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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung mittels Licht im sichtbaren Spektralbereich und zur Desinfektion mittels Licht im ultravioletten Spektralbereich.
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2. Hintergrund
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Desinfektionsverfahren, die mittels Einsatz von unterschiedlichen Desinfektionsmitteln zur Desinfektion von Oberflächen, Einrichtungen, Räumen und dergleichen eingesetzt werden. Nachteilig ist dabei insbesondere, dass hierbei häufig gesundheits- oder umweltgefährdende Desinfektionsmittel eingesetzt werden und eine Desinfektion von größeren Bereichen vergleichsweise zeitaufwändig ist. Ferner sind Desinfektionsverfahren in der Wasseraufbereitung bekannt, die eine Desinfektion mittels UV-Strahlungsquellen offenbaren.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Beleuchtungsanordnung bereitzustellen, mit der auf einfache Weise eine Desinfektion von Oberflächen, Einrichtungen, Räumen und dergleichen vorgenommen werden kann und die darüber hinaus flexibel an die unterschiedlichsten Anwendungen angepasst werden kann.
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Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanke der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
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3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung mittels Licht im sichtbaren Spektralbereich und zur Desinfektion mittels Licht im ultravioletten Spektralbereich umfasst zumindest: zumindest ein UV-Leuchtdioden Leuchtmittel (insbesondere ein UV-Leuchtdioden-Chip) zur Abgabe vom Licht im ultravioletten Spektralbereich; zumindest ein Leuchtelement zur Abgabe von Licht im sichtbaren Spektralbereich; Erfassungsmittel zur Erfassung zumindest eines Parameters; Steuermittel zur Steuerung der Lichtabgabe der Beleuchtungsanordnung, wobei die Steuermittel zumindest in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Parameters eine Abgabe von Licht in ultraviolettem Spektralbereich steuert.
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Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung vor, eine Beleuchtungsanordnung bereitzustellen, die nicht nur zur Beleuchtung eingesetzt werden kann, sondern auch zur Desinfektion mittels zumindest einer UV-Lichtquelle.
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Der Begriff der Beleuchtungsanordnung ist in diesem Zusammenhang breit zu verstehen und umfasst nicht nur klassische Leuchtenvorrichtungen, sondern auch beispielsweise Beleuchtungen von Touchpads, Geräte, die mit Hintergrundbeleuchtungssystemen, wie beispielsweise Fernsehgeräte, OLED-Module und alle weiteren allgemeinen Beleuchtungsanwendungen.
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Unter dem Begriff des Erfassungsmittels ist vorliegend jedes Mittel zu verstehen, dass zur Erfassung von beliebigen Parametern geeignet ist, wie beispielsweise Bewegungssensoren, Temperatursensoren und dergleichen, die geeignet sind, um eine UV-Lichtabgabe der Beleuchtungsanordnung zu steuern. Durch die vorliegende Erfindung besteht somit die Möglichkeit, eine Desinfektionsfunktion in die Lichttechnik zur Beleuchtung zu integrieren bzw. sie mit dieser zu kombinieren.
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Vorzugsweise ist das Leuchtelement zur Abgabe von Licht im sichtbaren Spektralbereich durch zumindest einen LED-Chip oder durch zumindest ein OLED-Modul oder durch zumindest eine Leuchtmittelschicht mit darin enthaltenen Leuchtstoff bereitgestellt ist, wobei bei letzterem das vom zumindest einen UV-Leuchtdioden Leuchtmittel abgegebene Licht wahlweise an die Leuchtmittelschicht führbar ist, um den in der Leuchtmittelschicht enthaltenen Leuchtstoff anzuregen, so dass dieser Licht im sichtbaren Spektralbereich abgibt.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung mehrere UV-LED-Chips, die Licht im selben ultravioletten Spektralbereich abgeben können. Dadurch kann die UV-Intensität auf einfache Weise erhöhen werden, so dass eine Desinfektion in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum möglich ist.
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Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsanordnung mehrere UV-LED-Chips umfasst, die Licht in zumindest zwei ultravioletten Spektralbereichen abgeben können. Dadurch besteht die Möglichkeit, eine Desinfektion bei unterschiedlichen Wellenlängen im ultravioletten Spektralbereich vornehmen zu können, was ebenfalls zu einer Verbesserung des Desinfektionsergebnisses führen kann, da unterschiedliche Keime und dergleichen auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren können.
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Vorzugsweise wird durch die UV-LED-Chips ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 1 nm und 380 nm abgegeben. Ferner ist es bevorzugt, dass die Beleuchtungsanordnung Licht mit einer ersten Wellenlänge zwischen 200 nm und 100 nm (sogenanntes Vakuum-UV) und Licht mit einer zweiten Wellenlänge zwischen 121 nm und 10 nm (sogenanntes extremes-UV) abgeben kann. Gerade bei diesen Wellenlängen kann eine besonders hohe Desinfektionswirkung bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch UV-LED-Chips verwendet werden, die UV-Licht im UV-A, UV-B und/oder im UV-C-FUV Bereich abgeben.
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Je nach Anwendung bzw. je nach Einbausituation der Beleuchtungsanordnung kann es von Vorteil sein, dass der zumindest eine UV-LED-Chip und der zumindest eine LED-Chip auf separaten LED-Modulen angeordnet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, eine Anpassung der gewünschten Abstrahlrichtungen der Chips und eine Anpassung an die jeweiligen Einbaubedingungen auf einfache Weise vornehmen zu können.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung zur Stromversorgung des zumindest einen UV-LED-Chips und des zumindest einen LED-Chips separate Stromversorgungseinheiten und/oder separate Steuermittel. Dadurch besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die jeweiligen Chips unabhängig voneinander zu steuern, beispielsweise mittels einer Steuerung über die Stromversorgung.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung Lichtumlenk- und/oder Lichtleitelemente, um Licht aus dem sichtbaren und/oder ultravioletten Spektralbereich umzulenken bzw. zu führen. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die Beleuchtungsanordnung für die UV-LED-Chips und für die LED-Chips separate Lichtumlenk- und/oder Lichtleitelemente umfasst. Dadurch besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die von den UV-LED-Chips bzw. von den LED-Chips emittierte Strahlung in verschiedene Bereiche der Beleuchtungsanordnung bzw. in verschieden Abstrahlbereiche zu führen.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung Lichtleiter, insbesondere für ultraviolettes Licht, die manuell und/oder gesteuert an dem zumindest einen UV-LED-Chip anordenbar sind, um Licht im ultravioletten Spektralbereich in bestimmte Bereiche umleiten zu können. Beispielsweise besteht dadurch die Möglichkeit, UV-Licht um die Leuchtmittelschicht herumzuführen, so dass kein sichtbares Sekundärlicht mehr emittiert wird, sondern nur noch bzw. im Wesentlichen nur noch Licht im ultravioletten Spektralbereich.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung zumindest ein Abschattungs- oder Blendenelement und/oder ein Filterelement, dass derart an oder in der Beleuchtungsanordnung angeordnet bzw. wahlweise anordenbar ist, um vordefinierte Bereiche von einer Bestrahlung mit Licht im ultravioletten Spektralbereich abzuschirmen bzw. diese Berieche nur mit geringeren Intensitäten bestrahlt werden.
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Je nach Einbaubedingung bzw. nach Einbauort kann es notwendig sein, bestimmte Bereiche nicht mit einem vergleichsweise harten UV-Licht zu bestrahlen, beispielsweise um eine unerwünschte Materialalterung zu verhindern bzw. um eine Gefährdung von Personen zu verhindern. Eine solche Ausführungsform kann beispielsweise bei (Vitrinen-)Leuchten in Museen von Vorteil sein, die häufig berührt werden und daher desinfiziert werden müssen, während nach hinten typischerweise die empfindlichen Exponate angeordnet sind, die vorzugsweise nicht mit einem ultravioletten Licht bestrahlt werden. Vorteilhafterweise wird das Blendenelement und/oder das Filterelement ebenfalls durch die Steuermittel gesteuert bzw. betätigt.
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Als Erfassungsmittel können insbesondere Bewegungssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, Lagesensoren, piezoelektrische Sensoren und/oder manuelle Schalter verwendet werden. Je nach konkreter Einbausituation können dabei unterschiedliche Erfassungsmittel eingesetzt bzw. kombiniert werden. Soll beispielsweise durch die Beleuchtungsanordnung ein Raum, ein Gegenstand oder dergleichen desinfiziert werden, kann beispielsweise durch entsprechende Bewegungssensoren erfasst werden, ob sich Personen im zu desinfizierenden Bereich aufhalten, so dass nicht mit einer Desinfektion begonnen wird bzw. eine bereits stattfindende Desinfektion unterbrochen wird. Ferner besteht die Möglichkeit, beispielsweise mittels Druck- oder Lagesensoren zu erfassen, ob ein zu desinfizierender Gegenstand, beispielsweise ein Toilettendeckel oder ein Türgriff, in seiner Lage verändert wurde bzw. benutzt wurde, so dass nach Benutzung eines solchen Gegenstandes die Erfassungsmittel eine Desinfektion auslösen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass das Erfassungsmittel ein manuell zu betätigender Schalter ist, der nach Betätigung eine Desinfektion auslöst.
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Vorteilhafterweise sind die Steuermittel derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsanordnung Licht im ultravioletten Spektralbereich zu vorbestimmten Zeiten abgibt. Beispielsweise können dadurch Zeiträume zur Desinfektion vorgesehen werden, in denen sich sicher bzw. mit hoher Wahrscheinlichkeit keine Personen in dem mit ultraviolettem Licht zu bestrahlenden bzw. zu desinfizierenden Bereich aufhalten.
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Vorteilhafterweise sind die Steuermittel mit einem Netzwerk verbunden, so dass eine alternative oder ergänzende Steuerung der Beleuchtungsanordnung mittels einer zentralen Rechnereinheit erfolgen kann. Beispielsweise besteht dadurch die Möglichkeit, mehrere Gegenstände, Einrichtungen oder Räume zeitgleich zu desinfizieren, wenn beispielsweise bekannt ist, dass sich zu diesem Zeitpunkt keine Personen in den zu bestrahlenden Bereichen aufhalten. Ferner besteht dadurch die Möglichkeit, zentral zu erfassen, wann und wie lange eine entsprechende Desinfektion durchgeführt wurde.
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Die Steuermittel sind vorteilhafterweise derart eingerichtet, dass die Beleuchtungsanordnung Licht im ultravioletten Spektralbereich mit unterschiedlichen Intensitäten, in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen und/oder unterschiedlich gepulst abgeben kann. Dadurch besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Desinfektionsmodi vorzusehen, die an unterschiedliche Situationen/Belastungen angepasst werden können. Beispielsweise können über den Tag verteilt kürzere Desinfektionsintervalle vorgesehen werden und nachts längere und gegebenenfalls intensivere Desinfektionsintervalle.
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Die Beleuchtungsanordnung umfasst vorteilhafterweise akustische und/oder visuelle Signalmittel, die ein akustisches und/oder visuelles Signal abgeben, wenn die Beleuchtungsanordnung Licht im ultravioletten Spektralbereich abgibt. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die visuellen Signalmittel zumindest eine Anzeigentafel umfassen, die außerhalb des Bereichs angeordnet ist, der von der Beleuchtungsanordnung mit Licht im ultravioletten Spektralbereich bestrahlt wird. Durch derartige akustische und/oder visuelle Signalmittel besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, eine Gefährdung für Personen zu minimieren und zu verhindern, dass Personen unbeabsichtigt über längere Zeit einer UV-Bestrahlung ausgesetzt werden. Als visuelles Signalmittel kann ferner zumindest ein LED-Chip an der Beleuchtungsanordnung vorgesehen werden, der von den Steuerungsmitteln derart angesteuert wird, dass dieser Licht im sichtbaren Spektralbereich abgibt, wenn die Beleuchtungsanordnung Licht im ultravioletten Spektralbereich abgibt.
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Die Steuerungsmittel können darüber hinaus derart eingerichtet sein, dass diese Schließ- und Verriegelungssysteme von Türen und/oder von Zugängen ansteuern, insbesondere diese zu verschließen bzw. zu verriegeln, wenn die Beleuchtungsanordnung Licht im ultravioletten Spektralbereich abgibt. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, mittels Bewegungs- und/oder Temperatursensoren zu erfassen, ob sich Personen in einem zu desinfizierenden Bereich aufhalten und, soweit sich keine Personen in dem zu desinfizierenden Bereich aufhalten, können die entsprechenden Zugänge zu einem solchen Bereich verschlossen bzw. verriegelt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsanordnung derart in einem Touchpad (bzw. allgemein in Geräten mit berührungsempfindlichen Oberflächen) angeordnet bzw. integriert, dass Licht im ultravioletten Spektralbereich auf die Touchpad-Oberfläche abgegeben bzw. eingekoppelt werden kann. Insbesondere Touchpad-Oberflächen sind einer vergleichsweise hohen Keimbelastung ausgesetzt, da diese Oberflächen häufig und von unterschiedlichen Personen bedient werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsanordnung an einer Schalt- oder Steuereinrichtung, insbesondere an Lichtschaltern, derart angeordnet, bzw. integriert, dass Licht im ultravioletten Spektralbereich auf die manuell betätigbaren Schalt- oder Steuerflächen abgegeben oder eingekoppelt werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsanordnung an einer Toilettenbrille, einer Toilettendeckelunterseite oder einem Toilettendeckel angeordnet bzw. integriert, wobei die Beleuchtungsanordnung derart angeordnet ist, dass diese ultraviolettes Licht in zumindest einen für ultraviolettes Licht transparenten Abschnitt der Toilettenbrille, der Toilettendeckelunterseite oder des Toilettendeckels einkoppeln kann.
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Weiterhin kann die Beleuchtungsanordnung an einer weiteren bevorzugten Ausführungsform an einem oder in einem Türgriff angeordnet sein, der zumindest eine für ultraviolettes Licht transparente äußere Schicht umfasst, wobei die Beleuchtungsanordnung derart am Türgriff angeordnet oder integriert ist, dass diese ultraviolettes Licht in die transparente äußere Schicht des Türgriffs einkoppeln kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsanordnung an einem Möbelelement derart angeordnet oder integriert, dass die Beleuchtungsanordnung zumindest eine Oberfläche des Möbelelements beleuchten und/oder desinfizieren kann.
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Bei den genannten bevorzugten Anwendungen der Beleuchtungsanordnung handelt es sich um Gegenstände, die einer vergleichsweise hohen Keim- und Bakteriendisposition ausgesetzt sind, so dass gerade in diesen Bereichen die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Leuchtvorrichtung, insbesondere auf eine längliche Leuchtvorrichtung, ein Lichtband, ein Deckenstrahler, eine Wandleuchte, eine Pendelleuchte, eine Tischleuchte, eine Stehleuchte, eine Bettleuchte, eine Operationsleuchte, eine Kabinenbeleuchtung oder eine tragbare Leuchte, die zumindest eine oben beschriebene Beleuchtungsanordnung umfasst. Dabei kann die Beleuchtungsanordnung derart angeordnet sein, dass Licht im ultravioletten Spektralbereich zumindest auch teilweise auf die Leuchtvorrichtung selbst abgestrahlt werden kann. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass die Leuchtvorrichtung im Rahmen einer Desinfektion ebenfalls mit desinfiziert wird.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung von Lebensmitteln mittels Licht im sichtbaren Spektralbereich und zur Beleuchtung mittels Licht im blauen Spektralbereich, umfassend: zumindest ein Leuchtmittel zur Abgabe von Licht im sichtbaren Spektralbereich; und zumindest ein Leuchtdioden-Leuchtmittel zur Abgabe von Licht im blauen Spektralbereich; Steuermittel zur Steuerung der Lichtabgabe der Beleuchtungsanordnung, um zwischen einer Beleuchtung mittels des zumindest einen Leuchtmittels zur Abgabe von Licht im sichtbaren Spektralbereich und einer Beleuchtung mittels des zumindest einen Leuchtdioden-Leuchtmittels zur Abgabe von Licht im blauen Spektralbereich frei variieren zu können.
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In dieser Ausführungsform soll nicht zwingend eine Desinfektion im klassischen Sinne erreicht werden, sondern vielmehr ein (Schimmel-)Pilzwachstum auf Lebensmitteln durch die Bestrahlung mit Licht im blauen Spektralbereich verhindert bzw. zumindest erheblich reduziert werden. Es hat sich herausgestellt, dass blaues Licht, insbesondere mit etwa 450 nm, das Wachstum von verschiedenen Schimmelpilzarten (z.B. auf Getreide, Orangen, Trauben, Erdbeeren etc.) erheblich verlangsamen bzw. sogar verhindern kann. Die vorliegende Beleuchtungsanordnung kann somit in besonders vorteilhafter Weise in Supermärkten (beispielsweise als Spotlight oder Strahler für Fleischtheken oder Obststände) eingesetzt werden. Dabei kann tagsüber eine Beleuchtung mit sichtbarem Licht bzw. mit Licht mit Blaulichtanteil, der die Präsentation der Waren nicht stört, eingestellt werden und nachts eine Beleuchtung mit fast ausschließlich blauem Licht erfolgen, um ein Schimmelpilzwachstum zu verlangsamen bzw. zu verhindern.
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Ferner sind bei blauer Beleuchtung verschiedene Qualitätsmängel (Schimmelbefall, Druckstellen etc.) der Lebensmittel besser erkennbar als bei einer Standardbeleuchtung. Somit besteht ferner die Möglichkeit, die einstellbare blaue Beleuchtung der Beleuchtungsanordnung zur Kontrolle bzw. zum Aussortieren mängelbehafteter Lebensmittel einzusetzen.
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Vorzugsweise gibt das Leuchtdioden-Leuchtmittel blaues Licht mit einer Wellenlänge zwischen 420 nm und 480 nm ab, besonders bevorzugt zwischen 440 nm und 460 nm und ganz besonders bevorzugt von etwa 450 nm. Es ist jedoch auch denkbar, dass neben oder anstelle von Licht im blauen Spektrum die Abgabe von Licht in einem anderen sichtbaren oder nicht-sichtbaren Lichtspektrum bzw. mit anderen/unterschiedlichen Wellenlängen möglich ist, welches entsprechende Eigenschaften wie zuvor beschrieben aufweist.
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Vorteilhafterweise ist die Beleuchtungsanordnung als tragbares Handbeleuchtungsgerät ausgebildet. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass das Personal bzw. ein Kunde ein solches Handgerät flexibel einsetzen kann und die Beleuchtung nach seinen individuellen Bedürfnissen einstellt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich noch ein Handbeleuchtungsgerät zur Beleuchtung von Lebensmitteln mit Licht im blauen Spektralbereich, umfassend: zumindest ein Leuchtdioden-Leuchtmittel zur Abgabe von Licht im blauen Spektralbereich, wobei das Leuchtdioden-Leuchtmittel eingerichtet ist, um blaues Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen insbesondere zwischen 420 nm und 480 nm abzugeben; Steuermittel zur Steuerung der Lichtabgabe der Beleuchtungsanordnung, um eine auf die zu beleuchtenden Lebensmittel angepasste Beleuchtung mit Licht im blauen Spektralbereich einstellen zu können. Auch ein solches Handgerät eignet sich für eine flexible Beleuchtung durch das Personal bzw. durch Kunden, um unabhängig von einer ortsfest installierten Beleuchtung die Qualität der Lebensmittel bewerten zu können. Dabei kann die jeweilige Wellenlänge des blauen Lichtspektrums jeweils auf die konkret zu beleuchtenden Lebensmittel durch die Steuermittel (beispielsweise ein Schalter, eine Drehschieber oder ein sonstiger manueller Betätigungsmechanismus) eingestellt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass neben oder anstelle von Licht im blauen Spektrum die Abgabe von Licht in einem anderen sichtbaren oder nicht-sichtbaren Lichtspektrum bzw. mit anderen/unterschiedlichen Wellenlängen möglich ist, welches entsprechende Eigenschaften wie zuvor beschrieben aufweist. Hierzu kann das Handbeleuchtungsgerät bspw. Leuchtdioden mit unterschiedlichen Wellenlängen aufweisen.
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Vorteilhafterweise umfasst die Beleuchtungsanordnung darüber hinaus Erfassungsmittel oder Sensormittel zur Erfassung (also zur Bestimmung) der zu beleuchtenden Lebensmittel, so dass die Steuermittel in Abhängigkeit der Erfassungs-/Sensormittel eine Beleuchtung der zu beleuchtenden Lebensmittel automatisch steuern bzw. einstellen kann. Solche Erfassungsmittel können beispielsweise mittels Farbsensoren, Fotosensoren oder dergleichen bereitgestellt werden. Auch ein Barcodeleser ist hier denkbar, der auf Basis des eingelesen Barcodes das Licht entsprechend des so erfassten Produktes einstellt. Basierend auf den erfassten Farbwerten kann anschließend die Abgabe von blauem Licht (und/oder auch Licht anderer Wellenlängen/Spektralbereiche) automatisch durch das Steuermittel eingestellt werden. Eine Farbeinstellung des Handbeleuchtungsgerätes kann jedoch auch manuell oder mittels voreingestellter oder voreinstellbarer Tasten vorgenommen werden, so dass die abgegebene Wellenlänge des Lichts auf das bestimmte Produkt entsprechend abgestimmt ist.
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4. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben. Darin zeigt:
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1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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2 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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3 eine weitere schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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4 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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5 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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6 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung nur mit UV-LED-Chips;
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7 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung nur mit UV-LED-Chips;
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8 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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9 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit LED-Chips und UV-LED-Chips;
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10 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit einem OLED-Modul und UV-LED-Chips.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 100 mit LED-Chips 101 und UV-LED-Chips 102, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber jeweils nur ein Chip mit einem Bezugszeichen versehen ist.
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Die Beleuchtungsanordnung 100 umfasst weiterhin eine Leuchtenoberfläche 103, in die mittels der LED-Chips 101 Licht im sichtbaren Spektralbereich eingekoppelt werden kann bzw. mittels der UV-LED-Chips 102 Licht im ultravioletten Spektralbereich zur Desinfektion der Leuchtenoberfläche 103 und/oder der Bereiche hinter der Leuchtenoberfläche 103. In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass das ultraviolette Licht im hinteren Bereich der Leuchtenoberfläche 103 und/oder im seitlichen Bereich der Leuchtenoberfläche 103 in die Leuchtenoberfläche 103 eingekoppelt wird. Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass die Leuchtenoberfläche 103 direkt mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird, beispielsweise durch eine seitliche Anordnung der UV-LED-Chips 102 an der Vorderseite der Leuchtenoberfläche 103.
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Die Beleuchtungsanordnung 100 umfasst weiterhin Erfassungsmittel (nicht gezeigt) zur Erfassung zumindest eines Parameters, mit dessen Hilfe Steuermittel (nicht gezeigt) zumindest die Abgabe von Licht im ultravioletten Spektralbereich steuern.
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Der Begriff der Erfassungsmittel ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst insbesondere Bewegungssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, Lagesensoren, piezoelektrische Sensoren und/oder manuelle Schalter, die zumindest einen Parameter erfassen (beispielsweise die Anwesenheit einer Person im zu bestrahlenden bzw. im zu desinfizierenden Bereich) mit Hilfe derer eine UV-Lichtabgabe gesteuert werden kann.
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Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Steuermittel derart eingerichtet sind, dass die Beleuchtungsanordnung 100 Licht im ultravioletten Spektralbereich nur zu vorbestimmten Zeiten abgibt (beispielsweise in Zeiträumen, in denen sichergestellt ist, dass sich keine Personen im zu bestrahlenden Bereich aufhalten).
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Die in 1 gezeigte Beleuchtungsanordnung 100 kann in den verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden. Insbesondere kann eine derartige Beleuchtungsanordnung 100 beispielsweise in einem Touchpad oder in sonstigen berührungsempfindlichen Oberflächen eingesetzt werden. Eine Desinfektion kann dabei in verschiedenen Zeitintervallen vorgenommen werden, wobei es bevorzugt wird, dass mittels eines Sensors (beispielsweise eines Bewegungssensors) sichergestellt wird, dass sich keine Personen im bestrahlten Bereich aufhalten.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Beleuchtungsanordnung 200 mit LED-Chips 201 und UV-LED-Chips 202, wobei die Beleuchtungsanordnung 200 Lichtumlenk- bzw. Lichtleitelemente in Form einer Reflektoranordnung 203 umfasst.
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Die in 2 gezeigte Reflektoranordnung 203 ist dabei geeignet, Licht im sichtbaren und im ultravioletten Spektralbereich umzulenken. Die in 2 gezeigte Beleuchtungsanordnung 200 kann beispielsweise zur Beleuchtung und zur Desinfektion von Schalt- oder Steuereinrichtungen (beispielsweise von Lichtschaltern), Türgriffen, Möbelelementen und dergleichen eingesetzt werden. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung, je nach Anwendung, auch ohne Lichtleitelemente eingesetzt werden. Auch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Einsatz von Reflektoranordnungen als Lichtleitelemente beschränkt, beispielsweise können auch Linsen-, Gitterelement und dergleichen eingesetzt werden.
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3 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung 300, die LED-Chips 301 und UV-LED-Chips 302, sowie eine Reflektoranordnung 303 umfasst.
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Im Unterschied zum in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Beleuchtungsanordnung 300 weiterhin ein Abschattungs- bzw. Blendenelement 304, das fest oder wahlweise vor zumindest einem UV-LED-Chip 302 angeordnet werden kann, um vordefinierte Bereiche von einer Bestrahlung mit Licht im ultravioletten Spektralbereich abschirmen zu können.
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Das Abschirm- bzw. Blendenelement 304 kann dabei je nach Anwendung, mittels der Steuermittel vor den zumindest einen UV-LED-Chip 302 angeordnet werden. Eine derartige Beleuchtungsanordnung 300 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bestimmte Bereiche nicht mit UV-Licht bestrahlt werden soll, beispielsweise in Museen, wo empfindliche Exponate nicht mit einem vergleichsweise harten UV-Licht bestrahlt werden sollen, um eine Materialalterung dieser Exponate vermeiden zu können.
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4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung 400, die der in 1 gezeigten Beleuchtungsanordnung 100 im Wesentlichen entspricht.
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Die Beleuchtungsanordnung 400 umfasst wiederum LED-Chips 401, UV-LED-Chips 402 und eine Leuchtenoberfläche 403. Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Beleuchtungsanordnung 400 weiterhin ein Abschattungs- bzw. Blendenelement 404, wobei das Abschattungs- bzw. Blendenelement 404 wahlweise derart ausgestaltet werden kann, dass kein UV-Licht durch die Abschattungs- bzw. Blendenelement 404 gelangen kann oder alternativ derart ausgestaltet ist, dass UV-Licht das Abschattungs- bzw. Blendenelement 404 nur teilweise passieren kann.
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5 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 500, wobei die Beleuchtungsanordnung 500 wiederum LED-Chips 501 und UV-LED-Chips 502 umfasst. Wie in 5 gut zu erkennen ist, sind die jeweiligen Chips separat voneinander angeordnet und umfassen jeweils Lichtumlenk- bzw. Lichtleitelemente 503, 504 (beispielsweise in Form von entsprechenden Linsen-, Gitter- und/oder Reflektoranordnungen), um das jeweilige Licht separat in die zur Bestrahlung bzw. zur Desinfektion vorgesehenen Bereiche leiten zu können.
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6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 600, wobei die Beleuchtungsanordnung 600 vorzugsweise ausschließlich UV-LED-Chips 602 umfasst.
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Wie in 6 gut zu erkennen ist, umfasst die Beleuchtungsanordnung 600 weiterhin eine Reflektoranordnung 603, die derart ausgebildet ist, dass zumindest eine Leuchtmittelschicht 604 mit darin enthaltenem Leuchtstoff anordenbar ist, wobei der Leuchtstoff durch UV-Licht derart anregbar ist, dass dadurch Licht im sichtbaren Spektralbereich abgegeben werden kann.
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Die Leuchtmittelschicht 604 kann dabei durch eine von den Steuermitteln gesteuerte Betätigungsanordnung (nicht gezeigt) in den Strahlengang eingeschoben werden oder derart ausgelegt sein, dass diese manuell in den Strahlengang eingeschoben werden kann. In einem Beleuchtungsmodus (linkes Teilbild der 6) befindet sich die Leuchtmittelschicht 604 im Strahlengang bzw. derart in der Reflektoranordnung 603, dass die Beleuchtungsanordnung 600 ausschließlich Licht im sichtbaren Spektralbereich abgibt. Im Desinfektionsmodus (rechte Teilansicht der 6) ist die Leuchtmittelschicht 604 aus dem Strahlengang herausgeschwenkt bzw. entfernt, so dass durch die Beleuchtungsanordnung 600 Licht im ultravioletten Spektralebereich zur Desinfektion abgegeben werden kann.
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7 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 700, die wiederum vorzugsweise ausschließlich UV-LED-Chips 702 umfasst.
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Wie in 7 gut zu erkennen ist, umfasst die Beleuchtungsanordnung 700 weiterhin eine Reflektoranordnung 703 und eine in der Reflektoranordnung 703 angeordnete Leuchtmittelschicht 704, die wiederum (Sekundär-)Licht im sichtbaren Spektralbereich abgeben kann, wenn diese durch die UV-LED-Chips 702 mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird.
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Im Unterschied zu dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die in 7 gezeigte Beleuchtungsanordnung 700 weiterhin Lichtleiter 705, die eine Art Bypass für ultraviolettes Licht um die Leuchtmittelschicht 704 herum bereitstellen können. Die Lichtleiter 705 können dabei wiederrum manuell oder automatisch entsprechend angeordnet werden bzw. elektronisch geöffnet und geschlossen werden, so dass ultraviolettes Licht wahlweise durch die Leuchtmittelschicht 704 oder um die Leuchtmittelschicht 704 herumgeführt werden kann.
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Ferner besteht die Möglichkeit, ein einseitig reflektierend ausgebildetes Abschattungs- bzw. Blendenelement 706 vorzusehen, dass im Desinfektionsmodus (d.h. wenn ultraviolettes Licht um die Leuchtmittelschicht 704 herumgeführt wird) vor der Leuchtmittelschicht 704 angeordnet wird (wiederrum entweder automatisch oder manuell), so dass im Desinfektionsbetrieb kein Licht im sichtbaren Spektralbereich abgegeben wird und im Wesentlichen das gesamte emittierte UV-Licht zur Desinfektion genutzt werden kann.
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8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 800, die wiederum vorzugsweise ausschließlich UV-LED-Chips 802 umfasst.
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Die obere Teilansicht der 8 zeigt die Beleuchtungsanordnung 800 in einem Beleuchtungsmodus, in dem Licht im sichtbaren Spektralbereich abgegeben wird. Die untere Teilansicht der 8 zeigt die Beleuchtungsanordnung 800 in einem Desinfektionsmodus, in dem Licht im ultravioletten Spektralbereich abgegeben wird.
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Wie in 8 gut zu erkennen ist, umfasst die Beleuchtungsanordnung 800 ein Lichtabgabeelement 803, in das mittels entsprechender Lichtleiter 805 ultraviolettes Licht einkoppelbar ist, wobei ein Umschalten vom Beleuchtungsmodus zum Desinfektionsmodus mittels einer elektronischen Steuerung erfolgen kann oder mittels eines mechanischen (gegebenenfalls durch ein manuelles) Auseinanderschieben des Elements 803. Zur Beleuchtung mit Licht in sichtbarem Spektralbereich kann die Beleuchtungsanordnung 800 LED-Chips (nicht gezeigt) umfassen, oder eine Leuchtmittelschicht (nicht gezeigt), die in Abstrahlrichtung vor dem Element 803 angeordnet ist, so dass im Beleuchtungsmodus sekundäres Licht der Leuchtmittelschicht abgegeben werden kann.
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9 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung 900. Wie in 9 gut zu erkennen ist, sind mehrere UV-LED-Chips 902 im Bereich der Oberfläche verteilt, die wahlweise Licht im ultravioletten Spektralbereich auf die Oberfläche abgeben können, um dadurch eine Desinfektion der Oberfläche vornehmen zu können. Licht im sichtbaren Spektralbereich kann dabei durch entsprechende LED-Chips oder durch ein OLED-Modul bereitgestellt werden.
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10 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung in Form eines OLED-Moduls 1000, das Licht im sichtbaren Spektralbereich abgeben kann, wobei mehrere UV-LED-Chips 1002 vorgesehen sind, die Licht im ultravioletten Spektralbereich entweder seitlich in das OLED-Modul einkoppeln können (obere Teilansicht der 10) oder das OLED-Modul 1000 hinterleuchten können, d.h. ultraviolettes Licht durch das OLED-Modul hindurch führen können (untere Teilansicht der 10).
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Die oben gezeigten und beschriebenen Beleuchtungsanordnungen können insbesondere zur Desinfektion von unterschiedlichsten Oberflächen, wie Touchpad-Oberflächen, Schalt- oder Steuereinrichtungen, Toiletteneinrichtungen, Türgriffe, Möbelelemente oder dergleichen eingesetzt werden, um eine Desinfektion von entsprechenden Oberflächen und Einrichtungen bereitstellen zu können.
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Die Erfassungsmittel können dabei jeweils an die konkrete Anwendung angepasst werden, um beispielsweise eine Desinfektion auslösen zu können (beispielsweise nach Betätigung der Toilettenspülung) und weiterhin um zu verhindern, dass Personen unbeabsichtigt einer ultravioletten Bestrahlung ausgesetzt werden. Ferner ist es insbesondere bevorzugt, dass eine Desinfektion zu vorbestimmten Zeiten vorgenommen wird und die Beleuchtungsanordnung entsprechende Mittel zur Zeitsteuerung umfasst.
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Ferner können mit den oben beschriebenen Beleuchtungsanordnungen unterschiedliche Leuchtvorrichtungen bereitgestellt werden, wie insbesondere längliche Leuchtvorrichtungen (beispielsweise Lichtbänder), Deckenstrahler, Wandleuchten, Pendelleuchten, Tischleuchten, Stehleuchten, Bettleuchten, Operationsleuchten, Kabinenbeleuchtungen von Flugzeugen oder tragbare Leuchten.
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Die vorliegende Erfindung kann dabei besonders vorteilhaft im Rahmen der medizinischen Versorgung eingesetzt werden, beispielsweise in Form von Leuchten für Krankenhausbetten, mit denen einerseits eine Beleuchtung im sichtbaren Spektralbereich bereitgestellt werden kann, wenn sich ein Patient im Bett befindet und, soweit der Patient sich nicht in seinem Bett befindet, kann eine Desinfektion des Betts vorgenommen werden.
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Beispielsweise können die oben beschriebenen Beleuchtungsanordnungen auch vorteilhaft in Flugzeugkabinen eingesetzt werden, wo im normalen Flugbetrieb eine Leuchtfunktion bereitgestellt wird und eine zusätzliche Desinfektionsfunktion bereitgestellt wird, wenn sich keine Personen in der Flugzeugkabine aufhalten.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Insbesondere ist anzumerken, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der bevorzugten Beleuchtungsanordnungen, insbesondere deren jeweiligen technischen Aspekte, in beliebiger Weise mit und untereinander kombinierbar sind.
