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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Lichtmischbox mit mindestens einer darin an einer Rückwand innenseitig angeordneten Lichtquelle und mindestens einer an einer Vorderseite angeordneten Lichtaustrittsöffnung, die mittels einer lichtdurchlässigen Abdeckung abgedeckt ist. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar auf Leuchten mit Deckenfluter-Funktion, z.B. abgehängte Deckenleuchten oder Stehleuchten.
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Leuchtvorrichtungen der betreffenden Art sind grundsätzlich bekannt, z.B. als Deckenleuchten zur blendungsfreien Beleuchtung insbesondere von Büroräumen. Diese weisen an der (nach unten gerichteten) Vorderseite eine annähernd vollflächige Lichtaustrittsöffnung auf, die mittels einer transparenten Abdeckung abgedeckt ist. Zur Entblendung ist die Abdeckung außenseitig mit einer Prismenfolie belegt, welche das Lichtabstrahlmuster entblendet. Dabei kann es sowohl an der inneren Oberfläche der transparenten Abdeckung als auch an der äußeren Oberfläche der Prismenfolie zu einer Reflexion kommen, aufgrund welcher Licht zurück in die Lichtmischboxen geworfen wird. An den Innenwänden wird das zurückgeworfene Licht, zum Teil mehrfach, reflektiert und wieder auf die transparente Abdeckung geworfen. Da die Reflexionen verlustbehaftet sind, ergibt sich so ein Wirkungsgrad der Leuchtvorrichtungen von nur ca. 90%. Soll diese Leuchtvorrichtung gleichzeitig auch als Deckenbeleuchtung oder Deckenfluter verwendet werden, so wird an einer Außenseite der (nach oben gerichteten) Rückwand ein Leuchtmittel angeordnet, das die Decke direkt anstrahlt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung aufweisend eine Lichtmischbox mit einem höheren Wirkungsgrad bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Lichtmischbox mit mindestens einer darin an einer Rückwand innenseitig angeordneten Lichtquelle und mindestens einer an einer Vorderseite angeordneten Lichtaustrittsöffnung, die mittels einer lichtdurchlässigen Abdeckung abgedeckt ist, wobei die Lichtmischbox an mindestens einer anderen Wand als der Vorderseite mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung aufweist.
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Bei dieser Leuchtvorrichtung kann das von der lichtdurchlässigen Abdeckung in die Lichtmischbox zurückgestrahlte Licht durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung austreten. Das durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung austretende Licht kann zur Erweiterung des durch die vorderseitige Lichtaustrittsöffnung austretenden Lichts verwendet werden, insbesondere zur Wandbeleuchtung (insbesondere falls mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung in einer Seitenwand der Lichtmischbox vorhanden ist) oder zur Deckenbeleuchtung (insbesondere falls mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung in einer Rückwand der Lichtmischbox vorhanden ist). Auf spezielle, an einer Außenseite der Lichtmischbox angeordnete Leuchtmittel kann verzichtet werden, was die Leuchtvorrichtung einfacher und preiswerter macht. Da zudem das durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung austretende Licht in der Regel eine geringere Zahl an Reflexionen hinter sich gebracht hat als das erneut vorderseitig austretende Licht, sind die Reflexionsverluste in der Lichtmischbox geringer und folglich die Lichtausbeute und der Wirkungsgrad der Leuchtvorrichtung erhöht. Der Wirkungsgrad konnte so auf mindestens 95% gesteigert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das aus der mindestens einen weiteren Lichtaustrittsöffnung austretende Licht eine vergleichsweise hohe Intensität in einem seitlichen Winkelbereich aufweist ("Batwing-Verteilung"), so dass eine daraus angeleuchtete Wand großflächig und ohne ausgeprägte Helligkeitsmaxima oder Spots angeleuchtet werden kann.
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Unter einer Lichtmischbox kann insbesondere ein Gehäuse der obigen Art mit reflektierenden Innenwänden verstanden werden. Von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahltes Licht kann insbesondere teilweise direkt durch die mindestens eine Lichtaustrittsöffnung laufen und teilweise zunächst an den Innenwänden reflektiert (also indirekt) durch die mindestens eine Lichtaustrittsöffnung laufen. Das an den Innenwänden reflektierte Licht kann insbesondere direkt von der mindestens einen Lichtquelle stammendes und/oder von der lichtdurchlässigen Abdeckung reflektiertes Licht sein.
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Die Innenwände sind insbesondere diffus reflektierende Innenwände.
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Die Lichtmischbox kann insbesondere kastenförmig ausgebildet sein, insbesondere mit einer eckigen oder einer nichteckigen (z.B. kreisrunden oder ovalen) Seitenwand.
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Es ist außerdem eine Weiterbildung, dass ein Anteil des vorderseitig (d.h., durch die mindestens eine an der Vorderseite angeordnete Lichtaustrittsöffnung) austretenden Lichts zu dem durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung austretende Licht in einem Verhältnis der Lichtströme zwischen 70 zu 30 bis 80 zu 20 liegt. Dies ermöglicht eine ausreichende Beleuchtung sowohl nach unten durch die vorderseitige mindestens eine Lichtaustrittsöffnung als auch zur Funktion als Wand- oder Deckenfluter.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine lichtdurchlässige Abdeckung, welche die mindestens eine an der Vorderseite angeordnete Lichtaustrittsöffnung abdeckt, mindestens bereichsweise eine Prismenstruktur aufweist. Dadurch wird eine Entblendung des durch diese Lichtaustrittsöffnung austretenden Lichts erreicht, insbesondere für eine Bürobeleuchtung.
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Die mindestens eine lichtdurchlässige Abdeckung, welche die mindestens eine an der Vorderseite angeordnete Lichtaustrittsöffnung abdeckt, kann transparent oder diffus streuend ausgestaltet sein.
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Es ist eine zur Verhinderung einer Beschädigung oder Verschmutzung des Innenraums der Lichtmischbox vorteilhafte Ausgestaltung, dass die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung mittels einer lichtdurchlässigen (transparenten oder diffusen) Abdeckung abgedeckt ist.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Abdeckung der mindestens einen weiteren Lichtaustrittsöffnung (zumindest bereichsweise) eine Prismenstruktur aufweist, um ein Lichtabstrahlmuster noch weiter zu vereinheitlichen. Jedoch kann die Abdeckung der mindestens einen weiteren Lichtaustrittsöffnung auch ohne eine solche Prismenstruktur auskommen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine lichtdurchlässige Abdeckung, welche die mindestens eine an der Vorderseite angeordnete Lichtaustrittsöffnung abdeckt, mindestens bereichsweise eine außenseitig angeordnete Prismenfolie aufweist. Dies ermöglicht eine flache und preiswerte Abdeckung mit Prismenstruktur. Jedoch ist auch z.B. eine in die Abdeckung eingearbeitete oder eine damit einstückig hergestellte Prismenstruktur denkbar.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Lichtmischbox mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung an der Rückwand aufweist. Dies stellt der Leuchtvorrichtung eine effektive Deckenfluter-Funktion bereit, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Stehleuchte oder abgehängte Deckenleuchte.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass mindestens eine Lichtquelle an einem zentralen Bereich der Rückwand angeordnet ist. So lässt sich eine besonders gleichmäßige Lichtverteilung durch die Rückwand mit einfachen Mitteln erreichen. Weitere Lichtaustrittsöffnungen in der Rückwand können insbesondere symmetrisch in Umfangsrichtung um den zentralen Bereich angeordnet sein, z.B. in Form von ringsektorartigen Aussparungen, ggf. in mehreren Abständen.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass mindestens eine Lichtquelle an einem Randbereich der Rückwand angeordnet ist. Dies ermöglicht eine besonders große, ununterbrochene weitere Lichtaustrittsöffnung in der Rückwand.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Lichtmischbox an der Rückwand mehrere weitere Lichtaustrittsöffnungen aufweist. Dies ermöglicht eine flexible Gestaltung des durch die Rückwand auftretenden Lichtabstrahlmusters.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mehreren weiteren Lichtaustrittsöffnungen in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind. So kann ein regelmäßiges Lichtabstrahlmuster auf einfache Weise bereitgestellt werden.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lichtquelle mindestens eine Halbleiterlichtquelle umfasst. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Stehleuchte oder eine abgehängte Deckenleuchte ist. Eine solche Leuchte kann besonders vorteilhaft mit einer Deckenfluter-Funktion ausgerüstet werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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3 zeigt eine Ansicht von schräg oben auf eine Leuchtvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
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4 zeigt eine Ansicht von schräg oben auf eine Leuchtvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine quaderförmige oder scheibenförmige Leuchtvorrichtung 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 11 kann insbesondere als ein Teil einer abgehängten Deckenleuchte oder einer Stehleuchte dienen.
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Die Leuchtvorrichtung 11 weist eine Lichtmischbox 12 mit einer nach unten gerichteten Vorderseite 13, einer Seitenwand 14 und einer (nach oben gerichteten) Rückwand 15 auf. Die Vorderseite 13 weist eine große Lichtaustrittsöffnung 16 auf, welche von einer Abdeckung in Form einer Abdeckscheibe 17 abgedeckt ist. Die Vorderseite 13 ist hier ganz offen. Die Abdeckscheibe 17 ist als eine Prismenfolie 18 ausgebildet.
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Die Innenseiten 19 bzw. 20 der Seitenwand 14 und der Rückwand 15 sind reflektierend ausgebildet, insbesondere diffus reflektierend. An einem zentralen Bereich der Innenseite 20 der Rückwand 15 befindet sich (mindestens) eine Lichtquelle in Form einer Leuchtdiode 21. Deren optische Achse oder Hauptabstrahlrichtung ist nach unten gerichtet und damit senkrecht auf die Abdeckscheibe 17.
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Von der mindestens einen Leuchtdiode 21 abgestrahltes Licht trifft teilweise direkt auf die Abdeckscheibe 17, teilweise (zu einem geringen Teil) erst nach Reflexion an der Innenseite 19 der Seitenwand 14. Mit Auftreffen auf die Abdeckscheibe 17 tritt ein größter Teil dieses Lichts in die Abdeckscheibe 17 ein, ein anderer, kleinerer Teil wird jedoch zurück in die Lichtmischbox 12 reflektiert. Das durch die Abdeckscheibe 17 laufende Licht wird an der Prismenfolie 18 größtenteils nach Außen abgegeben, jedoch wird ein Teil des an eine Außenseite der Prismenfolie 18 gelangenden Lichts wieder zurückreflektiert, und zwar ebenfalls in die Lichtmischbox 12.
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Die Lichtmischbox 12 weist an ihrer Rückwand 15 mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung 22 auf. Dies stellt der Leuchtvorrichtung 11 eine effektive Deckenfluter-Funktion bereit, da in die Lichtmischbox 12 zurückreflektiertes Licht durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung 22 (nach oben) austreten kann. Auf spezielle, an einer Außenseite der Lichtmischbox angeordnete Leuchtmittel zur Deckenbeleuchtung kann verzichtet werden. Weil das aus der mindestens einen weiteren Lichtaustrittsöffnung 22 austretende Licht eine vergleichsweise hohe Intensität in einem seitlichen Winkelbereich aufweist ("Batwing-Verteilung"), wird eine daraus angeleuchtete Decke großflächig und ohne ausgeprägte Helligkeitsmaxima oder Spots angeleuchtet. Da das durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung 22 austretende Licht eine vergleichsweise geringere Zahl an Reflexionen hinter sich gebracht hat als ein herkömmlicherweise (ohne die Lichtaustrittsöffnung(en) 22) erneut vorderseitig austretendes Licht, sind die Reflexionsverluste in der Lichtmischbox 12 geringer als bisher.
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Ein Anteil des vorderseitig austretenden Lichts zu dem durch die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung austretende Licht in einem Verhältnis der Lichtströme liegt bevorzugt zwischen 70 zu 30 bis 80 zu 20.
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Die mindestens eine weitere Lichtaustrittsöffnung 22 ist mittels einer lichtdurchlässigen (transparenten oder diffusen) Abdeckung 23 abgedeckt, welche aufgrund der Funktion des dort durchtretenden Lichts als Deckenfluter und der durch die Reflexionen bereits homogenisierten Lichtverteilung ohne eine Prismenstruktur auskommt.
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 31 ist ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 11 aufgebaut, wobei jedoch nun mehrere Leuchtdioden 21 an einem Randbereich 34 einer Rückwand 35 einer Lichtmischbox 32 angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders große, ununterbrochene weitere Lichtaustrittsöffnung 36 in einem zentralen Bereich 37 der Rückwand 35.
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3 zeigt eine Ansicht von schräg oben auf eine Leuchtvorrichtung 41 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 31 ist ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 11 aufgebaut, wobei jedoch in der Rückwand 45 der Lichtmischbox 42 mehrere kreisrunde Lichtaustrittsöffnungen 46 angeordnet sind. Die Lichtaustrittsöffnungen 46 sind in einem regelmäßigen Muster angeordnet. An einer Innenseite der Rückwand 45 angeordnete Leuchtdioden (o.Abb.) können beliebig zwischen den Lichtaustrittsöffnungen 46 angeordnet sein, bevorzugt in einem gleichen oder ähnlichen Muster wie die Lichtaustrittsöffnungen 46.
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4 zeigt eine Ansicht von schräg oben auf eine Leuchtvorrichtung 51 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Die Leuchtvorrichtung 51 ist ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 41 aufgebaut, wobei jedoch in einer Rückwand 55 einer Lichtmischbox 52 mehrere rechteckige Lichtaustrittsöffnungen 56 angeordnet sind, und zwar in einem Matrixmuster.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen
