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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtführungsplatte mit einer Vertiefung, worin eine LED-Leuchte platziert werden kann. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Lampe mit einer derartigen Lichtführungsplatte.
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Aus dem Stand der Technik sind Lampen und Hintergrundbeleuchtungen bekannt, wobei Licht unter Verwendung von LEDs erzeugt und in einen Lichtführungskörper eingekoppelt wird. Zur Lichteinkopplung in den Lichtführungskörper sind LEDs entweder außerhalb des Lichtführungskörpers vorgesehen oder in eine am Lichtführungskörper vorgesehene Nut oder Vertiefung eingesetzt. Die Anordnung von LEDs an der Oberfläche eines Lichtführungskörpers und separat zu diesem ist aus
EP 1780584 und
US 2002/0136502 A1 bekannt. Eine derartige Anordnung von LEDs ist jedoch insofern verbesserungswürdig, als die Anordnung weder eine exakte Positionierung der LEDs am Lichtführungskörper erlaubt noch gegen äußerliche Einflüsse geschützt ist. Beispielsweise können Vibrationen zu einer räumlichen Verlagerung der LEDs an der Oberfläche des Lichtführungskörpers führen. Durch Platzierung der LEDs außerhalb des Lichtführungskörpers sind diese nicht gegen Verschmutzung geschützt. Daraus resultieren eine verschlechterte Einkoppelung des von den LEDs abgegebenen Lichtes in den Lichtführungskörper sowie eine Reduzierung des Wirkungsgrads der Lampe und gegebenenfalls eine verminderte Ausleuchtung des Lichtführungskörpers.
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Weiterhin ist aus
EP 1780584 bekannt, die LEDs in einer Nut unterzubringen, welche in den Lichtführungskörper eingearbeitet ist. Mangels Abfuhr der von den LEDs erzeugten Wärme ist jedoch die Ausfallrate der LEDs und anderer in der Nut positionierter Bauteile vergleichsweise hoch. Selbst eine in die Nut eingebrachte Wärmeableitung, beispielsweise in Form einer Wärme abstrahlenden Aluminiumplatte, welche thermisch mit den LEDs verbunden ist, garantiert keine zuverlässige und ausreichende Wärmeableitung von den LEDs und von der Leiterplatte zur Versorgung der LEDs, um die Haltbarkeit der LEDs zu verlängern und einem Ausfall der LEDs vorzubeugen. Zudem reduzieren und verkomplizieren die Anpassung der Wärme abstrahlenden Aluminiumplatte an die Dimensionierung der Nut am Lichtführungskörper und die Problematik vergleichsweise geringerer Wärmeleitung an Biegestellen der Aluminiumplatte die Lebensdauer der LEDs bzw. die Montage der LEDs und anderer Bauelemente in der Nut des Lichtführungskörpers. Dadurch erhöhen sich auch die Herstellungskosten unverhältnismäßig.
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Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Lichtführungsplatte und eine Lampe anzugeben, womit unter Vermeidung der genannten Nachteile ein besonders zuverlässiger und dauerhafter Betrieb mit LEDs unter besonders geringem Herstellungs- und Montageaufwand ermöglicht wird.
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In Bezug auf die Lichtführungsplatte wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dazu umfasst die Lichtführungsplatte, welche nach Art eines Quaders als großflächige Grundseiten ausgebildete Grundflächen und als kleinflächige Schmalseiten ausgebildete Seitenflächen aufweist, an einer Schmalseite eine Vertiefung, worin eine LED-Leuchte mit einer oder mehreren LEDs (Licht emittierende Diode) eingesetzt werden kann, um von der LED-Leuchte erzeugtes Licht an die Lichtführungsplatte abzugeben, wobei die LED-Leuchte von einem LED-Leuchtenmodul, womit sie elektrisch leitend, mechanisch und thermisch gekoppelt werden kann, gehalten, mit elektrischer Energie versorgt und angesteuert wird, und das LED-Leuchtenmodul zusätzlich zur Wärmeabfuhr dient, wobei das LED-Leuchtenmodul außerhalb der Vertiefung für die LED-Leuchte vorgesehen und unter Verwendung eines Befestigungsmittels reversibel mit der Lichtführungsplatte verbunden werden kann.
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In Bezug auf die Lampe wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmals des Anspruchs 12 gelöst. Dazu umfasst die Lampe eine Lichtführungsplatte, welche nach Art eines Quaders als großflächige Grundseiten ausgebildete Grundflächen und als kleinflächige Schmalseiten ausgebildete Seitenflächen aufweist, wobei die Lichtführungsplatte an einer Schmalseite eine Vertiefung, worin eine LED-Leuchte mit einer oder mehreren LEDs (Licht emittierende Diode) eingesetzt ist, um von der LED-Leuchte erzeugtes Licht an die Lichtführungsplatte abzugeben, wobei die LED-Leuchte von einem LED-Leuchtenmodul, womit sie elektrisch leitend, mechanisch und thermisch gekoppelt ist, gehalten, mit elektrischer Energie versorgt und angesteuert wird, und das LED-Leuchtenmodul zusätzlich zur Wärmeabfuhr dient, wobei das LED-Leuchtenmodul außerhalb der Vertiefung für die LED-Leuchte vorgesehen und unter Verwendung eines Befestigungsmittels reversibel mit der Lichtführungsplatte verbunden ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass unter Verwendung der in die Vertiefung eingesetzten der LED-Leuchte, wobei die Vertiefung an einer Schmalseite der Lichtführungsplatte in diese eingearbeitet bzw. ausgefräst ist, die Lichtführungsplatte vollständig und insbesondere im Bereich der Schmalseite, an der die Vertiefung vorgesehen ist, ausgeleuchtet werden kann. Des weiteren bewirkt eine Anordnung der LED-Leuchte in dieser Vertiefung, wobei die LED-Leuchte sozusagen in der Lichtführungsplatte integriert vorgesehen ist, eine besonders wirksame Einkoppelung des von der LED-Leuchte erzeugten Lichtes in die Lichtführungsplatte und einen besonders hohen Wirkungsgrad der Lampe, da die LED-Leuchte in Lichtabstrahlrichtung vollständig von der Lichtführungsplatte umgeben ist. Dies resultiert in einer besonders wirksamen Ausleuchtung der Lichtführungsplatte. Außerdem wird der für die Lichtführungsplatte bzw. die Lampe erforderliche Platzbedarf durch Anordnung der LED-Leuchte in der Vertiefung reduziert. Zudem ist die in die Vertiefung eingesetzte LED-Leuchte besonders wirksam vor äußeren Einwirkungen geschützt. Ferner wird von der in der Vertiefung untergebrachten LED-Leuchte anhand des mit der LED-Leuchte gekoppelten und außerhalb der Vertiefung angeordneten LED-Leuchtenmoduls Wärme besonders effektiv und wirksam abgeleitet. Hierdurch wird einer Überhitzung und damit dem Ausfall der LED-Leuchte bzw. der LEDs vorgebeugt. Darüber hinaus erlaubt die Anordnung der LED-Leuchte in der Vertiefung mit Wärmeableitung an ein außerhalb der Vertiefung vorgesehenes LED-Leuchtenmodul eine einfache und unkomplizierte Montage der LED-Leuchte in der Vertiefung der Lichtführungsplatte bzw. der Lampe im Gesamten mit besonders geringem Zeit- und Kostenaufwand, ohne dass es einer Anordnung von Kühlblechen in der Vertiefung und deren Anpassung an die Dimensionierung der Vertiefung und der Lichtführungsplatte bedarf.
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Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Zwar wird die LED-Leuchte von dem LED-Leuchtenmodul gehalten. Jedoch kann die Ausbildung einer mechanischen Passung zwischen der LED-Leuchte und der Lichtführungsplatte durchaus zweckmäßig sein, indem die Dimensionierung der Vertiefung an der Lichtführungsplatte entsprechend an die Dimensionierung der LED-Leuchte angepasst ist. Die unmittelbar benachbarte Anordnung der LED-Leuchte und der Lichtführungsplatte bewirkt eine Reduzierung von Reflexionen bei der Einkopplung des Lichtes in die Lichtführungsplatte.
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Zur Ausleuchtung des gesamten Körpers der Lichtführungsplatte ist es weiterhin zweckmäßig, dass sich die Vertiefung in Längsrichtung der Schmalseite der Lichtführungsplatte und entlang der teilweisen oder gesamten Schmalseite erstreckt.
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Zur Erhöhung des in die Lichtführungsplatte eingekoppelten Anteils des von der LED-Leuchte abgegebenen Lichtes ist ein Vertiefung mit rechteckigem bzw. konkaven Querschnitt zweckmäßig, wobei damit derjenige Querschnitt der Vertiefung gemeint ist, welcher im Wesentlichen im rechten Winkel zur Oberfläche der Schmalseite orientiert ist. Des weiteren ist es zweckmäßig, dass die Vertiefung mit rechteckförmiger Querschnittsfläche drei Seitenwände bzw. die Vertiefung mit konkaver Querschnittsfläche eine konkav ausgeformte Seitenwand umfasst. Vertiefungen mit derartigen Querschnitten bedürfen eines geringen Herstellungsaufwands.
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Um die Ausleuchtung der Lichtführungsplatte weiter zu verbessern und den Anteil des in die Lichtführungsplatte eingekoppelten Lichtes zu erhöhen, ist es zur Einstellung der Lichtabstrahlrichtung, d. h. der Richtung, in der die Strahlleistung der LED-Leuchte am größten ist, durchaus zweckmäßig, die LED-Leuchte in der Vertiefung entsprechend zu positionieren und auszurichten. Eine derartige Positionierung und gegebenenfalls auch Ausrichtung der LED-Leuchte in der Vertiefung ist weiterhin zur Ausleuchtung der Lichtführungsplatte an einer zur Schmalseite, an der die Vertiefung vorgesehen ist, kongruenten Schmalseite oder an einer der Grundseiten der Lichtführungsplatte zweckmäßig, so dass sich das von der LED-Leuchte erzeugte und abgegebene Licht im Wesentlichen in Richtung auf die kongruente Schmalseite oder auf die Grundseite der Lichtführungsplatte ausbreitet und in derselben Richtung in die Lichtführungsplatte eingekoppelt wird.
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Zur Befestigung der LED-Leuchte und des LED-Leuchtenmodul sowie zum Schutz derselben vor äußeren Einflüssen ist es zweckmäßig, dass das Befestigungsmittel ein maulartig geformtes Kontaktstück aufweist, womit es die Lichtführungsplatte an der Schmalseite, an der die Vertiefung vorgesehen ist, nach Art einer Feder-Nut-Verbindung umgreift. Weiterhin ist eine Ausbildung des maulartig geformten Kontaktstücks als u-förmiges Profil, zweckmäßigerweise als Aluminiumprofil, insofern zweckmäßig, als das Kontaktstück widerstandsfähig ist und dauerhaft multifunktional eingesetzt werden kann. Zur Platzersparnis und zur Kosten- und Aufwandsreduzierung ist es weiterhin zweckmäßig, das Befestigungsmittel zusätzlich zur Befestigung der Lampe an einer Halteeinrichtung zu verwenden.
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Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung ist die LED-Leuchte in Form eines LED-Leuchtstreifens ausgebildet.
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Um die Ausleuchtung der Lichtführungsplatte zu verbessern und eine geeignete Lichtstreuung in der Lichtführungsplatte zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Lichtführungsplatte an mindestens einer Grundseite mit Einkerbungen zur Lichtführung zu versehen. Zur weiteren Verbesserung der Lichtführung in der Lichtführungsplatte ist es zweckmäßig, die Lichtführungsplatte an mehreren Schmalseiten mit Einkerbungen zu versehen. Zur besonders wirksamen Weiterleitung bzw. Reflexion des Lichtes in der Lichtführungsplatte sind die Einkerbungen zweckmäßigerweise als Ausfräsungen ausgebildet.
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Um eine Aus- und Beleuchtung unterschiedlich gestalteter und dimensionierter Räume zu erzielen, ist es zweckmäßig, dass die Lampe einen dreidimensionalen Lichtführungskörper aufweist, welcher eine von einer Plattenform abweichende Form aufweist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 einen Querschnitt durch eine Lampe bzw. eine Lichtführungsplatte mit LED-Leuchte, welche in eine Vertiefung mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
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2 einen Querschnitt durch eine Lampe bzw. eine Lichtführungsplatte mit LED-Leuchte, welche in eine Vertiefung mit konkaven Querschnitt eingesetzt ist, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele einer Lampe 1 dargestellt, und zwar ist jeweils ein Teilstück eines Querschnitts der Lampe 1 in Endmontage gezeigt. Sie umfasst eine Lichtführungsplatte 2 mit als großflächige Grundseiten 4, 6 ausgebildeten Grundflächen und mit einer als kleinflächige Schmalseite 8 ausgebildeten Seitenfläche. An der Schmalseite 8 der Lichtführungsplatte 2 ist eine Vertiefung 10A, 10B in die Lichtführungsplatte 2 eingearbeitet bzw. ausgefräst, worin eine LED-Leuchte 12, welche LEDs umfasst, eingesetzt ist. Dabei weist Vertiefung 10A in 1 einen konkaven Querschnitt mit einer konkav ausgeformten Seitenwand auf, wohingegen die Vertiefung 10B in 2 einen rechteckigen Querschnitt mit drei im Wesentlichen geradlinig ausgeformten Seitenwänden umfasst. Erstreckt sich die LED-Leuchte in Längsrichtung 13 der Schmalseite 8 und entlang derselben, so ist die LED-Leuchte als LED-Leuchtstreifen (nicht gezeigt) mit mehreren LEDs ausgebildet.
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Ein LED-Leuchtenmodul 14, welches die LED-Leuchte 12 trägt, mit elektrischer Energie versorgt, ansteuert und zur Ableitung der von der LED-Leuchte 12 erzeugten Wärme dient, ist mechanisch, elektrisch leitend und thermisch mit der LED-Leuchte 12 gekoppelt und außerhalb der Vertiefung 10A, 10B an der Lampe 1 vorgesehen. Das LED-Leuchtenmodul 14 ist wiederum von einem Befestigungsmittel 16 gehalten, welches in den vorliegenden Ausführungsbeispielen ein maulartiges bzw. u-förmiges Kontaktstück 18 aufweist und zur Wärmeableitung als Aluminiumprofil ausgebildet ist. Das Kontaktstück 18 umgreift mit Armen 20, 22 sowohl das LED-Leuchtenmodul 14 als auch die Lichtführungsplatte 2 nach Art einer Nut-Feder-Verbindung, wobei zwischen dem Arm 22 und dem LED-Leuchtenmodul 14 eine lichtreflektierende Platte 24 angeordnet ist.
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Die aus Aluminium gefertigte, lichtreflektierende Platte 24 liegt an der Grundseite 4 auf der Lichtführungsplatte 2 auf und dient zur Reflexion von sich in der Lichtführungsplatte 2 ausbreitendem Licht, um die Lichtführungsplatte 2 auszuleuchten und Licht zur Grundseite 6, welche zumindest teilweise als Lichtaustrittsfläche dient, zu lenken. Zur Verbesserung der Lichtstreuung und der Ausleuchtung der Lichtführungsplatte 2 weist diese an der Grundseite 4 Einkerbungen 26 in Form von V-förmigen Ausfräsungen auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1780584 [0002, 0003]
- US 2002/0136502 A1 [0002]
