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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Beleuchtungssystem
mit LED-Modulen, genauer gesagt, auf ein System sowie ein Verfahren,
welches die Beleuchtungscharakteristiken eines LED-Modulsystems
verbessert, sowie auf ein LED-Modul zum Einsatz in einem System
dieser Art.
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Die
Schriften
FR-A-2 697
484 und
US 2003/0012108 werden
als der nächstkommende Stand
der Technik angesehen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es
ist allgemein bekannt, bei Anordnung von Beleuchtungssystemen für allgemeine
Beleuchtungszwecke Module mit Licht emittierenden Dioden (LEDs)
zu verwenden. Bei Entwickeln dieser LED-Systeme und LED-Module bemüht man sich, ein
System vorzusehen, welches die gewünschte Intensität, Gleichmäßigkeit
und Farbe bzw. Farbtemperatur ermöglicht und welches vorzugsweise
ein Mindestmaß an
Entwicklungsarbeiten erforderlich macht. Im Allgemeinen wird ein
System, bei welchem die Beleuchtung so homogen wie möglich ist,
am meisten bevorzugt.
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Bei
einer Art konventioneller LED-Module wird eine Lichtmischkammer
eingesetzt, um das Licht von einer oder mehreren LEDs zu zerstreuen, um
von der Mischkammer, in welcher die LEDs enthalten sind, ein homogeneres
Licht zu erhalten. Wenn Licht von mehreren LEDs mit verschiedenen Farben
in der Mischkammer emittiert wird, kann die Kammer insbesondere
ebenfalls als Farbmischkammer wirken. In diesem Fall zerstreut die
Kammer das Licht von den verschiedenfarbigen LEDs so, dass das aus
der Kammer austretende Licht als eine homogene Farbe aufweisend
wahrgenommen wird. Diese Farbe kann zum Beispiel Weiß sein,
wenn das LED-System und die Mischkammer entsprechend angeordnet
sind.
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Ein
Problem, welches mit LED-Systemen mit mehreren benachbarten Mischkammern
verbunden ist, ist, dass das von verschiedenen Kammern emittierte
Licht nicht als die gleiche Intensität oder Farbe aufweisend wahrgenommen
wird. Dieses kann zum Beispiel darauf zurückzuführen sein, dass die Lichtintensität und -farbe
oder Wellenlänge
zwischen verschiedenen oder einzelnen LEDs variieren, d. h. wenn
zwei einzelnen LEDs der gleiche Strom zugeführt wird, kann die Intensität oder Farbtemperatur noch
immer zwischen den beiden LEDs variieren. Darüber hinaus alter einzelne LEDs
unterschiedlich, d. h. die Parameter für eine einzelne LED verändern sich
im Vergleich zu den Parameter für
eine andere LED mit der Zeit unterschiedlich. Daher ist man bemüht, die
Intensität
und Farbe der LEDs durch Steuerung des den LEDs zugeführten Stroms
zu steuern.
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WO2004/002198 offenbart
eine Anordnung zur Steuerung und Aufrechterhaltung der Lichtcharakteristiken
von einem LED-Modul. Gemäß dieser Schrift
werden Lichtintensität
und -farbe eines LED-Moduls unter Verwendung optischer Sensoren, unterstützender
Elektronik sowie eines Steuersystems gemessen und konstant gehalten,
wobei die optischen Sensoren zwischen den LEDs angebracht sind.
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Ein
mit der beschriebenen Weise der Steuerung der Lichtverteilung verbundener
Nachteil ist, dass eine Konstruktion eines Steuersystems erforderlich
ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Sensoren und das Steuersystem
die Konstruktion des Beleuchtungssystems einschränken könnten. Ein dritter Nachteil
ist, dass die Sensoren der Konstruktion Volumen hinzuführen und
die Lichtverteilung von den LEDs beschatten könnten. Der vierte Nachteil
besteht in Unzuverlässigkeit,
da es erforderlich ist, dass sämtliche
Sensoren ordnungsgemäß arbeiten.
Wenn zum Beispiel einer der Sensoren beschädigt oder defekt ist, stellt
das System die zugeordnete(n) LED(s) nicht korrekt ein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die beschriebenen, mit LED-Beleuchtungssystemen verbundenen
Probleme zu eliminieren oder zumindest zu verringern.
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Die
Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch Einfügen von
Lichtöffnungen
zwischen zwei oder mehreren benachbarten, jeweils eine Mischkammer
aufweisenden Modulen in der Weise, dass Licht seitlich zu und von
den Mischkammern der Module übertragen
wird, die wahrgenommene Beleuchtung von den Modulen ausgeglichen
wird. Mit anderen Worten, da nicht nur das Licht von einer Mischkammer,
sondern auch das Licht von benachbarten Mischkammern in der Kammer
zerstreut oder gemischt wird, werden die Unterschiede zwischen, von
verschiedenen Modulen emittiertem Licht in Bezug auf Farbtemperatur
und Lichtintensität
reduziert. Darüber
hinaus wird dieses, im Vergleich zu einem System ohne die oben erwähnten Öffnungen,
bei unmittelbarem Blick auf ein solches Modulsystem oder die Reflexion
von Licht, welches von einem solchen Modulsystem emittiert wird,
als gleichmäßiger und homogener
wahrgenommen. Dieses ist von Vorteil, da viele Kunden homogene Beleuchtungssysteme bevorzugen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
System, ein Modul, ein Verfahren und Anwendung desselben gemäß den beigefügten Ansprüchen 1,
10, 13 und 15 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Gemäß einem
ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein allgemeines Beleuchtungssystem
vor, welches ein erstes LED-Modul und mindestens ein, in Angrenzung
an dieses angeordnetes, zweites LED-Modul aufweist. Des Weiteren
besitzt jedes dieser Module eine Lichtmischkammer sowie mindestens
eine LED, um Licht in der Kammer und nach außen durch ein Modulbeleuchtungsfenster
zu emittieren. Weiterhin weist das Beleuchtungssystem mindestens
eine Lichtöffnung
auf, welche zwischen benachbarten Modulen angeordnet ist, damit
Licht von einem der Module in die Lichtmischkammer eines benachbarten
Moduls und umgekehrt geleitet werden kann. Die Mischkammer eines
Moduls ist so angeordnet, dass sowohl Licht, welches von LEDs in dem
Modul emittiert wird, als auch Licht, welches von einem benachbarten
Modul durch die Öffnung
in die Modulkammer geleitet wird, in der Kammer zerstreut und so
gemischt wird, dass die wahrgenommene Beleuchtung von den zugeordneten
Modulbeleuchtungsfenstern ausgeglichen wird.
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Ein
Zweck der Lichtmischkammer ist, soviel Licht wie möglich zu
emittieren und dabei die erforderliche Gleichmäßigkeit des Lichtstroms zu
realisieren. Die Lichtmischkammer kann ebenfalls eingesetzt werden,
um das Licht von verschiedenen LEDs, die verschiedene Farben aufweisen,
zu mischen. Gemäß der Erfindung
wird die Kammer weiterhin zum Mischen von in einem Modul emittiertem
Licht mit Licht von einem benachbarten Modul verwendet. Darüber hinaus
sei erwähnt,
dass das Lichtemissionsfenster des Moduls nicht die Öffnung zwischen benachbarten
Modulen aufweist. Vielmehr sind in den meisten Fällen die Öffnung und das Modulbeleuchtungsfenster
in orthogonalen Richtungen ausgerichtet.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Beleuchtungsmodul
vor, welches in einem allgemeinen Beleuchtungssystem, wie in Bezug
auf den ersten Aspekt beschrieben, einzusetzen ist. Das Modul ist
mit mindestens einer Öffnung, wie
in Bezug auf den ersten Aspekt beschrieben, versehen, so dass, wenn
ein erstes und ein zweites solches Modul in Angrenzung aneinander angeordnet
sind, LED-Licht von dem ersten in die Diffusions- und Mischkammer
des zweiten Moduls und umgekehrt übertragen werden kann.
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Gemäß einem
dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren vor,
um Beleuchtung von benachbarten LED-Modulen in einem allgemeinen
Beleuchtungssystem, wobei jedes der Module eine Lichtmischkammer
aufweist, zu verbessern, indem Licht von einem der Module in eine
Lichtmischkammer eines benachbarten Moduls und umgekehrt übertragen
wird, um die wahrgenommene Beleuchtung von den zugeordneten Modulbeleuchtungsfenstern
auszugleichen.
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Gemäß einem
vierten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung von
mindestens einer lichtdurchlässigen Öffnung in
Rahmenstrukturen von benachbarten Beleuchtungsmodulen eines allgemeinen
Beleuchtungssystems vor, um Lichtübertragung zwischen den Mischkammern
der Module zu ermöglichen
und eine wahrgenommene Beleuchtung von den LED-Modulen zugeordneten
Modulbeleuchtungsfenstern auszugleichen.
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Ein
mit den vier oben erwähnten
Aspekten verbundener Vorteil ist, dass eine homogenere Lichtverteilung
von dem Beleuchtungssystem vorgesehen wird, ohne dass zusätzliche
Komponenten verwendet werden. Daher kann eine kompakte Ausführung des
Beleuchtungssystems beibehalten werden. Ein weiterer Vorteil ist,
dass diese homogenere Lichtverteilung vorgesehen wird, ohne dass
die LEDs umzugruppieren sind. Daher ist die vorliegende Erfindung normalerweise
bequem zu realisieren.
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Unten
ist eine Anzahl, auf verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
bezogene Vorteile aufgeführt.
Alle diese haben gemeinsam, dass die beschriebenen Systeme einen
Ausgleich der wahrgenommenen Beleuchtung von den zugeordneten Modulbeleuchtungsfenstern
vorsehen.
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In
einem Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 2 definiert, sind die
Module in zwei Dimensionen in Angrenzung aneinander so angeordnet,
dass sie eine Matrix von benachbarten Modulen vorsehen. Zum Beispiel
ist eine erste Reihe von benachbarten Modulen in Angrenzung an eine
zweite Reihe von benachbarten Modulen angeordnet usw. Auf diese
Weise kann eine Matrix von Lichtmodulen vorgesehen werden, welche
eine homogene Lichtverteilung aufweist.
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Ein
Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 3 definiert, bei dem jedes LED-Modul eine in sich
geschlossene LED-Einheit ist, weist eine Rahmenstruktur mit einer Öffnung auf.
Der Begriff „eine
in sich geschlossene Einheit",
wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Einheit mit einem oder
mehreren Modulen, welche für
sich allein oder vorzugsweise in Kombination mit anderen Einheiten
verwendet werden können.
Diese Einheiten ermöglichen
vorteilhafterweise die Anordnung eines großflächigen LED-Systems, indem Einheiten
gemäß der Erfindung
in Angrenzung aneinander vorgesehen werden. Des Weiteren können durch
unterschiedliches Anordnen der Module großflächige LED-Systeme mit verschiedenen
geometrischen Konfigurationen vorgesehen werden.
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Ein
Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 4 definiert, bei dem die Mischkammer
mit diffusen, reflektiven und/oder spiegelnd reflektierenden Wänden reflektiv
ist, ist von Vorteil, da eine reflektive Kammer ein effizientes
Zerstreuen und Mischen des Lichts in der Kammer ermöglicht.
Eine solche Diffusion ist oftmals erforderlich, um eine homogene
Beleuchtung mit hoher Effizienz zu erreichen.
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Ein
Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 5 definiert, bei dem die Module
im Wesentlichen die Form von rechteckigen Parallelepipeds, Dreiecken oder
Sechsecken aufweisen, ermöglicht
vorteilhafterweise die Anordnung mehrerer solcher Module in einer
Matrixkonfiguration mit homogener Beleuchtung.
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Ein
Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 6 definiert, bei dem eine Öffnung aus
lichtdurchlässigem
Kunststoff oder Glas besteht, sieht vorteilhafterweise eine festere
Konstruktion des Beleuchtungsmoduls vor.
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In
einem Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 7 definiert, weist jedes
Modul eine Gruppe von LEDs auf. Dieses ist von Vorteil, da die Beleuchtung
von jeder Lichtmischkammer einen Durchschnitt des Lichts von jeder
einzelnen LED in der Gruppe darstellt, wodurch die Beleuchtung von
den Modulen als homogener wahrgenommen wird.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel,
wie in Anspruch 8 definiert, ist die Gruppe von LEDs gegenüber dem
Modulbeleuchtungsfenster im Wesentlichen auf die Mitte des Moduls
zentriert. Dieses ist von Vorteil, da weniger Licht durch einen
das Fenster einfassenden Rand begrenzt und folglich mehr direktes
Licht von den LEDs durch das Fenster emittiert wird.
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Ein
Beleuchtungssystem, wie in Anspruch 9 definiert, hat den Vorteil,
nahezu jede gewünschte Farbe
zu ermöglichen,
wenn die LEDs und die Mischkammer entsprechend angeordnet sind.
Durch Verwendung einer richtigen Mischung aus z. B. roten und gelben
LEDs kann eine Orangeschattierung erreicht werden. Weiß kann durch
Mischen des Lichts von z. B. einer roten, einer grünen und
einer blauen LED oder z. B. einer roten, einer blauen, einer gelben und
einer grünen
LED erhalten werden. In den meisten Fällen wird, im Vergleich zu
der Anordnung von nur einer Diode in jeder Kammer, durch Anordnen mehrerer
Dioden in der gleichen Kammer ein homogeneres Licht erhalten.
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Ein
Beleuchtungssystem, bei dem die Öffnung
eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, sieht eine Öffnung vor,
welche leicht zu entwickeln und herzustellen ist.
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Einige
Vorteile, die durch Ausführungsbeispiele
gemäß der Erfindung
erreicht werden, wurden oben beschrieben. Es können durch entsprechende Ausführungsbeispiele
des Beleuchtungssystems, des Moduls und des Verfahrens sowie deren
Anwendung, wie in den Unteransprüchen
in Bezug auf das Beleuchtungsmodul, das Verfahren bzw. deren Anwendung
definiert, ebenfalls ähnliche
Vorteile erreicht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1A und 1B – eine schematische Darstellung
eines Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 – eine schematische
Darstellung eines Beleuchtungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 – eine schematische
Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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4 – eine schematische
Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, wobei eine Gruppe von Modulen in einer
Matrixkonfiguration angeordnet ist.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es
folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei in den Figuren gleiche oder einander entsprechende
Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Sämtliche
Ausführungsbeispiele
weisen zweckmäßigerweise
eine konventionelle, elektronische Schaltung zum Betreiben der LEDs auf,
welche vom Stand der Technik her bekannt ist und daher hier nicht
näher erläutert wird.
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1A zeigt
einen schematischen Querschnitt eines LED-Moduls 10 gemäß der Erfindung. Das
Modul umfasst eine Lichtmischkammer 11, in der zwei LEDs 12, 14,
jeweils von einem Reflektor 15, 16 und Linsen
umgeben, angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel werden Seitenemissions-LEDs verwendet.
Diese haben durch deren Seitenemissionsstrahlungsmuster den Vorteil,
das Mischen der LEDs mit einer relativ geringen Anzahl Reflexionen an
den Wänden
zu ermöglichen.
Daher können
sie zu einer hohen Effizienz beitragen. Die Kammerwand wird durch
eine Modulrahmenwandstruktur 2 und eine Unterseite mit
einer reflektiven, quadratischen Basisplatte 17, auf der
die LEDs angebracht sind, definiert. Eine Rahmenwandstruktur 2 weist
vier rechteckige, reflektive Seitenwände 18, 19 auf,
die zu der Basisplatte orthogonal vorgesehen sind. Geeignete reflektive
Materialien sind z. B. Miro-Bleche von Alanod, bei denen es sich
um eine diffuse, reflektierende Beschichtung handelt, Spectraflect-Reflexionsbeschichtung
von Labsphere sowie NBC-Beschichtungen
von Philips, die hoch reflektive Teilchen enthalten. Ein oberes,
transmissives Modulbeleuchtungsfenster 13, welches parallel
zu der Basisplatte angeordnet ist, ist ebenfalls vorgesehen. Mit
anderen Worten, fünf
der Kammerwände 17, 18, 19 sind
im Wesentlichen reflektiv, so dass auf diese auftreffendes Licht
in die Kammer 11 rückreflektiert
oder durch das Modulbeleuchtungsfenster 13 herausreflektiert
wird. Jedoch kann ein Teil des auf das Modulbeleuchtungsfenster 13 auftreffenden
Lichts ebenfalls reflektiert werden. Solange das Licht von einer
Wand reflektiert wird, trifft es weiterhin auf eine andere Wand auf,
bis es, bis auf einen kleinen Teil des Lichts, welcher in der Kammer 11 absorbiert
wird, seinen Weg heraus durch entweder das Modulbeleuchtungsfenster 13 oder
eine in dem Modul vorgesehene Öffnung 101 findet.
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Bei
einer Anordnung ohne eine Mischkammer 11, bei der das Modulbeleuchtungsfenster 13 durch
eine normale, transparente Glasplatte dargestellt ist, würde jemand,
der auf das Modulbeleuchtungsfenster schaut, zwei einzelne, von
den LEDs ausgehende Lichtpunkte sehen. Durch den Einbau einer genau
ausgeführten
Kammer 11 wird ein Hauptteil des Lichts, der sonst innerhalb
des Moduls absorbiert worden wäre,
nun durch das Modulbeleuchtungsfenster 13 übertragen.
Darüber
hinaus ist das durch dieses Fenster emittierte Licht diffuser, da ein
Teil des Lichts in der Mischkammer „herum gesprungen" ist.
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Im
Allgemeinen gibt es mehrere verschiedene Möglichkeiten, die LEDs 12, 14 in
einem Modul 10 anzuordnen. Die LEDs können entweder sämtlich die gleiche Farbe
aufweisen, oder eine oder mehrere derselben können im Vergleich zu dem Rest
der LEDs verschiedenfarbig sein. Weißes Licht kann zum Beispiel
entweder durch Mischen des Lichts von vier verschiedenen LEDs (z.
B. eine grüne,
eine gelbe, eine rote und eine blaue) in der Lichtmischkammer oder
durch eine mit Leuchtstoff beschichtete, blaue LED erhalten werden.
Des Weiteren kann man je nach gewünschter Beleuchtungsform entweder
eine oder mehrere LEDs in jedem Modul anordnen. Überdies können die LEDs entweder verteilt
vorgesehen oder auf den Mittelpunkt des Moduls zentriert sein.
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Gemäß der Erfindung
sind in den Seitenwänden 18, 19 des
Moduls in 1A Lichtöffnungen 101 angeordnet.
Jede dieser Wände
ist mit zwei beabstandeten, länglichen,
rechteckigen Lichtöffnungen 101, 102 versehen,
welche übereinander
vorgesehen sind. Der Zweck der Öffnungen
ist, dass Licht aus dem Modul und in eine reflektierende Kammer
eines benachbarten Moduls und umgekehrt übertragen werden kann, um den
Unterschied der wahrgenommenen Beleuchtung von zwei Modulen auszugleichen.
Daher sind die Öffnungen 101, 102 angeordnet,
damit hauptsächlich
Licht in einer Richtung, die im Wesentlichen orthogonal zu der Hauptrichtung des
durch das Modulbeleuchtungsfenster 13 übertragenen Lichts verläuft, übertragen
werden kann. Mit anderen Worten, in der Annahme, dass das durch das
Modulbeleuchtungsfenster emittierte Licht nach oben emittiert wird,
kann davon ausgegangen werden, dass das durch die Öffnungen übertragene
Licht seitlich emittiert wird. Die Größe und Form der Öffnungen
sind von der gewünschten
Lichtverteilung von dem Modul abhängig. Dieses wird in Bezug
auf 2 näher
erläutert.
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1B ist
eine dreidimensionale Ansicht des gleichen Ausführungsbeispiels, wie in 1A dargestellt.
Die Figur zeigt das quadratische, transmissive Modulbeleuchtungsfenster 13 sowie
Struktur 2, welche das Modul auf vier Seiten einfasst.
Auf einer dieser Seiten sowie auf der gegenüberliegenden Seite (nicht dargestellt)
ist die Struktur mit zwei Öffnungen 101, 102 versehen.
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2 zeigt
eine schematische Übersichtsdarstellung
eines Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein erstes Modul 10 ist zwischen und neben einem zweiten
Modul 20 und einem dritten Modul 30 so angeordnet,
dass diese eine Modulreihe vorsehen. Jedes der Module ist, wie in
Bezug auf 1 beschrieben, innen angeordnet.
Erfindungsgemäß sind in
den jeweiligen Strukturen 2, 3, 4, welche
die Module 10, 20, 30 definieren, Öffnungen 101, 102, 202, 301 so
angeordnet, dass Licht von z. B. dem ersten Modul 10 durch
die Öffnungen 101, 202 bzw. 102, 301 in
die Mischkammern 21, 31 der umgebenden Module 20, 30 und
umgekehrt übertragen
wird. D. h. Licht von den umgebenden Modulen 20, 30 wird durch
die Öffnungen 101, 202, 102, 301 ebenfalls
in die Mischkammer des ersten Moduls 10 übertragen. Die
Lichtöffnungen
können
durch Löcher
in den Wandstrukturen gebildet werden oder aus Glas oder Kunststoff,
typischerweise PMMA oder Polycarbonat, bestehen. Die einzige Anforderung
ist, dass die Öffnung
gegenüber
den relevanten, durch LED erzeugten Wellenlängen transmissiv ist. Wie die Öffnung am besten
angeordnet wird, hängt
von der Anwendung und den Konstruktionsparametern, wie z. B. Gewicht, Kosten,
Stoßfestigkeit
und Wasserfestigkeit, ab. Die Öffnung
kann im Vergleich zu der die Module trennenden Wand beträchtlich
groß sein,
jedoch sind die genauen Anforderungen von der gewünschten
Lichtverteilung und dem Verlauf der Lichtstrahlen in jedem Modul
sowie der angestrebten Homogenität
abhängig.
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3 beschreibt
schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches im Wesentlichen sämtliche Merkmale mit dem in
Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel
gemeinsam hat. Die Figur zeigt ein Beleuchtungsfenster 13 und
eine das Modul definierende Struktur 2, die im Wesentlichen
wie oben beschrieben angeordnet sind. Die Modulöffnungen 105, 106, 107, 108 sind
in vier Seiten der Rahmenstruktur 2 angeordnet und befinden
sich senkrecht zu dem Modulbeleuchtungsfenster 13, um eine
seitliche Verteilung des Lichts in einem Matrixsystem zu ermöglichen.
Die Öffnungen 105–108 sind
im Vergleich zu der Seitenwand des Moduls beträchtlich groß vorgesehen. Des Weiteren sind
sie auf jeder Seite von, vom Stand der Technik her bekannten Verriegelungsmitteln 110 angeordnet, die
so ausgeführt
sind, dass sie in die entsprechenden Verriegelungsmittel eines benachbarten
Moduls eingreifen, um eine Matrixanordnung von Modulen zu stabilisieren.
An der Basis jedes Moduls sind Kühlrippen 115 vorgesehen,
um eine Kühlung
des Moduls zu ermöglichen.
Ferner weisen die Module im Wesentlichen die Form von rechteckigen
Parallelepipeds, d. h. drei Paar parallelen, rechteckigen Seiten, auf.
Bei Anordnen einer Matrix von solchen Modulen in zwei Dimensionen
wird jedes Modul auf konventionelle Weise mit einem Basisplattensockel 109 verbunden.
Diese Module sind in sich geschlossene Einheiten, wobei in diesem
Ausführungsbeispiel
das Steuersystem und die Elektronik so ausgeführt worden sind, dass bei Montieren
einer Einheit keine weiteren Einstellungen erforderlich sind, als
die Einheit mit einem, vorzugsweise mit einem Anschluss für die Elektronik
versehenen Sockel zu verbinden. Ein weiterer, mit in sich geschlossenen
Modulen verbundener Vorteil ist, dass die gleichen Module, je nach
den Anforderungen des momentanen Beleuchtungseinsatzes, leicht in
verschiedenen geometrischen Strukturen angeordnet werden können.
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In 4 wurden
zwölf,
in sich geschlossene Einheiten, ähnlich
den in Bezug auf 3 beschriebenen, in Angrenzung
aneinander angeordnet. Jede Einheit ist von einer Struktur 2,
in welcher Öffnungen angeordnet
sind, eingefasst. In einem Ausführungsbeispiel
ist, je nachdem, wo in der Matrix ein Modul angeordnet ist, eine
entsprechende Anzahl seiner Wände
mit Öffnungen
vorgesehen, welche jeweils erfindungsgemäß angeordnet sind. Zum Beispiel
sind in einem Eckmodul 30 lediglich zwei der Wände 4, 5 mit Öffnungen
versehen, während
in einem mittleren Modul 10 Öffnungen in allen vier Wänden der
das Modul 10 einfassenden Struktur 2 angeordnet
sind. Ein Vorteil, die Rahmenflächen
eines Matrixsystems reflektiv vorzusehen, ist, dass eine homogenere Lichtverteilung
zu den Rändern
einer Zeile oder Matrix hin erreicht werden kann. Im Allgemeinen
wird die gleiche Lichtverteilung über der gesamten Beleuchtungsfläche bevorzugt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass mehr Licht durch das Modulbeleuchtungsfenster emittiert
wird. Vorzugsweise sind in einem mittleren Modul die Oberflächen 111 hinter
den Verriegelungsmitteln 110 reflektiv vorgesehen, um die
Diffusion und das Mischen des Lichts in der Mischkammer zu maximieren.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind die Modulseitenwände
austauschbar, d. h. sie können
entfernt und durch eine andere Seitenwand mit den gewünschten
Eigenschaften ersetzt werden. Zum Beispiel kann in einem äußeren Modul
einer Matrix eine Seitenwand, welche nicht in Angrenzung an eine
andere Modulwand angeordnet ist, gegen eine reflektive Wand ausgetauscht
werden. Wenn darüber hinaus
eine Modulseitenwand sich in Angrenzung an ein anderes Modul befinden
soll, kann diese Seitenwand durch transparenten Kunststoff ersetzt
werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist ein Beleuchtungssystem oder eine Matrix von in sich geschlossenen
Einheiten in einem Rahmen angeordnet. Der Rahmen ist so vorgesehen,
dass, wenn die Module in dem Rahmen in Angrenzung aneinander angebracht
werden, Reflexionsflächen
des Rahmens Licht, welches durch die Außenwände des Beleuchtungssystems
in die Module übertragen
wird, erneut in die Module rückreflektieren.
Dieses ermöglicht
die Verwendung von Modulen der gleichen Art, vorzugsweise Mittelmodulen,
in sämtlichen
Positionen der Matrix. Vorteilhafterweise wird durch Rückreflektieren
des durch die Außenwände emittierten
Lichts in die Kammern die Menge von, durch das Modulbeleuchtungsfenster übertragenem
LED-Licht erhöht.
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Oben
wurden die Konfigurationen einer Reihe verschiedener Beleuchtungsmodule
vorgeschlagen. Es sind jedoch weitere Konfigurationen möglich, ohne
dabei von dem Anwendungsbereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen.
Es versteht sich von selbst, dass in dieser Beschreibung die Verwendung
von „aufweisen" bzw. „weist
auf" nicht andere
Elemente oder Schritte und die Verwendung von „ein", „eine" oder „einem" nicht eine große Anzahl
ausschließt.