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Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Stehleuchte, mit einer Lichtverteilerplatte, die eine Seitenkante hat und eingerichtet ist zum Abstrahlen von Licht in eine erste Richtung, und mit einer Vielzahl an Seiten-Leuchtdioden, die entlang der Seitenkante zum Einstrahlen von Licht in die Lichtverteilerplatte angeordnet sind. Derartige Leuchten werden beispielsweise zur Arbeitsplatzbeleuchtung eingesetzt. Vorteilhaft an derartigen Leuchte ist, dass sie sehr flach gebaut werden können, was aus ästhetischen Gründen erwünscht ist.
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Nachteilig an bekannten Leuchte ist, dass sie zwar den Arbeitsplatz gut ausleuchten können, aber zu einem starken Kontrast zwischen der beleuchteten Fläche und nicht beleuchteten Flächen führen. Weiterhin ist der indirekt abgestrahlte Lichtstrom zu gering.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu vermindern.
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Die Erfindung löst das Problem durch eine gattungsgemäße Leuchte, die eine Vielzahl Hintergrund-Leuchtdioden aufweist, die zum Abstrahlen von Indirekt-Licht in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung angeordnet sind.
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Vorteilhaft an einer derartigen Leuchte ist, dass nicht nur der Arbeitsplatz gut ausgeleuchtet werden kann, es kommt zudem zu einem geringen Kontrast zwischen der von dem Direkt-Licht ausgeleuchteten Fläche und deren Umgebung, da das Indirekt-Licht die Umgebung erhellt.
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Es ist ein weiterer Vorteil, dass die erfindungsgemäße Leuchte überraschend flach gebaut werden kann. Da die flache Bauweise aus ästhetischen Gründen anstrebenswert ist, wurde bislang versucht, alles Licht, auch das für eine etwaige Hintergrundbeleuchtung, aus der Lichtverteilerplatte auszukoppeln. Es wurde nun aber festgestellt, dass auch die zusätzlich vorhandenen Hintergrund-Leuchtdioden kaum zu einer Erhöhung der Dicke der Leuchte führen.
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Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Merkmal, dass die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist, verstanden, dass sich die abgestrahlten Lichtkegel deutlich voneinander unterscheiden. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die zweite Richtung unter einem Winkel von 180° zur ersten Richtung verläuft. Insbesondere ist es auch möglich, dass ein Winkel zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung größer ist als 160°, insbesondere größer als 170°. Die erste Richtung und die zweite Richtung werden dabei festgelegt durch diejenige Richtung, in die die höchste Lichtstärke abgegeben wird. Günstig ist es, wenn die erste Richtung, in die die Lichtverteilerplatte das Licht abstrahlt, einen Winkel mit einer Normalen auf die Lichtverteilerplatte von höchstens 15°, insbesondere höchstens 10°, bildet.
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Es ist möglich und stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, dass die Leuchtdioden zum Abgeben von weißem Licht ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich sind die Leuchtdioden in ihrer Farbtemperatur und/oder dem Blauanteil im Licht einstellbar.
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Die Seiten-Leuchtdioden sind so an der Seitenkante der Lichtverteilerplatte angeordnet, dass eingestrahltes Licht aufgrund von Totalreflektion die Lichtverteilerplatte nicht sofort verlassen kann. Die Lichtverteilerplatte besitzt eine Auskoppel-Struktur, die die Totalreflektion lokal verhindert und dazu führt, dass das Licht die Lichtverteilerplatte verlassen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Leuchte ein Reflektorelement, das zwischen der Lichtverteilerplatte und den Hintergrund-Leuchtdioden angeordnet ist und zum Reflektieren von Licht, das aus der Lichtverteilerplatte in die zweite Richtung austritt, ausgebildet ist. Es ist günstig, wenn das Reflektorelement diffus-weiß reflektierend ausgebildet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass das Reflektorelement beispielsweise durch eine Metallfolie gebildet ist und damit gerichtet reflektierend wirkt. So wird erreicht, dass wenig Streulicht in die zweite Richtung gelangt.
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Vorzugsweise sind die Hintergrund-Leuchtdioden auf zumindest einem LED-Streifen befestigt. Unter einem LED-Streifen wird eine Platine verstanden, auf der zumindest drei, vorzugsweise zumindest sechs, Leuchtdioden angeordnet und gemeinsam kontaktiert sind. Derartige LED-Streifen sind kostengünstig herstellbar und montierbar.
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Vorzugsweise umfasst die Leuchte eine Metallplatte, die zwischen der Lichtverteilerplatte und den Hintergrund-Leuchtdioden angeordnet ist, wobei die Hintergrund-Leuchtdioden mit thermischem Festkörperkontakt relativ zu der Metallplatte befestigt sind, sodass die Metallplatte als Kühlelement für die Hintergrund-Leuchtdioden wirkt. Unter thermischem Festkörperkontakt wird dabei verstanden, dass über 90 % des Wärmestroms ausschließlich durch Wärmeleitung, nicht aber durch Konvektion und/oder Strahlung von den Hintergrundleuchtdioden auf die Metallplatte übertragen wird. Insbesondere liegt der LED-Streifen flächig auf der Metallplatte auf, sodass ein besonders guter thermischer Kontakt hergestellt ist.
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Vorzugsweise hat die Leuchte eine Bauhöhe von höchstens 30 Millimeter, insbesondere höchstens 20 Millimeter. Eine derart geringe Bauhöhe ist bislang nicht erreicht worden.
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Günstig ist es, wenn die Hintergrund-Leuchtdioden ausgebildet sind zum Abstrahlen eines Indirekt-Lichtstroms von zumindest 5000 Lumen, insbesondere zumindest 10000 Lumen. Bei dem angegebenen Lichtstrom handelt es sich um die Summe aller Lichtströme aller LEDs, die in eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung Licht emittieren.
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Günstig ist es, wenn die Seiten-Leuchtdioden und die Lichtverteilerplatte ausgebildet sind zum Abstrahlen eines Direkt-Lichtstroms, der höchsten ein Fünftel, insbesondere höchstens ein Zehntel, des Indirekt-Lichtstroms beträgt. Das hat den Vorteil, dass der zu beleuchtende Arbeitsplatz gut ausgeleuchtet werden kann und zudem kein starrer Kontrast zur Umgebung entsteht.
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Günstig ist es, wenn der Direkt-Lichtstrom zumindest 1000 Lumen, insbesondere zumindest 2000 Lumen beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass ein Arbeitsplatz so hinreichend stark ausgeleuchtet werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leuchte eine elektrische Steuereinheit, die mit den Hintergrund-Leuchtdioden und den Seiten-Leuchtdioden so verbunden ist, dass die Hintergrund-Leuchtdioden und die Seiten-Leuchtdioden getrennt voneinander automatisch ansteuerbar sind. In anderen Worten ist es mittels der Steuereinheit beispielsweise möglich, die Hintergrund-Leuchtdioden so automatisch anzusteuern, dass der Indirekt-Lichtstrom zunimmt, wohingegen der Direkt-Lichtstrom gleich bleibt oder abnimmt. Das erlaubt eine individuelle Abstimmung von Indirekt- und Direkt-Lichtstrom.
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Günstig ist es, wenn die Steuereinheit ausgebildet ist zum automatischen Ansteuern der Hintergrund-Leuchtdioden und der Seiten-Leuchtdioden, sodass das Indirekt-Licht einen höheren Blauanteil und/oder eine höhere Farbtemperatur hat als das Direkt-Licht.
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Vorzugsweise weist die Steuereinheit eine Uhr auf und ist ausgebildet zum zeitabhängigen Verändern einer Farbtemperatur des Direkt-Lichts und/oder des Indirekt-Lichts. Dazu ist die Steuereinheit mit den Hintergrund-Leuchtdioden und/oder den Seiten-Leuchtdioden verbunden, die Farbtemperatureinstellbar ausgebildet sind.
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Die Uhr kann ausgebildet sein zum automatischen Empfang eines Zeitsignals und/oder der Zeit eines Satelliten-Navigationssystems, das ist aber nicht notwendig. Günstig ist es, wenn die Steuereinheit programmierbar ausgebildet ist, sodass ein zeitlicher Verlauf der Farbtemperatur und/oder eines Blauanteil des Direkt-Lichts und/der des Indirekt-Lichts vorgebbar ist. Es ist dann beispielsweise möglich, den zeitlichen Verlauf der Farbtemperatur des Indirekt-Lichts und/oder des Direkt-Lichts an den Verlauf der Farbtemperatur des natürlichen Lichts oder die Anforderungen der Nutzer anzupassen.
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So kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass vormittags eine höhere Farbtemperatur abgegeben wird, um die Serotoninausschüttung bei den Nutzern zu stimulieren und die Konzentrationsfähigkeit zu fördern. Nachmittags oder abends kann dann die Farbtemperatur verringert werden, um einen gleitenden Übergang in den Feierabend zu fördern. Alternativ zum Verändern der Farbtemperatur kann die Steuereinheit eingerichtet sein zum Verändern eines Blauanteils blauen Lichts an den Direkt-Licht oder dem Indirekt-Licht.
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Es ist günstig, wenn die Steuereinheit eine Schnittstelle besitzt, beispielsweise eine Funkschnittstelle oder eine USB-Schnittstelle, so dass die Steuereinheit von einem externen Rechner aus programmiert werden kann.
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Vorzugsweise besitzt die Metallplatte an Stellen, an denen sie nicht in Kontakt mit einem LED-Streifen ist, Auswölbungen, die von der Lichtverteilerplatte wegweisen und einen Luftstrom erlauben, der zumindest auch an der Metallplatte entlang führt. Auf diese Weise kann die von den Leuchtdioden auf den Streifen entwickelte Wärme auch durch Konvektion von der Metallplatte abgeführt werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
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1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leuchte,
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2a eine Ansicht auf einen Kopf der erfindungsgemäßen Leuchte gemäß 1 von schräg oben,
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2b eine Ansicht von schräg unten auf den Kopf gemäß 2a und
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3 einen Kopf einer erfindungsgemäßen Leuchte gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Leuchte 10, die ein Kopfteil 12, einen Arm 14 und ein schematisch angedeutetes Fußteil 16 aufweist. Das Kopfteil 12 besitzt eine Lichtverteilerplatte 18, die zwei Seitenkanten 20.1, 20.2 hat. Entlang der Seitenkanten 20.1, 20.2 sind Seiten-Leuchtdioden 22.1, 22.1, ... angeordnet, von denen in 1 lediglich die Seiten-Leuchtdioden 22.1 und 22.2 zu erkennen sind. Der Begriff der Seiten-Leuchtdiode soll verdeutlichen, dass die Leuchtdioden an der Seite angeordnet sind, eine Einschränkung hinsichtlich ihrer technischen Ausgestaltung bedeutet das jedoch nicht. Die Seiten-Leuchtdioden 22.i (i = 1, 2, ...) strahlen Licht in die Lichtverteilerplatte ein.
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Im Ausschnitt von 1 ist zu erkennen, dass das Kopfteil 12 unterhalb der Leichtverteilerplatte 18 eine Mikrolinsenplatte 24 aufweist, die zum Homogenisieren des von der Lichtverteilerplatte 18 abgestrahlten Lichts dient. Das von den Seiten-Leuchtdioden 22.i abgestrahlte Licht wird an schematisch eingezeichneten Rillen 26 aus der Lichtverteilerplatte 18 ausgekoppelt. Danach tritt es entweder in eine erste Richtung R1 aus, im vorliegenden Fall nach unten, oder aber in der der ersten Richtung R1 entgegengesetzten zweiten Richtung R2. Im letzten Fall trifft das Licht auf ein Reflektorelement 28, das im vorliegenden Fall durch ein weißes Kunststoffelement gebildet ist, so dass das Licht ebenfalls in der ersten Richtung R1 das Kopfteil verlässt.
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In die erste Richtung R1 strahlt die Leuchte 10 einen Direkt-Lichtstrom ΦV,d ab, in die zweite Richtung R2 einen Indirekt-Lichtstrom ΦV,H, der um den Faktor fünf größer ist als der Direkt-Lichtstrom ΦV,d.
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Oberhalb des Reflektorelements ist eine Metallplatte 30 angeordnet, die vorzugsweise aus Aluminium und/oder Kupfer gefertigt ist. Die Metallplatte 30 ist im vorliegenden Fall als Aluminiumblech ausgebildet und schützt die unter dem Aluminiumblech liegenden Komponenten gegen Verschmutzung und Zugriff.
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Auf der Kupferplatte 30 ist mit thermischem Kontakt ein LED-Streifen 32 angeordnet, der eine Mehrzahl an Hintergrund-Leuchtdioden 34.1, 34.2, ... aufweist. Diese Hintergrund-Leuchtdioden 34.i strahlen in die zweite Richtung R2. Die Hintergrund-Leuchtdioden 34.i und die Seiten-Leuchtdioden 22.i sind mit einer schematisch eingezeichneten elektrischen Steuereinheit 36 verbunden, die beispielsweise im Fußteil 16 angeordnet ist.
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Das Kopfteil hat eine Bauhöhe H, die kleiner ist als 30 Millimeter und im vorliegenden Fall 20 Millimeter beträgt.
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2a zeigt eine Ansicht von oben auf das Kopfteil 12. Es ist zu erkennen, dass dieses einen Rahmen 38 aufweist, der vorzugsweise aus Metall, insbesondere Aluminium, ausgebildet ist und mit der Metallplatte 30 (vgl. 1) in thermischem Kontakt steht.
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2b zeigt eine Ansicht von schräg unten auf das Kopfteil 12, sodass die Mikrolinsenplatte 24 zu erkennen ist. ApfeLmuz$8
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kopfteils 12 einer erfindungsgemäßen Leuchte, bei der die LED-Streifen 32 alle oder zum Teil unter einem Neigungswinkel α relativ zu einer Ebene E geneigt ist, entlang der sich die Lichtverteilerplatte 18 (vgl. 1) erstreckt. Auf diese Weise bildet die zweite Richtung R2 in Abstrahlrichtung Winkel β, der kleiner ist als 180° und beispielsweise 160° beträgt.
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1 zeigt schematisch, dass die Steuereinheit 36 eine Uhr 40 aufweisen kann, anhand der ein Programm gesteuert wird, das die Farbtemperatur oder den Anteil an blauem Licht, den die Leuchtdioden 34.i und/oder die Seiten-Leuchtdioden 24.i abgeben. Die Steuereinheit kann zudem eine Schnittstelle 42 aufweisen, beispielsweise eine Funkschnittstelle, mittels der per Funk Daten mit einem Rechner ausgetauscht werden können. Beispielsweise ist die Schnittstelle 42 eine Bluetooth-Schnittstelle, so dass mittels eine Mobiltelefons und einem auf dem Mobiltelefon ausgeführten Programm die Lichtfarbe der Seiten-Leuchtdioden 22.i und/oder der Leuchtdioden 34.i unabhängig voneinander einstellbar sind. Es ist zudem möglich, über diese Schnittstelle 42 die Steuereinheit 36 zu programmieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leuchte
- 12
- Kopfteil
- 14
- Arm
- 16
- Fußteil
- 18
- Lichtverteilerplatte
- 20
- Seitenkante
- 22
- Seiten-Leuchtdioden
- 24
- Mikrolinsenplatte
- 26
- Rille
- 28
- Reflektorelement
- 30
- Metallplatte
- 32
- LED-Streifen
- 34
- Hintergrund-Leuchtdiode
- 36
- Steuereinheit
- 38
- Rahmen
- 40
- Uhr
- 42
- Schnittstelle
- α
- Neigungswinkel
- β
- Abstrahlrichtungswinkel
- N
- Normale
- R1
- erste Richtung
- R2
- zweite Richtung
- ΦV
- Lichtstrom
