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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Leuchtvorrichtung, welche zum Einbau in eine Wandfläche eines elektrischen Geräts der Haushaltsausstattung vorgesehen ist.
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Haushalts-Kühlschränke besitzen häufig eine oder mehrere Leuchtvorrichtungen, mittels welcher bei geöffneter Tür der Innenraum des Kühlschranks ausgeleuchtet wird, damit ein Benutzer die darin aufbewahrten Gegenstände besser sehen kann. Aus ästhetischen Gründen werden geeignete Leuchtmodule manchmal in eine den Innenraum des Kühlschranks (z.B. seitlich oder rückwärtig) begrenzende Wandfläche eingebaut, so dass der Benutzer das Leuchtmodul als integrierten Bestandteil der betreffenden Wandfläche wahrnimmt. Aufgrund der Leuchtkraft und Lebensdauer haben lichtemittierende Dioden (kurz: Leuchtdioden) zunehmende Bedeutung als Lichtquellentyp erlangt, der in Leuchtvorrichtungen für Haushaltsgeräte eingesetzt wird. Zur Vermeidung von Blendeffekten beim Benutzer wird dabei oftmals auf indirekte Lösungen zurückgegriffen, bei denen sich die Leuchtdiode(n) nicht im unmittelbaren Blickfeld des Benutzers befindet bzw. befinden, wenn der Benutzer in seiner normalen Nutzungsposition vor dem Haushaltsgerät steht. Es hat sich gezeigt, dass bei derartigen indirekten Lösungen der Benutzer bei der Betrachtung der Leuchtvorrichtung dennoch sogenannte Hotspots wahrnehmen kann, also Stellen, an denen punktuell eine sehr hohe Lichtstärke konzentriert ist, was für den ästhetischen Gesamteindruck störend sein kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, welche für den Einbau in eine Wandfläche eines Haushaltsgeräts, beispielsweise eines Kühlschranks, vorgesehen ist und dem Auftreten der genannten Hotspots gut entgegenwirken kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung in Übereinstimmung mit den Vorgaben des selbständigen Anspruchs 1 eine Leuchtvorrichtung zum Einbau in eine Wandfläche eines elektrischen Geräts der Haushaltsausstattung vor, insbesondere eines Kühl- oder/und Gefriergeräts, umfassend eine Fensterscheibe für den Lichtaustritt, eine Lichtquellenanordnung mit mindestens einer Leuchtdiode, und eine hinter der Fensterscheibe angeordnete, von der Leuchtdiode bestrahlte Lichtreflexionsfläche zur Lichtreflexion in Richtung auf die Fensterscheibe. Erfindungsgemäß weist die Lichtreflexionsfläche Bereiche unterschiedlichen Reflexionsverhaltens auf.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung gewährleistet die Ausgestaltung der Lichtreflexionsfläche mit Bereichen unterschiedlichen Reflexionsverhaltens, dass ein Teil des die Lichtreflexionsfläche treffenden Lichts der Leuchtdiode in anderer Weise reflektiert wird als ein anderer Teil dieses Lichts. So umfasst bei einer bevorzugten Ausgestaltung die Lichtreflexionsfläche mindestens einen glatten Bereich und mindestens einen diffus streuend wirkenden Bereich. In dem glatten Bereich findet eine gerichtete (oder jedenfalls annähernd gerichtete) Reflexion einfallenden Lichts statt, während in dem diffus streuend wirkenden Bereich der Lichtreflexionsfläche eine ungerichtete Streuung einfallenden Lichts bewirkt wird. Durch geeignete Anordnung und Ausgestaltung der Bereiche unterschiedlichen Reflexionsverhaltens auf der Lichtreflexionsfläche kann das Auftreten unerwünschter Hotspots, die ein Benutzer wahrnimmt, wenn er auf die Fensterscheibe der Lichtvorrichtung blickt, minimiert oder sogar weitestgehend unterdrückt werden.
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Eine Reduzierung von Hotspots kann grundsätzlich dadurch erzielt werden, dass die Fensterscheibe als Streuscheibe ausgebildet wird, beispielsweise indem sie milchig ausgeführt wird oder mit einem streuend wirkenden Oberflächenprofil an der Scheibenoberfläche ausgestaltet wird. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lichtreflexionsfläche mit Bereichen unterschiedlichen Reflexionsverhaltens ermöglicht es indes, auf eine derartige Ausgestaltung der Fensterscheibe als Streuscheibe zu verzichten und stattdessen die Fensterscheibe transparent auszubilden. Für den Beobachter erscheint die Fensterscheibe dann wie eine Klarscheibe, durch die er weitestgehend ungehindert hindurchsehen kann. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Ausgestaltung der Fensterscheibe als Klarscheibe von Benutzern oftmals als ästhetisch anspruchsvoller empfunden wird als eine Streuscheibe. Ungeachtet dessen ist es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich nicht ausgeschlossen, zusätzlich zur Ausgestaltung der Lichtreflexionsfläche mit Bereichen unterschiedlichen Reflexionsverhaltens auch die Fensterscheibe zumindest bereichsweise als Streuscheibe auszugestalten.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Lichtreflexionsfläche diffus streuend wirkende Bereiche unterschiedlichen Streuvermögens. Beispielsweise können die verschiedenen diffus streuend wirkenden Bereiche eine unterschiedliche mittlere Oberflächenrauigkeit aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen hingegen besitzt die Lichtreflexionsfläche überall dort, wo sie diffus streuend wirkt, gleiches Streuvermögen, also beispielsweise eine gleiche mittlere Oberflächenrauigkeit.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Lichtreflexionsfläche mit ihren Bereichen unterschiedlichen Reflexionsverhaltens an einem einstückig zusammenhängenden Reflexionskörper gebildet. Letzterer kann beispielsweise von einem weißen Kunststoffmaterial gebildet sein. Der Reflexionskörper kann beispielsweise in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Leuchtdiode mit einem Winkel ihrer Hauptstrahlachse von ±30 Grad, besser ±15 Grad, noch besser ±5 Grad zur Scheibenebene der Fensterscheibe angeordnet. Die Lichtreflexionsfläche verläuft bei diesen Ausführungsformen bei Betrachtung in einem zur Scheibenebene normalen, die Hauptstrahlachse der Leuchtdiode enthaltenden Schnitt zumindest abschnittsweise und bevorzugt durchgehend gekrümmt zwischen einem ersten Endbereich, der näher zu der Leuchtdiode und weiter entfernt von der Fensterscheibe gelegen ist, und einem zweiten Endbereich, der weiter von der Leuchtdiode entfernt und näher zu der Fensterscheibe gelegen ist. Die Lichtreflexionsfläche weist dabei einen Bereich niedrigeren Streuvermögens auf, an den in Richtung hin zu dem zweiten Endbereich ein Bereich höheren Streuvermögens anschließt. Der Bereich niedrigeren Streuvermögens kann insbesondere ein glatter Bereich (Glanzbereich) mit gerichteter oder zumindest weitestgehend gerichteter Reflexion sein.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Lichtquellenanordnung eine Mehrzahl in einer zur Scheibenebene der Fensterscheibe im wesentlichen parallelen Reihe hintereinander angeordneter Leuchtdioden. Die Lichtreflexionsfläche weist hierbei mindestens zwei entlang der Reihe der Leuchtdioden parallel nebeneinander sich erstreckende Streifenbereiche unterschiedlichen Reflexionsverhaltens auf. Die Streifenbereiche können geradlinig sein oder alternativ wellige Streifenlängsränder aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
- 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Kühlschranks mit eingebauten Wandleuchtmodulen,
- 2 eine Schnittansicht eines Wandleuchtmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 3 schematisiert eine Ansicht auf ein Wandleuchtmodul von einer Betrachterseite her gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
- 4 eine Ansicht entsprechend 3 für ein Wandleuchtmodul gemäß einer abgewandelten Ausführungsform.
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Es wird zunächst auf 1 verwiesen. Der dort dargestellte Kühlschrank ist allgemein mit 10 bezeichnet. Er repräsentiert ein elektrisches Haushaltsgerät, welches mit einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ausgerüstet werden kann. Es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf den Einbau einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung in einen Kühlschrank beschränkt ist. Andere Typen von Haushaltsgeräten sind als Einbauort für eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung gleichermaßen vorstellbar, beispielsweise ein Gefriergerät oder ein elektrischer Backofen oder ein Mikrowellengerät, wie es zum raschen Erhitzen von Lebensmitteln verwendet wird, oder eine Dunstabzugshaube, die bei einem Überkopf-Einbau typischerweise mit einer Leuchtvorrichtung zur Beleuchtung des darunterliegenden Arbeitsbereichs ausgestattet ist.
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Der Kühlschrank 10 umfasst einen Korpus 12 mit einer Bodenwand 14, einer Rückwand 16, einer Deckenwand 18 und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden 20, die zusammen einen Innenraum 22 des Kühlschranks 10 begrenzen. An dem Korpus 12 ist eine Tür 24 angelenkt, mittels welcher in üblicher Weise der Innenraum 22, in welchem die zu lagernden Lebensmittel aufbewahrt werden, verschlossen werden kann.
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Bei geöffneter Tür (in 1 dargestellt) ist es wünschenswert, den Innenraum 22 künstlich zu beleuchten, um dem Benutzer eine bessere Sicht auf die darin befindlichen Lebensmittel zu bieten. Hierzu ist in mindestens eine der Wände 14, 16, 18, 20 mindestens ein Wandleuchtmodul 26 eingebaut, das so gesteuert ist, dass es abhängig vom Öffnen und Schließen der Tür 24 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Im gezeigten Beispielfall ist ein Wandleuchtmodul 26 in die Rückwand 16 eingebaut, ein weiteres Wandleuchtmodul 26 ist in die in der Darstellung der 1 linke Seitenwand 20 eingebaut. Die Wandleuchtmodule 26 sind so in die betreffenden Wände eingebaut, dass sie nicht oder nur vergleichsweise wenig über die dem Innenraum 22 zugewandte Wandoberfläche der betreffenden Wand überstehen, so dass für den Benutzer der Eindruck entsteht, die Wandleuchtmodule 26 seien im wesentlichen bündig in die jeweilige Wand des Korpus 12 eingelassen. Es versteht sich, dass das in 1 gezeigte Verteilungsbild der Wandleuchtmodule 26 rein beispielhaft ist und sowohl hinsichtlich der Anzahl als auch der Lage der Wandleuchtmodule 26 beliebig veränderbar ist. Es versteht sich zudem, dass die Wandleuchtmodule 26 nicht die einzigen Leuchtmittel sein müssen, mit denen der Kühlschrank 10 ausgestattet ist. Zusätzlich zu den Wandleuchtmodulen 26 können Leuchtmittel anderer Ausgestaltungen vorgesehen sein. Solche Leuchtmittel anderer Ausgestaltungen sind nicht Gegenstand der vorliegenden Offenbarung und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.
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Für nähere Details der Wandleuchtmodule 26 wird nun ergänzend auf 2 verwiesen, die eines der Wandleuchtmodule 26 im Schnitt zeigt. Das Wandleuchtmodul 26 umfasst ein Modulgehäuse 28, das einen um eine Lichtaustrittsöffnung 30 herumlaufenden Blendrahmen 32 bildet. Die Lichtaustrittsöffnung 30 besitzt beispielsweise einen der Form eines langgestreckten Rechtecks angenäherten Umriss. In diesem Fall besitzt auch der Blendrahmen 32 eine im wesentlichen rechteckige Rahmenform. Die Lichtaustrittsöffnung 30 ist durch eine transparente, d.h. eine Klarsicht gestattende Fensterscheibe 34 verschlossen, die in den Blendrahmen 32 eingesetzt ist und mit diesem beispielsweise verklebt ist. Die zum Innenraum 22 des Kühlschranks 10 weisende Scheibenvorderseite, in 2 mit 36 bezeichnet, schließt im wesentlichen bündig ab mit der zum Innenraum 22 weisenden, mit 38 bezeichneten Rahmenvorderseite des Blendrahmens 32. Aus der Sicht des Betrachters weist das Wandleuchtmodul 26 hinter der Fensterscheibe 34 eine Lichtreflexionsfläche 40 auf, die im gezeigten Beispielfall an einem einstückig, beispielsweise durch Spritzgießen, hergestellten Reflexionskörper 42 gebildet ist. Aufgrund der Klarsicht-Eigenschaft der Fensterscheibe 34 ist die Lichtreflexionsfläche 40 für einen Betrachter durch die Fensterscheibe 34 hindurch deutlich sichtbar. Wenngleich es nicht grundsätzlich ausgeschlossen ist, die Lichtreflexionsfläche 40 zumindest teilweise metallisch auszuführen, ist sie bei bestimmten Ausführungsformen vollständig von einer Kunststoffoberfläche, insbesondere einer weißen Kunststoffoberfläche, gebildet. Bei Fertigung des Reflexionskörpers 42 aus einem Kunststoffmaterial bedarf es dann zur Realisierung der Lichtreflexionsfläche 40 keines zusätzlichen Metallisierungsschritts.
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Das Wandleuchtmodul 26 umfasst ferner eine Lichtquellenanordnung mit mindestens einer Leuchtdiode 44, die mit ihrer Hauptstrahlachse (bezeichnet mit 46) im wesentlichen parallel zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 angeordnet ist. Die Hauptstrahlachse 46 ist diejenige Achse, auf der das Abstrahlbild der Leuchtdiode 44 die größte Strahlungsintensität zeigt. Typischerweise weist das Abstrahlbild der Leuchtdiode 44 eine Hauptkeule mit einem Öffnungswinkel von beispielsweise mehr als 90 Grad oder mehr als 120 Grad oder mehr als 150 Grad auf, wobei unter Umständen noch ein oder mehrere Seitenkeulen hinzukommen können. Eine exakte Parallelität der Hauptstrahlachse 46 der Leuchtdiode 44 zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 ist indes nicht notwendig. Abweichungen von beispielsweise bis zu ±5 Grand oder ±10 Grad von der exakten Parallelität sind ohne weiteres hinnehmbar.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Lichtquellenanordnung nicht nur eine einzige Leuchtdiode 44, sondern eine Mehrzahl solcher Leuchtdioden 44, die in einer zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 parallelen, insbesondere geradlinigen Reihe im gegenseitigen Abstand hintereinander angeordnet sind (vgl. diesbezüglich die 3 und 4). Die bzw. jede Leuchtdiode 44 ist auf einer Leiterplatte 48 montiert, welche im gezeigten Beispielfall mit zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 senkrechter Orientierung ihrer Plattenebene in das Modulgehäuse 28 eingesetzt und darin gehalten ist. Bei einer zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 senkrechten Betrachtungsrichtung ist die bzw. jede Leuchtdiode 44 nicht unmittelbar sichtbar, sondern verdeckt hinter einem Gehäusestück 50 des Modulgehäuses 28 angeordnet. Die bzw. jede Leuchtdiode 44 befindet sich daher außerhalb oder jedenfalls am Rand desjenigen Teils der Lichtreflexionsfläche 40, der bei zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 senkrechter Betrachtungsrichtung durch die Fensterscheibe 34 hindurch sichtbar ist.
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Bei Ansicht in der Schnittebene der 2 (diese Schnittebene enthält die Hauptstrahlachse 46 der Leuchtdiode 44) verläuft die Lichtreflexionsfläche 40 bogenartig gekrümmt zwischen einem ersten Endbereich 52 und einem zweiten Endbereich 54. Der erste Endbereich 52 liegt näher bei der Leuchtdiode 44 als der zweite Endbereich 54, der weiter von der Leuchtdiode 44 entfernt liegt. Zugleich besitzt die Lichtreflexionsfläche 40 an ihrem ersten Endbereich 52 einen größeren Abstand von der Fensterscheibe 34 als an ihrem zweiten Endbereich 54. Der Verlauf der Lichtreflexionsfläche 40 zwischen dem ersten Endbereich 52 und dem zweiten Endbereich 54 kann beispielsweise einer Parabel oder einem Spline oder allgemein einer beliebigen konischen Kurve folgen.
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In Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 2 ändert sich bei bestimmten Ausführungsformen der Krümmungsverlauf der Lichtreflexionsfläche 40 nicht, d.h. in jeder zur Hauptstrahlachse 46 der Leuchtdiode 44 parallelen und zur Scheibenebene der Fensterscheibe 34 normalen Schnittebene besitzt die Lichtreflexionsfläche 40 stets den gleichen Krümmungsverlauf zwischen dem ersten Endbereich 52 und dem zweiten Endbereich 54.
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Auf der Strecke zwischen dem ersten Endbereich 52 und dem zweiten Endbereich 54 besitzt die Lichtreflexionsfläche 40 nicht überall das gleiche Reflexionsvermögen. Stattdessen ist die Lichtreflexionsfläche 40 auf dieser Strecke in mindestens zwei Bereiche unterschiedlichen Reflexionsverhaltens unterteilt, wobei sich das Reflexionsverhalten bei bestimmten Ausführungsformen in mindestens einem diskreten Schritt abrupt ändert, bei anderen Ausführungsformen dagegen eine kontinuierliche, stufenlose Änderung zeigt. Im einfachsten Fall ist die Strecke zwischen dem ersten Endbereich 52 und dem zweiten Endbereich 54 der Lichtreflexionsfläche 40 in gesamt zwei Bereiche 56, 58 unterteilt, die an einer in 2 durch einen dicken Punkt zeichnerisch angedeuteten Trennlinie 58 aneinandergrenzen. Der Bereich 56 ist als Glanzbereich ausgeführt und bewirkt eine gerichtete Reflexion von Licht, das auf den Glanzbereich 56 einfällt. Der Bereich 58 hingegen ist als Streubereich ausgestaltet, der eine diffuse Streuung auf ihn einfallenden Lichts bewirkt. Die mittlere Oberflächenrauigkeit der Lichtreflexionsfläche 40 ist in dem Streubereich 58 um ein Mehrfaches größer als in dem Glanzbereich 56. Beispielsweise kann die mittlere Oberflächenrauigkeit (arithmetischer Mittenrauwert Ra) in dem Streubereich 58 mindestens etwa 1,0 µm oder mindestens etwa 2,0 µm oder mindestens etwa 2,5 µm oder mindestens etwa 2,8 µm oder mindestens etwa 3,2 µm betragen (ungefähr entsprechend einem Rauwert von mindestens etwa 20 oder mindestens etwa 26 oder mindestens etwa 28 oder mindestens etwa 30 nach Richtlinie VDI 3400; VDI: Verein Deutscher Ingenieure). Dagegen kann der Glanzbereich 56 einen 60°-Wert von beispielsweise mindestens 60 GU oder mindestens 65 GU oder mindestens 70 GU besitzen und folglich eine Mittelglanz- oder Hochglanzfläche bilden (GU: Gloss Unit bzw. Glanzeinheit).
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Bei einer Fertigung des Reflexionskörpers 42 durch Spritzgießen kann die Oberfläche des Reflexionskörpers 42 bereits unmittelbar als Ergebnis des Spritzgießvorgangs eine genügende Glätte besitzen, um den Glanzbereich 56 zu bilden. Es ist aber selbstverständlich möglich, nach dem Spritzgießvorgang noch einen gesonderten Poliervorgang durchzuführen, um in dem Glanzbereich 56 die Oberflächenglätte zu erhöhen. Die zur Bildung des Streubereichs 58 gewünschte erhöhte Oberflächenrauigkeit kann beispielsweise durch eine Behandlung mittels Funkenerosion oder durch eine Ätzbehandlung erzielt werden.
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Der Glanzbereich 56 erstreckt sich von dem ersten Endbereich 52 der Lichtreflexionsfläche 40 bis zu der Trennlinie 60, der Streubereich 58 erstreckt sich von der Trennlinie 60 bis zu dem zweiten Endbereich 54. Im Betrieb des Leuchtmoduls 26 trifft ein Teil des von der oder jeder Leuchtdiode 44 in den Raum zwischen Lichtreflexionsfläche 40 und Fensterscheibe 34 emittierten Lichts direkt auf den Glanzbereich 56, während ein anderer Teil auf den Streubereich 58 trifft. Hinzu kommen Anteile von Licht, die von der oder jeder Leuchtdiode 44 zunächst direkt auf die Fensterscheibe 34 treffen und dort durch Totalreflexion in Richtung auf die Lichtreflexionsfläche 40 zurückgeworfen werden. Diese Lichtanteile treffen nach Totalreflexion an der Fensterscheibe 34 zu einem erheblichen Teil auf den Streubereich 58.
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Durch geeignete Ausgestaltung der Breite des Glanzbereichs 56 und des Streubereichs 58 und der Lage der oder jeder Leuchtdiode 44 relativ zu der Lichtreflexionsfläche 40 ist es möglich, das Auftreten von Hotspots zu minimieren, die ein Beobachter wahrnimmt, wenn er auf die Fensterscheibe 34 des Wandleuchtmoduls 26 blickt. Es hat sich gezeigt, dass ohne den Streubereich 58, d.h. bei durchgehender Ausgestaltung der Lichtreflexionsfläche 40 als Glanzfläche, derartige Hotspots in erheblich stärkerem Maße feststellbar sind.
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3 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Trennlinie 60 zwischen dem Glanzbereich 56 und dem Streubereich 58 geradlinig verläuft. Der Glanzbereich 56 und der Streubereich 58 sind demnach Streifenbereiche mit geradlinigen Streifenlängsrändern, wobei diese Streifenbereiche entlang der Reihe der Leuchtdioden 44 sich erstrecken.
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Bei der Variante gemäß 4, in der gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie zuvor, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben, verläuft die Trennlinie 60a wellenförmig. Die von dem Glanzbereich 56a und dem Streubereich 58a gebildeten Streifenbereiche weisen dementsprechend dort, wo sie aneinandergrenzen, jeweils einen welligen Streifenlängsrand auf.
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Mit erneuter Bezugnahme auf 2 ist das Modulgehäuse 28 des Wandleuchtmoduls 26 mit geeigneten Schnapp- oder/und Rastformationen 62 ausgeführt, die es gestatten, das Wandleuchtmodul 26 in eine (in den Zeichnungen nicht näher dargestellte) Montageaussparung der betreffenden Wand (z.B. 16 oder 20) des Kühlschranks 10 einzusetzen und darin über eine Schnapp- oder/und Rastverbindung sicher zu fixieren.
