckige Leuchtfläche, beispielsweise eine rechteckige oder quadratische Leuchtfläche, durch drei dreieckige Leuchtmodule bausteinartig zusammengesetzt. Dabei enthalten die dreieckigen Leuchtmodule zumindest das erste Leuchtmodul. Die beiden weiteren Leuchtmodule sind rechtwinklige Dreiecke. Insbesondere weisen diese rechtwinkligen Dreiecke jeweils eine Höhe auf, die der Seitenkante a und/oder a_g entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform können lichtemittierende Dioden (LEDs) an den Seitenkanten b und/oder b_g und/oder a und/oder a_g der viereckigen Leuchtfläche bzw. der Leuchtmodule angeordnet sein. Dadurch kann elektromagnetische Strahlung homogen mit einer konstanten Leuchtdichte abgestrahlt werden. Dies resultiert darin, dass elektromagnetische Strahlung auch von der Beleuchtungsvorrichtung homogen ausgesendet werden kann und damit zumindest ein Displays homogen durch- bzw. beleuchtet werden kann. Weiterhin können LEDs, welche eine unterschiedliche Helligkeit aufweisen, verwendet werden, wobei eine breitere Fertigungsmöglichkeit mit variabler LED-Anordnung verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die weiteren Leuchtmodule eine Geometrie auf, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Dreiecke, Viereckige, Quadrate, Trapeze, Parallelogramme und Kombinationen daraus umfasst. Dies ermöglicht ein einfaches bausteinartiges Anordnen der Leuchtmodule, welche in einer viereckigen Leuchtfläche resultiert. Somit können viereckige Leuchtmodule und/oder dreieckige Leuchtmodule bausteinartig zusammengesetzt eine viereckige Leuchtfläche ergeben.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die weiteren Leuchtmodule ein zweites Leuchtmodul, das ein Dreieck ist, wobei die Grundfläche des zweiten Leuchtmodul eine Seitenkante b2 und einen gegenüberliegenden Eckpunkt E2 aufweist, wobei die Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E2 und einem Lotfußpunkt L2 die Höhe h2 des zweiten Leuchtmoduls darstellt, welche senkrecht auf der Seitenkante b2 steht, wobei gilt: 0 ≤ h2 ≤ a. Insbesondere weist das zweite Leuchtmodul eine Seitenkante b2 auf, wobei gilt: b2 = b_g. Für den Lotfußpunkt L2 und der Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E2 und einem Lotfußpunkt L2 gilt entsprechend die Definition des Lotfußpunkts L1 und der Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht der Eckpunkt E1 des Dreiecks des ersten Leuchtmoduls dem Eckpunkt E2 des Dreiecks des zweiten Leuchtmoduls.
Gemäß einer Ausführungsform gilt: E1 = E2 und h1 = h2 = a/2 und h1 + h2 = a, b1 = b, b2 = b_g und b = b_g. b1 = b bedeutet hier und im Folgenden, dass die Seitenkante b der viereckigen Leuchtfläche der Seitenkante b1 des ersten Leuchtmoduls entspricht. Für den Ausdruck b2 = b_g gilt dies entsprechend. b = b_g bedeutet hier und im Folgenden, dass die sich gegenüberliegenden Seitenkanten b und b_g den gleichen Betrag aufweisen, aber nicht identisch sind. Insbesondere gilt für eine viereckige Leuchtfläche, welche rechteckig ist: E1 = E2 = a/2 = b/2
Vergleiche (größer, kleiner oder gleich Zeichen) zwischen zumindest einer Seitenkante a, a_g, b und/oder b_g der viereckigen Leuchtfläche und den Höhen h1 und/oder h2 der Leuchtmodule beziehen sich stets auf dessen Längenverhältnisse zueinander.
Gemäß einer Ausführungsform weist die viereckige Leuchtfläche eine Kantenparallele auf, welche parallel zur ersten Seitenkante a der viereckigen Leuchtfläche verläuft und die Höhen h1 und h2 der ersten und zweiten Leuchtmodule umfasst, wobei gilt: a/2 ≥ h1 ≥ a/4 und/oder a/2 ≥ h2 ≥ a/4 und/oder h1 + h2 ≤ a.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine viereckige Leuchtfläche aus vier dreieckigen Leuchtmodulen oder aus zwei dreieckigen Leuchtmodulen und zwei trapezförmigen Leuchtmodulen bausteinartig zusammengesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform gilt: h1 = h2 ≤ a/4 und b1 = b2 = b = b_g und h1 + h2 = a oder h1 = h2 ≥ a/4 und b1 = b2 = b = b_g und h1 + h2 = a. b1 = b2 = b = b_g bedeutet hier und im Folgenden, dass die Seitenkanten b1, b2, b und b_g den gleichen Betrag aufweisen, wobei b1 = b und b2 = b_g gilt. h1 + h2 = a bedeutet hier und im Folgenden, dass betragsmäßig die Summe der Länge der Höhen h1 und h2 die Länge der Seitenkante a ergibt. h1 = h2 ≤ a/4 bzw. h1 = h2 ≥ a/4 bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Länge der Höhe h1 und/oder h2 kleiner oder gleich bzw. größer oder gleich ein viertel der Länge der Seitenkante a entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform weisen zumindest einige der ersten, zweiten und/oder der weiteren Leuchtmodule oder alle Leuchtmodule ein Lichteinkoppelteil mit lichtemittierenden Dioden auf. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung, die aus einer einzigen Leuchtplatte besteht, kann über die gesamte Beleuchtungsvorrichtung eine homogenere Verteilung der Verlustleistung und damit der entstehenden Wärme erzielt werden, da die lichtemittierenden Dioden nicht nur am Rand der Leuchtfläche, sondern auch innerhalb der Leuchtfläche am Übergang zwischen einzelnen Leuchtmodulen angeordnet sind. Das Lichteinkoppelteil ist derartig ausgebildet, dass die Lichtstrahlen vor Eintritt in den Leuchtkörper, dessen Oberseite durch die Lichtaustrittsfläche begrenzt ist, innerhalb des Lichteinkoppelteils eine gewisse Strecke durchlaufen, in der eine Strahlungshomogenisierung stattfindet. Die Fläche des Lichteinkoppelteils gehört dabei nicht zu der Lichtaustrittsfläche.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen alle Leuchtmodule ein Lichteinkoppelteil mit lichtemittierenden Dioden auf. Dies hat den Vorteil, dass ohne größeren zusätzlichen Fertigungsaufwand hauptsächlich durch Zusammenfügen der einzelnen Leuchtmodule eine sehr homogene lichtaussendende Leuchtfläche erzielt werden kann. Das Baukastenprinzip erlaubt es hier, in einfacher Weise größere Leuchtflächen aus kleineren „Standardbausteinen“ (Leuchtmodulen) zusammenzusetzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass sie zu allen gängigen Monitorgrößen und Formen passt und die Monitore von hinten beleuchten kann. Dabei kann die Beleuchtungsvorrichtung und zumindest ein Display beabstandet sein oder in direktem Kontakt zueinander sein. Insbesondere können mehr als zwei, beispielsweise 4 oder 6 Displays von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet werden.
″Direkter Kontakt″ kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die Beleuchtungsvorrichtung unmittelbar in direktem mechanischem Kontakt an dem zumindest einen Display angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die Beleuchtungsvorrichtung mittelbar hinter dem zumindest einen Display angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten, Bereiche und/oder Elemente zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem zumindest einen Display angeordnet sein.
Insbesondere sind das zumindest eine Display und die viereckige Leuchtfläche der Beleuchtungsvorrichtung derart angeordnet, dass diese kongruent zueinander sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die viereckige Leuchtfläche rechteckig oder quadratisch und bausteinartig aus dem ersten und zweiten Leuchtmodul zusammengesetzt oder die viereckige Leuchtfläche ist trapezförmig und bausteinartig aus dem ersten und zweiten Leuchtmodul sowie einem weiteren Leuchtmodul zusammengesetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste Leuchtmodul und/oder das zweite Leuchtmodul und/oder die weiteren Leuchtmodule bausteinartig aus zumindest weiteren Leuchtmoduluntereinheiten zusammengesetzt. Als ″Leuchtmoduluntereinheit″ wird hier und im Folgenden eine Einheit oder Bauteil bezeichnet, welches befähigt ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, wobei zumindest zwei Leuchtmoduluntereinheiten ein übergeordnetes Leuchtmodul, beispielsweise eine erstes Leuchtmodul und/oder ein weiteres Leuchtmodul, ergeben. Somit unterscheidet sich ein Leuchtmodul von einer Leuchtmoduluntereinheit durch das Größenverhältnis zueinander. Dabei gilt: das Verhältnis aus der Größe des Leuchtmoduls zur Größe der Leuchtmoduluntereinheit ist immer größer als 1. Die Geometrie eines Leuchtmoduls kann im Vergleich zur Geometrie einer Leuchtmoduluntereinheit identisch sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die weiteren Leuchtmoduluntereinheiten dreieckig, viereckig, quadratisch, trapezförmig und/oder parallelogrammförmig. Dabei gelten hier und im Folgenden die gleichen Definitionen für dreieckig, viereckig, quadratisch, trapezförmig und/oder parallelogrammförmig wie sie vorstehend für die Geometrie der Leuchtfläche oder des ersten Leuchtmoduls oder der weiteren Leuchtmodule beschrieben wurden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das erste und/oder zweite Leuchtmodul und/oder die weiteren Leuchtmodule zumindest eine Außenfläche auf, die nicht eine Lichtaustrittsfläche oder Lichteintrittsfläche ist, und zumindest teilweise mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist. Beschichtet sind also insbesondere die Bodenflächen, die Seitenflächen und der Teil der Oberfläche des Lichteinkoppelteils, auf dem keine LEDs aufgebracht sind. Nicht beschichtet ist die Lichtaustrittsfläche und die Lichteintrittsfläche zwischen den LEDs und dem Lichteinkoppelteil. Die Lichtaustrittsfläche kann mit einer Struktur (z.B. Dots, Linien, V-Kerben, Linsen, etc.) versehen sein, die zur zusätzlichen Homogenisierung der Lichtverteilung dient.
In einer besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist ein Leuchtkörper der Leuchtmodule vorgesehen, dessen Querschnitt sich mit zunehmendem Abstand vom Lichteinkoppelteil verjüngt. Leuchtkörper bezeichnet hier und im Folgenden einen Körper, dessen Lichtaustrittsfläche gleich der Grundfläche oder Größe zumindest eines Leuchtmoduls sein kann. Die Grundfläche oder Größe des Leuchtmoduls oder der Leuchtmoduluntereinheit entspricht der Höhe und Breite des Körpers. Der Körper weist zudem noch eine Tiefe bzw. eine Raumform auf. Durch das Zusammenlaufen der Lichtaustrittsfläche und der Bodenfläche der Leuchtmodule zum Endbereich hin wird erreicht, dass das von den LEDs im Lichteinkoppelteil gespeiste Licht nicht aufgrund von Totalreflexion zu einem großen Teil, ohne aus dem Leuchtmodul auszutreten, das Leuchtmodul bis zum Endbereich durchläuft. Stattdessen trägt die sich verjüngende Form der Leuchtmodule dazu bei, dass das in den LEDs erzeugte Licht auf der gesamten Lichtaustrittsfläche der Leuchtmodule weitestgehend homogen auftritt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Leuchtmodule derartig ausgebildet, dass die Dicke des Leuchtkörpers benachbart zum Lichteinkoppelteil größer als die Dicke des Lichteinkoppelteils ist. Dadurch ergibt sich eine Stufe zwischen Lichteinkoppelteil und Lichtaustrittsfläche des Leuchtmoduls, in die ein benachbartes Leuchtmodul eingreifen kann, sodass die Leuchtmodule beim Zusammensetzen zu einer Leuchtfläche so überlappen können, dass Lichteinkoppelteile, die sich unterhalb der Leuchtfläche befinden, abgedeckt sind. Dadurch wird erreicht, dass die Gesamtfläche der viereckigen Leuchtfläche der Beleuchtungsvorrichtung tatsächlich der Summe der Fläche der einzelnen Leuchtmodule entspricht und die von den Lichtaustrittsflächen der einzelnen Leuchtmodule gebildeten Leuchtflächen weitgehend eben ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Leuchtmodul eine Bodenfläche, die der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegt, eine Reflexionsstruktur auf, die im Betrieb von den LEDs ausgesandtes Licht in dem Bereich der Stufe lenkt. Dadurch wird auf eine einfache Weise eine hinreichende Ausleuchtung im Bereich der Stufe erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung angegeben, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zur Hintergrundbeleuchtung von einem oder mehreren Displays genutzt wird. Dabei ist die Beleuchtungsvorrichtung in direktem Kontakt mit zumindest einem Display oder von dem zumindest einen Display beabstandet. Der Abstand zwischen dem zumindest einen Display und der Beleuchtungsvorrichtung ist bevorzugt 0,05 mm bis 5 mm. Der Abstand ist dabei abhängig von den verwendeten zusätzlichen Schichten und/oder Elementen.
Es gelten die gleichen Definitionen und Ausführungsformen der Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung, wie sie vorstehend in der Beschreibung für die Beleuchtungsvorrichtung beschrieben wurde.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Beleuchtungsvorrichtung angegeben, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine viereckige Leuchtfläche umfasst. Die viereckige Leuchtfläche weist eine erste Seitenkante a und eine gegenüberliegende Seitenkante a_g auf, wobei die viereckige Leuchtfläche eine zweite Seitenkante b und eine gegenüberliegende Seitenkante b_g aufweist. Die viereckige Leuchtfläche wird bausteinartig aus zumindest einem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt. Das zumindest erste Leuchtmodul ist dreieckig, wobei die Grundfläche des ersten Leuchtmoduls eine Seitenkante b1 und einen dieser Seitenkante b1 gegenüberliegenden Eckpunkt E1 aufweist, wobei eine Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1 auf der Seitenkante b1 eine Höhe h1 des ersten Leuchtmoduls ist, wobei gilt: 0 < h1 ≤ a und b = b1.
Es gelten die gleichen Definitionen und Ausführungsformen der Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung, wie sie vorstehend in der Beschreibung für die Beleuchtungsvorrichtung beschrieben wurde.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Die Figuren zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform
4 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
5 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
6 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
7 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform,
8 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer viereckigen Leuchtfläche gemäß einer Ausführungsform, welche hinter einem Display angeordnet ist,
9 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Leuchtmodul gemäß einer Ausführungsform,
10 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein erstes Leuchtmodul oder eines weiteren Leuchtmoduls gemäß einer Ausführungsform, und
11 eine schematische Darstellung eines Querschnitts zweier zusammengefügter Leuchtmodule gemäß einer Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform. Die viereckige Leuchtfläche, hier eine rechteckige Leuchtfläche, weist die Seitenkanten a, a_g, b, b_g auf. Dabei ist es prinzipiell möglich, dass die viereckige Leuchtfläche auch trapezförmig, quadratisch oder parallelogrammförmig ausgestaltet ist. Die viereckige Leuchtfläche in 1 ist aus drei Leuchtmodulen zusammengesetzt. Die drei Leuchtmodule umfassen das erste Leuchtmodul LM1, welches eine dreieckige Fläche mit der Seitenkante b1 der Höhe h1 und dem Eckpunkt E1 aufweist. Das erste Leuchtmodul LM1 ist ein gleichschenkliges Dreieck. Dabei gilt b = b1. Auf der Seitenkante b_g liegt dabei der Eckpunkt E1 des ersten Leuchtmoduls LM1. Der Eckpunkt E1 halbiert die Seitenkante b_g. Das erste Leuchtmodul LM1 ist bausteinartig mit zwei weiteren Leuchtmodulen LM2 und LM3 zusammengesetzt, sodass sich eine viereckige, hier rechteckige, Leuchtfläche ergibt. Die beiden weiteren Leuchtmodule LM1 und LM2 sind dreieckig, wobei diese jeweils ein rechtwinkliges Dreieck mit den Seitenkanten b_g/2 und a bzw. a_g bilden. Der Winkel von 90° der beiden weiteren Leuchtmodule LM2 und LM3 wird durch die beiden Seitenkanten b_g/2 und a bzw. a_g eingeschlossen. Insbesondere weist die viereckige Leuchtfläche ein Länge zu Breite-Verhältnis a:b von 4:3 oder 16:9 oder 16:10 auf. Dabei ist ein anderes Länge zu Breite-Verhältnis a:b, beispielsweise 21:9, nicht ausgeschlossen. In diesem Ausführungsbeispiel wird gezeigt, wie drei dreieckige Leuchtmodule eine viereckige Leuchtfläche ergeben können. Diese drei Leuchtmodule können leicht und flexibel zusammengesetzt werden, um eine viereckige Leuchtfläche zu ergeben.
2 zeigt ebenfalls wie 1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die viereckige Leuchtfläche 100 der 2 unterscheidet sich von der viereckigen Leuchtfläche 100 aus 1 dadurch, dass das erste Leuchtmodul LM1 kein gleichschenkliges Dreieck ist und der Eckpunkt E1 des ersten Leuchtmoduls LM1 zwar auf der Seitenkante b_g liegt, aber diese Seitenkante b_g nicht halbiert. Somit ergeben drei dreieckige Leuchtmodule LM1 bis LM3 unterschiedlicher Größe bausteinartig zusammengesetzt eine viereckige, hier rechteckige, Leuchtfläche.
3 zeigt ebenfalls wie 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine viereckige Leuchtfläche 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die viereckige Leuchtfläche in 3 ist aus zwei Leuchtmodulen zusammengesetzt. Die zwei Leuchtmodule umfassen das erste Leuchtmodul LM1, welches eine dreieckige Fläche mit der Seitenkante b1 der Höhe h1 und dem Eckpunkt E1 aufweist. Das erste Leuchtmodul LM1 ist ein rechtwinkliges Dreieck. Dabei gilt b = b1, h1 = a_g. Die Seitenkante des ersten Leuchtmoduls LM1, welche dem Lotfußpunkt L1 gegenüberliegt, entspricht einer Diagonalen der viereckigen Leuchtfläche. Auf der Seitenkante b_g liegt dabei der Eckpunkt E1 des ersten Leuchtmoduls LM1, welcher einem Eckpunkt der viereckigen Leuchtfläche entspricht. Das erste Leuchtmodul LM1 ist bausteinartig mit einem weiteren Leuchtmodulen LM2 zusammengesetzt, sodass sich eine viereckige, hier rechteckige, Leuchtfläche ergibt. Das weitere Leuchtmodul LM2 ist ebenfalls dreieckig, wobei LM1 und LM 2 gleich groß sind.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform. Dabei wird eine viereckige Leuchtfläche mit den Seitenkanten a, a_g, b und b_g bausteinartig aus vier Leuchtmodulen LM1 bis LM4 zusammengesetzt. Das erste Leuchtmodul LM1 ist dreieckig und weist eine Seitenkante b1, einen Eckpunkt E1 und eine Höhe h1 auf. Das Leuchtmodul LM2 ist dreieckig, weist eine Seitenkante b2, einen Eckpunkt E2 und eine Höhe h2 auf. Dabei gilt: b1 = b2 = b = b_g, E1 = E2, h1 = h2 = a/2 und h1 + h2 = a. Das dritte Leuchtmodul LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4 sind ebenfalls jeweils dreieckig ausgestaltet und weisen eine Seitenkante a beziehungsweise a_g und eine der Seitenkante a beziehungsweise a_g senkrecht angeordneten Höhe des jeweiligen Dreiecks mit einer Länge b/2 auf. Es gilt: a = a_g. Somit kann eine viereckige Leuchtfläche aus vier dreieckigen Leuchtmodulen einfach und flexibel zusammengesetzt werden. In diesem Fall ist das erste Leuchtmodul LM1 und das zweite Leuchtmodul LM2 beziehungsweise das dritte Leuchtmodul LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4 kongruent. Denkbar wäre auch, dass die viereckige Leuchtfläche aus vier unterschiedlich großen dreieckigen Leuchtmodulen gebildet wird. Die Höhe h1 bezeichnet hier die Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und dem Lotfußpunkt L1. Die Höhe h2 bezeichnet hier die Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E2 und dem Lotfußpunkt L2. ″e″ bezeichnet die halbe Länge der Seitenkante a der viereckigen Leuchtfläche. ″c″ bezeichnet die halbe Länge der Seitenkante b der viereckigen Leuchtfläche.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform. Dabei unterscheidet sich die viereckige Leuchtfläche 100 der 5 von der viereckigen Leuchtfläche 100 der 4 dadurch, dass gilt: h1 ≠ h2. Somit sind zumindest das erste Leuchtmodul LM1 und das zweite Leuchtmodul LM2 nicht mehr kongruent zueinander und weisen eine unterschiedliche Größe beziehungsweise Höhe auf. Das dritte Leuchtmodul LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4 sind hingegen noch kongruent zueinander. ″Kongruent″ bezeichnet hier und im Folgenden die Deckungsgleichheit der Dreiecke zueinander. Leuchtmodule sind kongruent zueinander, wenn sie durch eine Konguenzabbildung ineinander überführt werden können. Konguenzabbildung auch Bewegung genannt sind Parallelverschiebung, Drehung, Spiegelung und die Verknüpfung dieser Abbildung. Somit kann eine viereckige Leuchtfläche aus vier dreieckigen Leuchtmodulen bausteinartig zusammengesetzt werden, wobei zumindest zwei Leuchtmodule nicht kongruent zueinander sind. Denkbar ist auch, dass alle vier Leuchtmodule eine unterschiedliche Größe aufweisen und keines der Leuchtmodule mit einem weiteren Leuchtmodul kongruent ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform. In diesem Ausführungsbeispiel weist die viereckige Leuchtfläche 100 eine Kantenparallele k auf, welche parallel zur ersten Seitenkante a der viereckigen Leuchtfläche verläuft und die Höhen h1 und h2 der ersten und zweiten Leuchtmodule umfasst. In diesem Fall liegt die Kantenparallel k bei b/2. Dabei gilt: a/2 ≥ h1 ≥ a/4 und/oder a/2 ≥ h2 ≥ a/4 und/oder h1 + h2 ≤ a. Insbesondere ist h1 = h2 = a/4. Somit kann eine viereckige Leuchtfläche aus vier Leuchtmodulen bausteinartig zusammengesetzt werden, wobei zumindest zwei Leuchtmodule, beispielsweise das erste Leuchtmodul LM1 und das zweite Leuchtmodul LM2 beziehungsweise das dritte Leuchtmodul LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4, kongruent oder nichtkongruent zueinander sind. Das erste Leuchtmodul LM1 und das zweite Leuchtmodul LM2 sind dreieckig und das dritte Leuchtmodul LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4 trapezförmig ausgestaltet. Denkbar wäre, dass die Leuchtmodule in weitere Leuchtmoduluntereinheiten unterteilt werden, welche dreieckig, viereckig, quadratisch, trapezförmig und/oder parallelogrammförmig sind. So kann beispielsweise das erste Leuchtmodul LM1 und/oder das zweite Leuchtmodul LM2 in weitere kleine Dreiecke oder Dreiecke und Quadrate oder Rechtecke unterteilt werden. Die trapezförmigen dritten Leuchtmodule LM3 und das vierte Leuchtmodul LM4 können beispielsweise jeweils in eine quadratförmige Leuchtmoduluntereinheit und zwei dreieckige Leuchtmoduluntereinheiten unterteilt werden. Eine andere Anordnung von Leuchtmoduluntereinheiten ist ebenfalls denkbar. ″f″ beziehungsweise ″g″ bezeichnet die Viertel Länge der Seitenkante a der viereckigen Leuchtfläche.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform. Das erste, zweite, dritte und vierte Leuchtmodul LM1 bis LM4 entsprechend der in 4 dargestellten Ausführungsform können aus Leuchtmoduluntereinheiten zusammengesetzt werden. So ist das erste Leuchtmodul LM1 bausteinartig aus den Leuchtmoduluntereinheiten LM1-1 und LM1-2 zusammengesetzt. Das zweite Leuchtmodul LM2 ist bausteinartig aus den Leuchtmoduluntereinheiten LM2-1 und LM2-2 zusammengesetzt. Das dritte Leuchtmodul LM3 ist bausteinartig aus den Leuchtmoduluntereinheiten LM3-1 und LM3-2 zusammengesetzt. Das vierte Leuchtmodul LM4 ist bausteinartig aus den Leuchtmoduluntereinheiten LM4-1 und LM4-2 zusammengesetzt. Dabei sind die Leuchtmoduluntereinheiten LM1-1, LM2-1, LM3-1 und LM4-1 dreieckig und die Leuchtmoduluntereinheiten LM1-2, LM2-2, LM3-2 und LM4-2 trapezförmig ausgeformt. Das bausteinartige Zusammenfügen der Leuchtmoduluntereinheiten ergeben die jeweiligen Leuchtmodule und somit die viereckige Leuchtfläche. Insbesondere sind die Leuchtmoduluntereinheiten LM1-1 und LM2-1 beziehungsweise LM3-1 und LM4-1 kongruent zueinander. Gleiches gilt für die Leuchtmoduluntereinheiten LM1-2 und LM2-2 beziehungsweise LM3-2 und LM4-2. ″h1-1″ bezeichnet in 7 die entsprechende Höhe der Leuchtmoduluntereinheit LM1-1. ″h1-2″ bezeichnet in 7 die entsprechende Höhe der Leuchtmoduluntereinheit LM1-2. Analoges gilt für die Leuchtmoduluntereinheiten LM2-1, LM2-2, LM3-1, LM3-2, LM4-1 und LM4-2. Insbesondere gilt: h1 = h1-2 + h1-1 und/oder h2 = h2-1 + h2-2. Insbesondere ist h1-1 = a/4.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer viereckigen Leuchtfläche 100 gemäß einer Ausführungsform, welche hinter einem Display 200 angeordnet ist. Das zumindest eine Display kann von der viereckigen Leuchtfläche 100 einen Abstand d aufweisen. Besonders bevorzugt ist d 0 mm bis 5 mm, insbesondere 0,05 mm bis 5 mm. Somit kann bei d=0 das zumindest eine Display 200 in direktem Kontakt zur viereckigen Leuchtfläche 100 sein. Alternativ kann das zumindest eine Display von der viereckigen Leuchtfläche 100 mit d > 0, beispielsweise d 0,05 mm bis 5 mm, beabstandet sein. Der Abstand ist dabei abhängig von den verwendeten zusätzlichen Schichten und/oder Elementen.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Leuchtmodul, das mit LEDs bestückt ist, die an einer Stirnseite des Lichteinkoppelteils 3 Licht in das erste Leuchtmodul oder weiteren Leuchtmodulen 1 einkoppeln. Im Lichteinkoppelteil 3 findet eine Homogenisierung des von den LEDs 2 ausgesandten Lichts statt, bevor die Strahlung in den Leuchtkörper 9 eintritt.
Durch den sich verjüngenden Querschnitt des Leuchtkörpers 9 wird gewährleistet, dass über die gesamte Lichtaustrittsfläche Licht austritt.
Alle Flächen, durch die, im Gegensatz zur Lichtaustrittsfläche 6 und zur Lichteintrittsfläche 16 zwischen den LEDs und Lichteinkoppelteil, im Betrieb kein Licht hindurchtreten muss, sind vorzugsweise mit einer reflektierenden Beschichtung 13 versehen, die ein Übersprechen zwischen den Leuchtmodulen über Seitenflächen weitgehend verhindern und/oder Verluste reduzieren.
Eine Reflexionsstruktur 5 auf oder in der Bodenfläche 7 des Leuchtkörpers zwischen Lichteinkoppelteil 3 und Leuchtkörper 9 hilft, dass Licht durch Reflexion direkt hinter die Stufe 4 zur Lichtaustrittsfläche gelangt. Die Reflexionsstruktur kann beispielsweise wellenartig ausgeprägt sein. Geeignet ist aber auch jede andere Struktur, die hilft, eine schwächere Ausleuchtung des Leuchtkörpers im Bereich der Stufe zu vermeiden.
In 9 ist zu sehen, dass der Endbereich 8 des Leuchtmoduls dieselbe Dicke aufweist wie die Höhe der Stufe 4. Dies gewährleistet eine ebene Leuchtfläche nach Zusammenfügen einer Mehrzahl einzelner Leuchtmodule, wie es in der Draufsicht beispielhaft in den 1 bis 7 und im Querschnitt in 11 zu sehen ist.
10 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein erstes Leuchtmodul oder ein weiteres Leuchtmodul oder eine Leuchtmoduluntereinheit. Ein wesentlicher Unterschied zu dem Leuchtmodul, das in 9 beschrieben ist, liegt darin, dass das Licht über die Bodenfläche 7 des Leuchtmoduls bzw. des Leuchtkörpers in das Lichteinkoppelteil 3 eingekoppelt wird. Um eine Einkopplung des Lichts in das gesamte Leuchtmodul zu erzielen, ist im Lichteinkoppelteil 3 die den LEDs gegenüberliegende Seite parabelförmig bzw. parabolförmig geformt. Das von den LEDs 2 ausgestrahlte Licht wird an dieser parabelförmigen bzw. parabolförmigen Seite in den Leuchtkörper 9 des Leuchtmoduls 1 umgelenkt. Stufe 4 und Endbereich 8 des Leuchtmoduls besitzen wieder eine solche Höhe bzw. Dicke, dass einzelne Leuchtmodule LM1, LM2, LM3, LM4 oder Leuchtmoduluntereinheiten so zusammengefügt werden können, dass sich eine ebene Oberfläche der Leuchtfläche der Beleuchtungsvorrichtung ergibt.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts zweier zusammengefügter Leuchtmodule oder Leuchtmoduluntereinheiten. Hier wird beispielhaft gezeigt, wie zwei Leuchtmodule (1) beim Zusammensetzen zu einer Leuchtfläche so überlappen, dass das Lichteinkoppelteil 3 von dem benachbarten Leuchtmodul abgedeckt ist. Es ergibt sich eine weitgehend ebene Leuchtfläche.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf sämtliche Verfahren und Beleuchtungsvorrichtungen, die die prinzipiellen Merkmale des Hauptanspruchs der Erfindung aufweisen. Insbesondere ist sie für Beleuchtungsvorrichtungen einsetzbar, die sich nicht nach der Norm einer Flächendiagonale richten, die eine ganzzahlige Länge in Zoll gemessen besitzt. Durch vom Markt vorgegebene andere Normen von beleuchteten Gegenständen, wie z.B. Monitoren, können andere Abmessungen von Leuchtflächen, und damit einzelner Leuchtmodule notwendig sein.
Es lässt sich außerdem eine Vielzahl verschiedener LEDs verwenden, die Licht in die einzelnen Leuchtmodule einkoppeln. Es lassen sich weiterhin verschiedene Helligkeiten und Farben einzelner LEDs kombinieren. Es lassen sich alle Reflektormaterialien, z.B. die herkömmlichen Reflektormaterialien, sowie verschiedene Materialien für die Leuchtkörper einsetzen.
Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich, LEDs als Lichtquellen einzusetzen. Statt LEDs können auch andere Lichtquellen, vorzugsweise die oben genannten Lichtquellen wie beispielsweise Kaltkathodenlampen in Form von CCFLs (coldcathode fluorescent lamps) oder Neonröhren, OLEDs (organische Leuchtdioden) oder elektrolumineszierende Folien vorgesehen sein.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch einzelne neue Merkmale sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung umfassend, – eine viereckige Leuchtfläche, – wobei die viereckige Leuchtfläche eine erste Seitenkante a und eine gegenüberliegende Seitenkante a_g aufweist, – wobei die viereckige Leuchtfläche eine zweite Seitenkante b und eine gegenüberliegende Seitenkante b_g aufweist, – wobei die viereckige Leuchtfläche bausteinartig aus zumindest einem ersten Leuchtmodul und weiteren Leuchtmodulen zusammengesetzt ist, – wobei zumindest das erste Leuchtmodul dreieckig ist, – wobei die Grundfläche des ersten Leuchtmoduls eine Seitenkante b1 und einen dieser Seitenkante b1 gegenüberliegenden Eckpunkt E1 aufweist, – wobei eine Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E1 und einem Lotfußpunkt L1 auf der Seitenkante b1 eine Höhe h1 des ersten Leuchtmoduls ist, wobei gilt 0 < h1 ≤ a und b = b1.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leuchtfläche rechteckig, quadratisch, trapezförmig oder parallelogrammförmig ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Eckpunkt E1 des ersten Leuchtmoduls einen Punkt auf der gegenüberliegenden Seitenkante b_g der viereckigen Leuchtfläche entspricht.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weiteren Leuchtmodule eine Geometrie aufweisen, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Dreiecke, Vierecke, Quadrate, Trapeze, Parallelogramme und Kombinationen daraus umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weiteren Leuchtmodule ein zweites Leuchtmodul umfassen, wobei dass zweite Leuchtmodul ein Dreieck ist, wobei die Grundfläche des zweiten Leuchtmoduls eine Seitenkante b2 und einen gegenüber liegenden Eckpunkt E2 aufweist, wobei eine Verbindungsstrecke zwischen dem Eckpunkt E2 und einem Lotfußpunkt L2 auf der Seitenkante b2 ist eine Höhe h2 des zweiten Leuchtmodul ist, wobei gilt 0 ≤ h2 ≤ a.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Eckpunkt E1 des Dreieckes des ersten Leuchtmoduls dem Eckpunkt E2 des Dreieckes des zweiten Leuchtmoduls entspricht.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei gilt: E1 = E2 und h1 = h2 = a/2 und h1 + h2 = a, b1 = b, b2 = b_g und b = b_g.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, wobei die viereckige Leuchtfläche eine Kantenparallele aufweist, welche parallel zur ersten Seitenkante a der viereckigen Leuchtfläche verläuft und die Höhen h1 und h2 der ersten und zweiten Leuchtmodule umfasst, wobei gilt: a/2 ≥ h1 ≥ a/4 und/oder a/2 ≥ h2 ≥ a/4 und/oder h1 + h2 ≤ a ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach vorherigem Anspruch, wobei gilt: h1 = h2 ≤ a/4 und b1 = b2 = b = b_g und h1 + h2 = a oder h1 = h2 ≥ a/4 und b1 = b2 = b = b_g und h1 + h2 = a.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest einige der ersten, zweiten und/oder der weiteren Leuchtmodule oder alle Leuchtmodule ein Lichteinkoppelteil mit lichtemittierenden Dioden aufweisen.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die viereckige Leuchtfläche rechteckig oder quadratisch ist und bausteinartig aus dem ersten und zweiten Leuchtmodul zusammengesetzt ist, oder wobei die viereckige Leuchtfläche trapezförmig ist und bausteinartig aus dem ersten und zweiten Leuchtmodul sowie einem weiteren Leuchtmodul zusammengesetzt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Leuchtmodul und/oder das zweite Leuchtmodul und/oder die weiteren Leuchtmodule bausteinartig aus zumindest weiteren Leuchtmoduluntereinheiten zusammengesetzt sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weiteren Leuchtmoduluntereinheiten dreieckig, viereckig, quadratisch, trapezförmig und/oder parallelogrammförmig sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste und/oder zweite Leuchtmodul und/oder die weiteren Leuchtmodule zumindest eine Außenfläche aufweisen, die nicht eine Lichtaustrittsfläche oder Lichteintrittsfläche ist, und zumindest teilweise mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.
Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, zur Hintergrundbeleuchtung von einem oder mehreren Displays, wobei die Beleuchtungsvorrichtung in direktem Kontakt mit zumindest einem Display ist oder von dem zumindest einem Display beabstandet ist.