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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer variablen Form.
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Hintergrund
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Gegenwärtig haben viele Beleuchtungsvorrichtungen, beispielsweise Tischlampen oder Deckenlampen, eine ziemlich kleine Lichtemissionsfläche. Insbesondere, wenn sie zum Beleuchten eines Arbeitsbereichs verwendet werden, wie beispielsweise eines Schreibtisches, sind Schatten, die durch Hände, Werkzeuge usw. erzeugt werden, die zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Arbeitsbereich liegen, sehr dunkel im Vergleich zu dem ansonsten beleuchteten Bereich.
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Während Beleuchtungsvorrichtungen mit einer größeren Lichtemissionsfläche existieren, benötigen sie gewöhnlich mehr Platz und/oder sind unansehnlich, insbesondere wenn sie nicht verwendet werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die die Reduzierung von Schatten ermöglicht, während die oben erwähnten Nachteile überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, wie sie durch den unabhängigen Anspruch definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein primäres Beleuchtungsmodul und ein oder mehrere sekundäre Beleuchtungsmodule. Die Beleuchtungsvorrichtung kann 1, 2, 3, 4 oder mehr sekundäre Beleuchtungsmodule umfassen.
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Das primäre Beleuchtungsmodul und jedes der sekundären Beleuchtungsmodule umfassen eine oder mehrere Lichtquellen. Während jede bekannte Lichtquelle verwendet werden kann, ist die Verwendung von Halbleiterlichtquellen, beispielsweise LEDs, besonders bevorzugt. Die Lichtquellen jedes Beleuchtungsmoduls (primär und sekundär) können in dem Beleuchtungsmodul einzeln oder als eine Einheit angebracht werden, z.B. unter Verwendung eines Trägers, der die Lichtquellen trägt, beispielsweise auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB).
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Jedes sekundäre Beleuchtungsmodul ist mechanisch und elektrisch mit dem primären Beleuchtungsmodul verbunden. Das primäre Beleuchtungsmodul kann eine Befestigungsstruktur zum Befestigen der Beleuchtungsvorrichtung an einem Halter umfassen, zum Beispiel einen Ständer für eine Schreibtischlampe oder eine hängende Halterung für eine Deckenlampe. Durch die mechanische Verbindung zwischen primärem Beleuchtungsmodul und sekundärem Beleuchtungsmodul bzw. sekundären Beleuchtungsmodulen wird somit auch eine Montage des sekundären Beleuchtungsmoduls (der sekundären Beleuchtungsmodule) erreicht.
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Das primäre Beleuchtungsmodul kann elektrische Verbinder (z. B. Anschlüsse oder Kabel) zum Versorgen der Beleuchtungsvorrichtung mit elektrischer Energie umfassen. Die elektrische Energie kann über elektrische Verbindungen an das oder die sekundären Beleuchtungsmodul(e) übertragen werden.
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Ein elektronischer Treiber (falls erforderlich) kann in dem primären Beleuchtungsmodul vorgesehen sein, so dass elektrische Energie mit den erforderlichen Betriebsparametern (z. B. Spannung, Strom) über die elektrischen Verbindungen bereitgestellt werden kann. Ein elektronischer Treiber kann auch in jedem der primären und sekundären Beleuchtungsmodule vorgesehen sein, so dass elektrische Netzspannung über die elektrischen Verbindungen bereitgestellt wird und elektrische Energie mit den erforderlichen Betriebsparametern für jedes Beleuchtungsmodul durch den jeweiligen Treiber bereitgestellt wird.
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Mindestens eines der sekundären Beleuchtungsmodule ist in Bezug auf das primäre Beleuchtungsmodul bewegbar. Zum Beispiel kann ein sekundäres Beleuchtungsmodul zwischen einer ersten Position in der Nähe des primären Beleuchtungsmoduls und einer zweiten Position entfernt von dem primären Beleuchtungsmodul beweglich sein.
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Wenn mehr als ein sekundäres Beleuchtungsmodul verwendet wird, kann jedes sekundäre Beleuchtungsmodul einzeln bewegt werden. Alternativ kann die Bewegung der sekundären Beleuchtungsmodule synchronisiert sein, z. durch einen Synchronisationsmechanismus.
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Verschiedene sekundäre Beleuchtungsmodule können unterschiedliche Freiheitsgrade für ihre Bewegung aufweisen. Zum Beispiel können sie in verschiedene Richtungen bewegbar sein und/oder sie können über unterschiedliche Entfernungen beweglich sein.
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In einer Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung vier sekundäre Beleuchtungsmodule, die an vier Seiten des primären Beleuchtungsmoduls angeordnet sind. Jedes sekundäre Beleuchtungsmodul kann zwischen einer ersten Position in der Nähe des primären Beleuchtungsmoduls und einer zweiten Position entfernt von dem primären Beleuchtungsmodul beweglich sein.
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In einer Ausführungsform ist das mindestens eine sekundäre Beleuchtungsmodul unter Verwendung einer Schiebeverbindung mit dem primären Beleuchtungsmodul verbunden. Dies ermöglicht eine Gleitbewegung des sekundären Beleuchtungsmoduls in Bezug auf das primäre Beleuchtungsmodul.
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Die Schiebeverbindung kann ein Gleitelement (auch als Gleitblock bezeichnet) und eine Gleitbahn an dem primären Beleuchtungsmodul und/oder dem mindestens einen sekundären Beleuchtungsmodul umfassen. Die Gleitbahnen an dem primären und/oder sekundären Beleuchtungsmodul sind angepasst, das Gleitelement gleitend aufzunehmen.
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Vorzugsweise umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein Gleitelement und eine Gleitbahn an dem primären Beleuchtungsmodul und dem mindestens einen sekundären Beleuchtungsmodul. Das Bewegen eines sekundären Beleuchtungsmoduls in Bezug auf das primäre Beleuchtungsmodul umfasst dann das Bewegen des Gleitelements in Bezug auf das primäre Beleuchtungsmodul in der Gleitbahn des primären Beleuchtungsmoduls und das Bewegen des sekundären Beleuchtungsmoduls in Bezug auf das Gleitelement durch Bewegen der Gleitbahn des sekundären Beleuchtungsmoduls entlang des Gleitelements. Diese Bewegungen können gleichzeitig (insbesondere synchronisiert) oder nacheinander ausgeführt werden.
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Eine solche Konfiguration ermöglicht eine kompakte Gestaltung der Beleuchtungsvorrichtung, wenn das primäre Beleuchtungsmodul und das sekundäre Beleuchtungsmodul nebeneinander angeordnet sind, während sie auch eine signifikante Trennung zwischen dem primären Beleuchtungsmodul und dem sekundären Beleuchtungsmodul ermöglicht.
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Alternativ kann das Gleitelement an dem primären Beleuchtungsmodul befestigt sein (z. B. kann es Teil des Gehäuses des primären Beleuchtungsmoduls sein) und nur das sekundäre Beleuchtungsmodul kann mit einer Gleitbahn versehen sein, die das Gleitelement gleitend aufnehmen kann. Alternativ kann das Gleitelement auch an dem sekundären Beleuchtungsmodul befestigt sein (z. B. kann es Teil des Gehäuses des sekundären Beleuchtungsmoduls sein), und nur das primäre Beleuchtungsmodul kann mit einer Gleitbahn versehen sein, die gleitend das Gleitelement aufnimmt.
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In einer Ausführungsform umfassen das Gleitelement und die Gleitbahnen entsprechende elektrische Kontakte zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem primären Beleuchtungsmodul und dem sekundären Beleuchtungsmodul.
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Beispielsweise können die Gleitbahnen mit Kontaktstreifen versehen sein und das Gleitelement kann mit entsprechenden Kontaktelementen versehen sein. Die Kontaktelemente können angepasst sein, während der Gleitbewegung entlang der Kontaktstreifen zu gleiten. Das Gleitelement kann mit einer elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen auf beiden Seiten des Gleitelements (innerhalb des Gleitelements oder auf der Außenseite des Gleitelements) versehen sein. Die Kontaktelemente können elastisch gegen die Kontaktstreifen vorgespannt sein.
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In einer Ausführungsform umfassen das Gleitelement und die Gleitbahnen Anschläge, die angepasst sind, miteinander zu interagieren, um den Bereich der relativen Bewegung zwischen dem primären Beleuchtungsmodul und dem mindestens einen sekundären Beleuchtungsmodul zu begrenzen. Solche Stopper können verhindern, dass das Gleitelement die Gleitbahnen verlässt und somit die Beleuchtungsvorrichtung auseinander fällt. Die Anschläge können einen oder mehrere Vorsprünge an jedem Gleitelement und an der entsprechenden Gleitbahn aufweisen, die dazu ausgelegt sind, am Ende des vorgesehenen Bewegungsbereichs aneinander anzuliegen.
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In einer Ausführungsform ist das mindestens eine sekundäre Beleuchtungsmodul zwischen einem zusammengeschobenen Zustand der Beleuchtungsvorrichtung und einem erweiterten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung bewegbar. „Zusammengeschobener Zustand“ bedeutet hier, dass sich das sekundäre Beleuchtungsmodul (die sekundären Beleuchtungsmodule) in der Position befindet, die dem primären Beleuchtungsmodul am nächsten ist. „Erweiterter Zustand“ bedeutet hier, dass das sekundäre Beleuchtungsmodul (die sekundären Beleuchtungsmodule) in der vom primären Beleuchtungsmodul am weitesten entfernten Position ist. Vorzugsweise ist die effektive Fläche der Lichtemission in dem zusammengeschobenen Zustand kleiner als die effektive Fläche der Lichtemission in dem erweiterten Zustand. „Effektive Fläche der Lichtemission“ bedeutet hier die Fläche, die durch die Abmessungen der Beleuchtungseinrichtung definiert wird, üblicherweise durch die äußeren Kanten der sekundären Beleuchtungsmodule. Somit kann eine effektive Fläche der Lichtemission Bereiche zwischen den Beleuchtungsmodulen umfassen, in denen keine Lichtemission auftritt.
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Durch Erhöhen der effektiven Lichtemissionsfläche, indem die Beleuchtungsvorrichtung in den erweiterten Zustand gebracht wird, wird ein Arbeitsbereich aus einem größeren Bereich von Richtungen beleuchtet und schwächt somit die Schatten ab, die durch eine Hand oder ein Werkzeug zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Arbeitsbereich erzeugt werden.
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In einer Ausführungsform beträgt die effektive Fläche der Lichtemission im erweiterten Zustand mindestens das Doppelte, vorzugsweise mindestens das Fünffache der effektiven Fläche der Lichtemission im zusammengeschobenen Zustand. Dies ermöglicht eine merkliche Abschwächung von Schatten, während gleichzeitig die Gesamtabmessungen der Beleuchtungsvorrichtung im zusammengeschobenen Zustand klein gehalten werden und eine ausreichende Stabilität der Beleuchtungsvorrichtung im erweiterten Zustand gewährleistet ist.
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In einer Ausführungsform sind die Formen des primären Beleuchtungsmoduls und des mindestens einen sekundären Beleuchtungsmoduls derart ausgelegt, dass das primäre Beleuchtungsmodul und das mindestens eine sekundäre Beleuchtungsmodul im zusammengeschobenen Zustand der Beleuchtungsvorrichtung lückenlos aneinander anliegen. Solch eine Konfiguration ermöglicht auch, dass die Gesamtabmessungen der Beleuchtungsvorrichtung in dem zusammengeschobenen Zustand klein gehalten werden. In dem zusammengeschobenen Zustand kann auch eine hohe Beleuchtungsintensität erreicht werden, die für bestimmte Anwendungen erforderlich sein kann.
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Figurenliste
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen
- 1a und 1b schematische Ansichten einer Ausführungsform einer Deckenlampe gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2a und 2b schematische Ansichten einer Ausführungsform einer Schreibtischlampe gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- 3a und 3b schematische Ansichten einer Beleuchtungseinheit einer Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente mit der gleichen Wirkung können in mehreren Zeichnungen mit der gleichen Bezugsziffer bezeichnet werden. Die Wiederholung der Beschreibung solcher Elemente kann weggelassen werden, um redundante Beschreibungen zu vermeiden.
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1a zeigt eine Ausführungsform einer Deckenlampe mit einer variablen Form gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zusammengeschobenen Zustand. 1b zeigt die Deckenleuchte von 1a in einem erweiterten Zustand.
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Die Deckenleuchte umfasst ein primäres Beleuchtungsmodul 1 und vier sekundäre Beleuchtungsmodule 2. Die perspektivische Ansicht der 1a und 1b zeigt die Oberseite der Beleuchtungsmodule 1, 2. Jedes Beleuchtungsmodul 1, 2 weist an seiner Unterseite mehrere Leuchtdioden (LEDs, nicht dargestellt) auf. Die LEDs können auf einer PCB (nicht gezeigt) bereitgestellt sein und können durch eine streuende Abdeckung (in den 1a, 1b nicht gezeigt) bedeckt sein, um eine sanfte Beleuchtung zu erreichen.
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Jedes sekundäre Beleuchtungsmodul 2 ist mechanisch und elektrisch mit dem primären Beleuchtungsmodul 1 mittels eines Gleitblocks 3 verbunden, der in einer Gleitbahn 41 in dem primären Beleuchtungsmodul 1 und in einer Gleitbahn 42 in dem sekundären Beleuchtungsmodul 2 geführt ist. Die elektrischen Verbindungselemente sind in den Figuren nicht dargestellt.
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Die Gleitblöcke 3 und die Gleitbahnen 41, 42 weisen entsprechende Schwalbenschwanzformen auf, um die Gleitblöcke 3 in den entsprechenden Gleitbahnen 41, 42 sicher aufzunehmen. Mit anderen Worten ist die Form eines Gleitblocks 3 im Querschnitt gesehen die eines Trapezes mit einer inneren Basis (in Richtung des jeweiligen Beleuchtungsmoduls 1, 2, untere Seite in den 1a und 1b), die größer ist als ihre äußere Basis (nach außen, obere Seite in den 1a und 1b).
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Die äußeren Enden der Gleitbahnen 41 des primären Beleuchtungsmoduls 1 und die inneren Enden der Gleitbahnen 42 des sekundären Beleuchtungsmoduls 2 weisen jeweils nicht dargestellte Gleitanschläge auf, die mit entsprechenden nicht dargestellten Gleitanschlägen an beiden Enden jedes Gleitblocks 3 zusammenwirken.
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Die Deckenlampe kann an einem Halteelement (zum Beispiel einem Haken, der an einer Decke befestigt ist) mittels eines Kabels 5 aufgehängt werden, das in vier untere Kabel 51 aufgeteilt oder mit diesen verbunden ist. Die unteren Kabel 51 sind wiederum an dem Gehäuse des primären Beleuchtungsmoduls 1 befestigt.
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Die Kabel 5 und eine oder mehrere der unteren Kabel 51 können Drähte zum Versorgen der Deckenlampe mit elektrischer Energie enthalten. Alternativ kann eine zusätzliche Versorgungsleitung einschließlich Drähten verwendet werden, um die Deckenleuchte mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Ein (nicht gezeigter) elektronischer Treiber ist in dem primären Beleuchtungsmodul 1 untergebracht und dazu ausgelegt, die der Deckenlampe zugeführte elektrische Energie (z.B. Netzspannung) in eine zum Betrieb der LEDs geeignete Energie (z.B. Gleichspannung) umzuwandeln.
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Die Länge jedes Gleitblocks 3 ist geringfügig kleiner als die Summe der Breite W2 eines sekundären Beleuchtungsmoduls und der Hälfte der Breite W1 des primären Beleuchtungsmoduls. Mit anderen Worten ist die Länge jedes Gleitblocks geringfügig kleiner als die Hälfte der äußeren Abmessung D1 der Deckenlampe im zusammengeschobenen Zustand, wie in 1a gezeigt.
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Somit entspricht in dem erweiterten Zustand, wie er in 1b gezeigt ist, die Trennung jedes sekundären Beleuchtungsmoduls 2 von dem primären Beleuchtungsmodul 1 ungefähr W1/2 + W2. Daher ist die Außenabmessung D2 der Deckenleuchte im expandierten Zustand geringfügig kleiner als das Dreifache der Außenabmessung D1 im zusammengelegten Zustand.
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Dementsprechend ist die effektive Fläche der Lichtemission im erweiterten Zustand geringfügig kleiner als das Neunfache der effektiven Fläche der Lichtemission im zusammengeschobenen Zustand. Experimente und Simulationen haben gezeigt, dass dies zu einer wesentlichen Schwächung von Schatten führt, die von einem Objekt zwischen der Lampe und einem Arbeitsbereich erzeugt werden.
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Das primäre Beleuchtungsmodul 1 hat im Wesentlichen die Form eines Quadrats. Jedes der vier sekundären Beleuchtungsmodule 2 hat im Wesentlichen die Form eines Trapezes, wobei die Länge der kleineren (inneren) Basis der Länge der Seiten des quadratischen primären Beleuchtungsmoduls 1 entspricht. Diese Formen erlauben den sekundären Beleuchtungsmodulen 2, an das primäre Beleuchtungsmodul 1 sowie die benachbarten sekundären Beleuchtungsmodule 2 im zusammengeschobenen Zustand der Lampe anzugrenzen. Dies ermöglicht eine kompakte Form der Lampe im zusammengeschobenen Zustand.
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Während oben nur der zusammengeschobene Zustand und der erweiterte Zustand beschrieben wurden, können die sekundären Beleuchtungsmodule 2 auch in eine Zwischenposition in Bezug auf das primäre Beleuchtungsmodul 1 gebracht werden. Somit kann die Form der Lampe zwischen dem zusammengeschobenen Zustand und dem erweiterten Zustand kontinuierlich geändert werden.
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2a zeigt eine Ausführungsform einer Schreibtischlampe mit einer variablen Form gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zusammengeschobenen Zustand. 2b zeigt die Schreibtischlampe von 2a in einem erweiterten Zustand.
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Die Beleuchtungseinheit der Schreibtischlampe (umfassend das primäre Beleuchtungsmodul 1 und sekundäre Beleuchtungsmodule 2, Gleitblöcke 3 und Gleitbahnen 41, 42) entspricht der oben diskutierten Beleuchtungseinheit der Deckenleuchte, und ihre Erläuterung wird hier nicht wiederholt.
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Das primäre Beleuchtungsmodul 1 der Schreibtischlampe ist an einem Halter 6 befestigt. Der Halter ist an einer Basis 7 befestigt, die auf eine Oberfläche (zum Beispiel eines Tisches) aufgesetzt werden kann. Drähte zum Versorgen der LEDs mit elektrischer Energie können innerhalb der Basis und der Halterung 6 verlaufen. Ein zusätzliches Kabel (nicht gezeigt) von der Basis kann zum Verbinden der Lampe mit elektrischer Netzenergie verwendet werden.
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Wie oben diskutiert, kann der elektronische Treiber in dem primären Beleuchtungsmodul 1 und/oder in den sekundären Beleuchtungsmodulen 2 vorgesehen sein. In der Ausführungsform einer Schreibtischlampe kann der Treiber auch innerhalb der Basis 7 vorgesehen sein.
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Die Form der Schreibtischlampe kann zwischen einem zusammengeschobenen Zustand (2a) und einem erweiterten Zustand (2b) geändert werden. Wie oben erläutert wurde, ist die effektive Fläche der Lichtemission im erweiterten Zustand geringfügig kleiner als das Neunfache der effektiven Fläche der Lichtemission im zusammengeschobenen Zustand. Somit können Schatten von Objekten zwischen der Lampe und dem Arbeitsbereich deutlich reduziert oder geschwächt werden, wenn sich die Lampe im erweiterten Zustand befindet.
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Insbesondere für eine Schreibtischlampe ist es vorteilhaft, dass die Beleuchtungsmodule 1, 2 im zusammengeschobenen Zustand der Lampe zusammengeführt werden können, so dass die Lampe weniger Platz benötigt und/oder weniger auffällig wirkt.
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3a zeigt eine Ausführungsform einer Beleuchtungseinheit (umfassend das primäre Beleuchtungsmodul 1 und die sekundären Beleuchtungsmodule 2, Gleitblöcke 3 und Gleitbahnen 41, 42) einer Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zusammengeschobenen Zustand. 3b zeigt die Beleuchtungseinheit von 3a in einem erweiterten Zustand.
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Die Erläuterung von Elementen der oben beschriebenen Beleuchtungseinheit wird hier nicht wiederholt. Die in den 3a und 3b gezeigte Beleuchtungseinheit kann in einer Deckenlampe (wie in den 1a und 1b gezeigt) und in einer Schreibtischlampe (wie in den 2a und 2b gezeigt) sowie in jeder anderen Art von Lampe verwendet werden.
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3a und 3b zeigen die Lichtemissionsseite der Beleuchtungseinheit, d. h. die Unterseite, wie in den vorherigen Zeichnungen gezeigt. Diese Zeichnungen zeigen insbesondere die streuende Abdeckung 8, die an jedem Beleuchtungsmodul 1, 2 über den LEDs (nicht gezeigt) zum Erzielen einer diffusen Beleuchtung vorgesehen ist.
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Die Breite des Gehäuserands 9 um jede streuende Abdeckung 8 herum kann so gewählt werden, dass ein gewünschtes Design erreicht wird. Insbesondere kann der Gehäuserand breiter oder schmaler sein als in der gezeigten Ausführungsform. In einer Ausführungsform kann sich die streuende Abdeckung 8 über die gesamte Erstreckung der Beleuchtungsmodule 1, 2 erstrecken.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die oben erläuterten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
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Im Allgemeinen kann „ein“ oder „eine“ als Singular oder Plural verstanden werden, insbesondere mit der Bedeutung „mindestens eins“, „eins oder mehrere“ usw., sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist, beispielsweise durch den Ausdruck „genau eins“ usw.
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Darüber hinaus können numerische Werte den genauen Wert sowie ein übliches Toleranzintervall enthalten, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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In den Ausführungsformen gezeigte Merkmale, insbesondere in verschiedenen Ausführungsformen, können kombiniert oder ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- primäres Beleuchtungsmodul
- 2
- sekundäre Beleuchtungsmodule
- 3
- Gleitblöcke
- 41
- Gleitbahnen im primären Beleuchtungsmodul
- 42
- Gleitbahnen in sekundären Beleuchtungsmodulen
- 5
- Kabel
- 51
- unteres Kabel
- 6
- Halter
- 7
- Basis
- 8
- streuende Abdeckung
- 9
- Gehäuserand
- W1
- Breite des primären Beleuchtungsmoduls
- W2
- Breite des sekundären Beleuchtungsmoduls
- D1
- externe Dimension im zusammengeschobenen Zustand
- D2
- externe Dimension im erweiterten Zustand
