EP2428723B1 - LED-Leuchte zur Erzeugung von weißem Licht - Google Patents

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EP2428723B1
EP2428723B1 EP11180278.1A EP11180278A EP2428723B1 EP 2428723 B1 EP2428723 B1 EP 2428723B1 EP 11180278 A EP11180278 A EP 11180278A EP 2428723 B1 EP2428723 B1 EP 2428723B1
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EP
European Patent Office
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leds
light
led luminaire
longitudinal direction
circuit board
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EP11180278.1A
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EP2428723A3 (de
EP2428723A2 (de
Inventor
Steffen Block
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
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Publication of EP2428723A3 publication Critical patent/EP2428723A3/de
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/008—Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
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    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
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    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an LED lamp for generating a white light with first LEDs (LED: light-emitting diode), which can emit a white light and second LEDs, which can emit a colored light, wherein the first LEDs and the second LEDs, a light source make up the LED light.
  • LED light-emitting diode
  • an LED lamp which has only LEDs as a light source emitting a white light
  • an LED lamp which additionally has colored light emitting LEDs, produce a total white light, which has a higher color rendering index.
  • the control of the LEDs is particularly complex, since the colored light must be generated in comparison to the white light with much lower intensity in order to effect a total of white appearing light.
  • a good mixing of the light emitted by the first LEDs light with the colored light of the second LEDs is required to achieve a total homogeneous light output. This requires a comparatively large-scale design of the LED light, in particular a comparatively large height.
  • a luminaire which has a light source with white and colored LEDs. There are more white than colored LEDs.
  • a luminaire which has a plurality of white fluorescent tubes for producing a white light. Between the fluorescent tubes red LEDs are arranged.
  • a luminaire with an elongated housing in which three elongate carriers are arranged with light-emitting diodes.
  • the light-emitting diodes on the central carrier emit red light, those on the left-hand carrier blue light and those on the right-hand carrier emit green light.
  • the LED rows can be controlled separately.
  • the invention has for its object to provide a corresponding improved LED light.
  • the lamp should be relatively simple and can be designed with a comparatively low height.
  • an LED lamp for generating a white light having first LEDs capable of emitting a white light and second LEDs capable of emitting a colored light, the first LEDs and the first LEDs second LEDs form a light source of the LED lamp.
  • the number of first LEDs is greater than the number of second LEDs.
  • a white light with a particularly high color rendering index can be produced without elaborate control with the first LEDs and the second LEDs. In particular, this requires no control with which the brightness of the first LEDs or the brightness of the second LEDs can be changed.
  • the LED light can be designed with a particularly simple electronic control.
  • the selection of the LEDs can be made such that the first LEDs and the second LEDs have the same power consumption, ie. H. that they are selected according to their number and current-voltage characteristics.
  • the second LEDs radiate red light and a current source is used, which supplies the white and the red LEDs with, for example, a constant 350 mA.
  • each of the first LEDs preferably has the same power consumption as each of the second LEDs.
  • the control continues to be particularly simplified.
  • the LED lamp further comprises an optical element which surrounds the second LEDs in such a way that it optically influences a light emitted by the second LEDs.
  • the second LEDs-with an overall uniformly distributed arrangement have a greater average mutual distance than the first LEDs. Therefore, for a uniform mixing of the light emitted by the first LEDs with the light emitted by the second LEDs within the smallest possible environment of these LEDs is required that the light emitted from the second LEDs light is mixed as such more effectively than that of the first LEDs emitted light.
  • Such a preferred mixing of the light of the second LEDs is made possible with said optical element.
  • the optical element can be achieved with the optical element that an overall sufficient mixing of the light of the first and the second LEDs in a particularly low Distance from the LEDs or within a particularly small environment of the LEDs is possible. Overall, it is thus possible in this way that the LED light can be designed with a particularly small height.
  • the optical element is furthermore preferably arranged such that it does not encompass the first LEDs. This makes it possible to make the optical element comparatively small.
  • the optical element is a light guide.
  • a light guide allows a particularly good distribution of the colored light over a larger area, so that a total of comparatively small space allows a particularly homogeneous mixing of the colored light with the white light.
  • the first LEDs are arranged on a first circuit board and the second LEDs are arranged on a second circuit board. This eliminates the need to populate a board with different LEDs.
  • the first board has an elongated and rectilinear shape, by which a first longitudinal direction is fixed and the second board an elongated and rectilinear shape, by which a second longitudinal direction is defined, wherein preferably the first board and the second board are arranged in such a way in that the first longitudinal direction and the second longitudinal direction are parallel.
  • the first LEDs are particularly easy to arrange very close to the second LEDs; As a result, good mixing of the light in a small space continues to be effectively supported.
  • the LED light with a particularly low overall height can be designed in this way.
  • the second LEDs have a distance from the first LEDs, which is smaller than 50 mm, preferably smaller than 30 mm.
  • the optical element is elongated and rectilinear and arranged aligned in the second longitudinal direction. This way you can have a realize particularly effective mixing with a total of small space stress.
  • the optical element is profiled in this case; This allows a particularly simple production with good suitability.
  • the optical element preferably has a lens shape in a cross section. Due to the lens shape, a broadening of the colored light is possible, which effectively supports a particularly good mixing.
  • the light source is the only light source of the LED light. So there are no other LEDs or other bulbs for the design of the LED light required.
  • the LED luminaire further comprises a luminaire housing with a light exit opening for emitting a light emitted by the first LEDs and the second LEDs, and a light-permeable cover plate which is arranged in the light exit opening.
  • the cover plate can also be designed as a diffuser.
  • the LED lamp in this case also has a diffuser plate for scattering the light emitted by the first LEDs and the second LEDs, the diffuser plate being arranged between the first LEDs and the second LEDs on the one hand and the cover plate on the other hand.
  • a diffuser plate can be achieved further mixing of the light and thus allow a further reduction in the height of the LED lamp.
  • the diffuser plate can be used to protect the LEDs from contact. If the cover plate is designed as a diffuser, of course, the entire diffuser behavior, so the effect of cover plate and diffuser plate, matched.
  • the second LEDs have a distance from the first LEDs, which is smaller than the distance between the second circuit board and the cover plate. It is also advantageous if the distance of the first LEDs to the second LEDs is smaller than the distance between the first board and the cover plate.
  • Fig. 1 shows a sketch of a cross section through an embodiment of an LED lamp according to the invention for generating white light.
  • the LED lamp has first LEDs 2, which can emit a white light, and second LEDs 4, which can emit a colored light. For example, it may be red, green or blue light.
  • the first LEDs 2 may be so-called high-efficiency white light emitting LEDs.
  • the second LEDs 4 may be so-called high-efficiency colored light emitting LEDs.
  • the LED lamp may have a luminaire housing 24, in which the first LEDs 2 and the second LEDs 4 are arranged.
  • the luminaire housing 24 may have a light exit opening for emitting a light emitted by the first LEDs 2 and the second LEDs 4.
  • the LED light can also have a light-permeable cover plate 14, which is arranged in the light exit opening.
  • the cover plate 14 may be formed in particular as a diffuser.
  • the first LEDs 2 and the second LEDs 4 form a light source of the LED lamp.
  • the light source may be, in particular, the only light source of the Act LED light. So there are no more LEDs or other bulbs required.
  • the number of the first LEDs 2 is greater than the number of second LEDs 4. This makes it possible to produce a white light with a particularly good color rendering index in a particularly simple manner with the LED light.
  • each of the first LEDs 2 has the same power consumption as each of the second LEDs 4. In this way, a particularly simple electronic control of the LEDs is made possible.
  • the first LEDs 2 can be arranged on a first circuit board 6 and the second LEDs 4 on a second circuit board 8
  • Fig. 2 is a plan on the two boards 6, 8 sketched (several other components of the LED light are in Fig. 2 not shown for clarity).
  • the sinkers 6, 8 are preferably each elongated and rectilinear, so that a first longitudinal direction L1 is defined by the first circuit board 6, and a second longitudinal direction L2 is defined by the second circuit board 8 .
  • the first board 6 is arranged parallel to the second board 8; in other words, the boards 6, 8 can thus be arranged so that the two longitudinal directions L1, L2 are parallel.
  • the first LEDs 2 and the second LEDs 4 can be arranged very close to one another, so that a good mixing of the light emitted by the LEDs 2, 4 is already supported in a small space.
  • the distance d between the first LEDs 2 and the second LEDs 4 is less than 50 mm, more preferably less than 30 mm.
  • the two boards 6, 8 are arranged on a first side of the board holding element 20 be on a second, the first page opposite side, a control gear, in particular a ballast 22 for driving the LEDs 2, 4th
  • the first LEDs 2 may be arranged on the first circuit board 6, in particular along a straight line, such that they each have a first distance al from each other along the first longitudinal direction L1 .
  • the second LEDs 4 may be arranged on the second board 8, in particular along a further straight line, such that they each have a second distance a2 from each other along the second longitudinal direction L2 which is greater than the first distance a1 .
  • the ratio of the number of the first LEDs 2 to the number of second LEDs 4 is selected to be 3: 1.
  • this numerical ratio can also be chosen differently, for example, it can be between 2: 1 and 1000: 1, preferably between 3: 1 and 50: 1.
  • the numerical ratio can be in a particularly simple manner, a certain mixing ratio of the LED -Lit light emitted light.
  • an optical element 10 is advantageously provided, which is correspondingly arranged surrounding the second LEDs 4 such that it optically influences a light emitted by the second LEDs 4.
  • Fig. 1 is indicated by way of example, is to be expressed with "encompassing" that the optical element 10 has two regions which are arranged opposite with respect to the second LEDs 4.
  • optical element 10 is a light guide.
  • the colored light in the second longitudinal direction L2 can be "comparatively" viewed particularly well.
  • Such equalization is even more important for the light of the second LEDs 4 than for the light of the first LEDs 2, if, as exemplified above, the second LEDs 4 have a greater distance in this direction, namely the second distance a2 from each other.
  • the optical element 10 makes it possible, in particular, for a specific degree of mixing of a light emitted by the second LEDs 4 to be achieved at a smaller distance from the LEDs 2, 4. With reference to the Fig. 1 Thus, a certain degree of mixing can be achieved at a smaller height distance from the second LEDs 4. This makes it possible that the distance h between the second board 8 and the cover plate 14 can be kept particularly low. In this way it is thus possible further to make the LED light with a particularly low height H.
  • the distance d between the first LEDs 2 and the second LEDs 4 is not greater than the distance h between the second board 8
  • the distance d is smaller than the distance between the first LEDs 2 and the cover plate 14th
  • an optical element 10 which is elongated and rectilinear, when the second circuit board 8 is elongated or the second LEDs 4 are arranged along a straight line. Accordingly, in this case, the optical element 10 is preferably arranged aligned in the second longitudinal direction L2 .
  • the optical element 10 is shown cut off for illustration only. With a correspondingly elongated optical element 10 can be said to say an elongated, colorfully luminous strip achieve the - in supervision according to the illustration in Fig. 2 - appears next to the first LEDs 2.
  • the optical element 10 has substantially the same length as the second board 8.
  • the LED light overall oblong and thereby be aligned along the second longitudinal direction L2 , wherein the first board 6, the second board 8 and the optical element 10 extend in the interior of the lamp housing 24 substantially over the entire length of the LED lamp, so for example over at least 90th % or 95% of the total length of the LED light.
  • the optical element 10 is designed as a profile.
  • Fig. 3 By way of example, a longitudinal section of such an optical element 10 is sketched in perspective.
  • the optical element 10 has a lens shape in a cross section.
  • the optical element 10 have a region 9, which shows the lens shape.
  • the LED light on a diffuser plate 12 which is disposed between the first LEDs 2 and the second LEDs 4 on the one hand and the cover plate 14 on the other.
  • the arrangement of the diffuser plate 12 is preferably such that a light emitted by the first LEDs 2 and the second LEDs 4 passes through the diffuser plate 12 before it leaves the LED lamp, for example after the cover plate 14 has been irradiated.
  • the diffuser plate 12 may in particular be designed such that it acts on a light which passes through the diffuser plate 12, scattering. Thus, a more thorough mixing of the light can be forced through the diffuser plate 12.
  • the cover plate 14 is formed as a diffuser
  • the diffuser behavior of the cover plate 14 and the diffuser behavior of the diffuser plate 12 are advantageously matched to one another. This makes it possible to adjust the diffuser behavior which results overall.
  • the diffuser plate 12 By arranging the diffuser plate 12 between the LEDs 2, 4 on the one hand and the cover plate 14 on the other hand, also an effective contact protection for the LEDs 2, 4 can be formed. In particular, can be through the diffuser plate 12 in this Case with removed cover plate 14 prevent the LEDs 2, 4 are touched unintentionally.
  • spacers can be provided, through which the diffuser plate 12 is held at a certain distance from the first circuit board 4 and the second circuit board 6. But a different type of holder is possible.
  • a first light chamber 30 and a second light chamber 32 may be formed, wherein the first light chamber 30 between the LEDs 2, 4 and the diffuser plate 12 is formed and the second light chamber 32 between the diffuser plate 12 and the cover plate 14 through this Light chambers 30, 32, a mixing of the light of the LEDs 2, 4 and a resolution of the individual "LED points" even further improved.
  • the optical element 10 may have a maximum extension B transverse to the second longitudinal direction L2 , which is greater than the distance d between the first LEDs 2 and the second LEDs 4 transversely to the second longitudinal direction L2 .
  • the extension B is also greater than the width b of the second board 8 transversely to the second longitudinal direction L2 .
  • a corresponding large extent B further promotes a particularly even distribution of the light emitted by the second LEDs 4.
  • the LED lamp may further comprise a reflector 18, which serves to direct a light emitted by the first LEDs 2 and / or second LEDs 4 in the direction of the cover plate 14.
  • the reflector 18 may be formed symmetrically with respect to a plane separating the first LEDs 2 from the second LEDs 4.
  • the reflector 18 forms in a section normal to the second longitudinal direction L2 , together with the cover plate 14 and the diffuser plate 12, the second light chamber 32.
  • the reflector 18 seen in this section form a lateral boundary of the first light chamber 30.
  • the reflector 18 may be arranged directly adjacent to the diffuser plate 12 and / or directly adjacent to the cover plate 14.
  • the embodiment shown in the figures shows an elongate LED light, in which viewed in cross section, the LEDs 2, 4 are arranged only on the first board 6 and the second board 8.
  • the invention is not limited to such elongated LED lights.
  • the concept can also be applied to "flat" LED lights, in particular by more than two boards with corresponding LEDs are arranged parallel to each other.
  • it may be provided that viewed in cross section, each on a board with LEDs that emit white light, followed by another board with LEDs that emit colored light.
  • a separate optical element can be provided for each of the further boards in the sense of the above statements. In this way, a corresponding LED light can be provided with a radiation range having any aspect ratio.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte zur Erzeugung eines weißen Lichts mit ersten LEDs (LED: Licht emittierende Diode), die ein weißes Licht abstrahlen können und zweiten LEDs, die ein farbiges Licht abstrahlen können, wobei die ersten LEDs und die zweiten LEDs eine Lichtquelle der LED-Leuchte bilden.
  • Im Vergleich zu einer LED-Leuchte, die lediglich LEDs als Lichtquelle aufweist, die ein weißes Licht abstrahlen, lässt sich mit einer LED-Leuchte, die zusätzlich farbiges Licht abstrahlende LEDs aufweist, insgesamt ein weißes Licht erzeugen, das einen höheren Farbwiedergabeindex hat. Allerdings ist hierbei die Ansteuerung der LEDs besonders aufwändig, da das farbige Licht im Vergleich zum weißen Licht mit deutlich geringerer Intensität erzeugt werden muss, um insgesamt ein weiß erscheinendes Licht zu bewirken. Außerdem ist eine gute Durchmischung des von den ersten LEDs abgegebenen Lichts mit dem farbigen Licht der zweiten LEDs erforderlich, um insgesamt eine möglichst homogene Lichtabgabe zu erzielen. Dies erfordert eine vergleichsweise großräumige Gestaltung der LED-Leuchte, insbesondere eine vergleichsweise große Bauhöhe.
  • Aus der US 2009/0050912 A1 oder der DE 10 2008 013 589 A1 ist eine Leuchte bekannt, die eine Lichtquelle mit weißen und farbigen LEDs aufweist. Dabei sind mehr weiße als farbige LEDs vorgesehen.
  • Aus der JP 2009-110860 A ist eine Leuchte bekannt, die mehrere weiße Leuchtstoffröhren zur Erzeugung eines weißen Lichts aufweist. Zwischen den Leuchtstoffröhren sind rote LEDs angeordnet.
  • Aus der DE 202 05 818 U1 ist eine Leuchte mit einem langgestreckten Gehäuse bekannt, in dem drei längliche Träger mit Leuchtdioden angeordnet sind. Die Leuchtdioden auf dem mittleren Träger strahlen rotes Licht ab, diejenigen auf dem linken Träger blaues Licht und diejenigen auf dem rechten Träger grünes Licht. Die Leuchtdiodenreihen sind getrennt ansteuerbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende verbesserte LED-Leuchte anzugeben. Insbesondere soll die Leuchte vergleichsweise einfach und mit vergleichsweise geringer Bauhöhe gestaltet werden können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit dem in dem unabhängigen Anspruch genannten Gegenstand gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung ist eine LED-Leuchte zur Erzeugung eines weißen Lichts vorgesehen, die erste LEDs aufweist, die ein weißes Licht abstrahlen können, sowie zweite LEDs, die ein farbiges Licht abstrahlen können, wobei die ersten LEDs und die zweiten LEDs eine Lichtquelle der LED-Leuchte bilden. Die Anzahl der ersten LEDs ist dabei größer als die Anzahl der zweiten LEDs.
  • Auf diese Weise bzw. durch entsprechende Auswahl der LEDs lässt sich ohne aufwändige Ansteuerung mit den ersten LEDs und den zweiten LEDs ein weißes Licht mit besonders hohem Farbwiedergabeindex erzeugen. Insbesondere ist hierzu keine Ansteuerung erforderlich, mit der die Helligkeit der ersten LEDs oder die Helligkeit der zweiten LEDs verändert werden kann. Somit lässt sich die LED-Leuchte mit besonders einfacher elektronischer Ansteuerung gestalten.
  • Insbesondere kann die Auswahl der LEDs derart erfolgen, dass die ersten LEDs und die zweiten LEDs denselben Strombedarf haben, d. h. dass sie hinsichtlich ihrer Anzahl und Strom-Spannungscharakteristik entsprechend ausgewählt sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die zweiten LEDs rotes Licht abstrahlen und eine Stromquelle verwendet wird, die die weißen und die roten LEDs mit beispielsweise konstant 350 mA versorgt.
  • Vorzugsweise weist dabei jede der ersten LEDs dieselbe Leistungsaufnahme auf wie jede der zweiten LEDs. Hierdurch ist die Ansteuerung weiterhin besonders vereinfacht.
  • Vorzugsweise weist die LED-Leuchte weiterhin ein optisches Element auf, das die zweiten LEDs derart umgreifend angeordnet ist, dass es ein von den zweiten LEDs abgestrahltes Licht optisch beeinflusst. Da die Leuchte insgesamt weniger zweite LEDs als erste LEDs aufweist, weisen die zweiten LEDs -bei insgesamt gleichmäßig verteilter Anordnung - einen größeren mittleren gegenseitigen Abstand auf als die ersten LEDs. Daher ist es für eine gleichmäßige Durchmischung des von den ersten LEDs abgegebenen Lichts mit dem von den zweiten LEDs abgegebenen Licht innerhalb einer möglichst kleinen Umgebung dieser LEDs erforderlich, dass das von den zweiten LEDs abgegebene Licht als solches effektiver durchmischt wird, als das von den ersten LEDs abgegebene Licht. Eine derartige bevorzugte Durchmischung des Lichts der zweiten LEDs ist mit dem genannten optischen Element ermöglicht. Somit lässt sich mit dem optischen Element erzielen, dass eine insgesamt ausreichende Durchmischung des Lichts der ersten und der zweiten LEDs in besonders geringem Abstand von den LEDs bzw. innerhalb einer besonders kleinen Umgebung der LEDs möglich ist. Insgesamt wird somit auf diese Weise ermöglicht, dass sich die LED-Leuchte mit besonders kleiner Bauhöhe gestalten lässt.
  • Dementsprechend ist das optische Element weiterhin vorzugsweise derart angeordnet, dass es die ersten LEDs nicht umgreift. Hierdurch ist es möglich, das optische Element vergleichsweise klein zu gestalten.
  • Vorteilhaft handelt es sich bei dem optischen Element um einen Lichtleiter. Ein Lichtleiter ermöglicht eine besonders gute Verteilung des farbigen Lichts über einen größeren Bereich, so dass insgesamt auf vergleichsweise kleinem Raum eine besonders homogene Durchmischung des farbigen Lichts mit dem weißen Licht ermöglicht ist.
  • Erfindungsgemäß sind die ersten LEDs auf einer ersten Platine angeordnet und die zweiten LEDs auf einer zweiten Platine. Hierdurch lässt sich vermeiden, dass eine Platine mit unterschiedlichen LEDs bestückt werden muss.
  • Erfindungsgemäß weist dabei die erste Platine eine längliche und geradlinige Form auf, durch die eine erste Längsrichtung festgelegt ist und die zweite Platine eine längliche und geradlinige Form, durch die eine zweite Längsrichtung festgelegt ist, wobei vorzugsweise die erste Platine und die zweite Platine derart angeordnet sind, dass die erste Längsrichtung und die zweite Längsrichtung parallel sind. Auf diese Weise lassen sich die ersten LEDs besonders einfach sehr nahe an den zweiten LEDs anordnen; hierdurch ist eine gute Durchmischung des Lichts auf kleinem Raum weiterhin effektiv unterstützt. Insbesondere lässt sich auf diese Weise die LED-Leuchte mit besonders geringer Bauhöhe gestalten.
  • Für eine gute Durchmischung auf kleinem Raum ist es besonders vorteilhaft, wenn, in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung betrachtet, die zweiten LEDs einen Abstand von den ersten LEDs aufweisen, der kleiner ist als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm.
  • Vorzugsweise ist das optische Element länglich und geradlinig ausgebildet und dabei in der zweiten Längsrichtung ausgerichtet angeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine besonders effektive Durchmischung bei insgesamt kleiner Raumbeanspruchung realisieren.
  • Vorzugsweise ist dabei das optische Element profilförmig ausgebildet; dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung bei guter Eignung. Vorzugsweise weist das optische Element in diesem Fall in einem Querschnitt eine Linsenform auf. Durch die Linsenform ist eine Verbreiterung des farbigen Lichts ermöglicht, was eine besonders gute Durchmischung weiterhin effektiv unterstützt.
  • Vorzugsweise ist die Lichtquelle die einzige Lichtquelle der LED-Leuchte. Es sind also keine weiteren LEDs oder sonstige Leuchtmittel zur Gestaltung der LED-Leuchte erforderlich.
  • Vorteilhaft weist die LED-Leuchte weiterhin ein Leuchtengehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung zur Abgabe eines von den ersten LEDs und den zweiten LEDs abgestrahlten Lichts auf, sowie eine lichtdurchlässige Abdeckplatte, die in der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist. Die Abdeckplatte kann auch als Diffusor ausgebildet sein.
  • Weiterhin vorteilhaft weist die LED-Leuchte in diesem Fall außerdem eine Diffusorplatte zur Streuung des von den ersten LEDs und den zweiten LEDs abgestrahlten Lichts auf, wobei die Diffusorplatte zwischen den ersten LEDs und den zweiten LEDs einerseits und der Abdeckplatte andererseits angeordnet ist. Durch eine solche Diffusorplatte lässt sich eine weitergehende Durchmischung des Lichts erzielen und somit eine weitergehende Verringerung der Bauhöhe der LED-Leuchte ermöglichen. Außerdem lässt sich durch die Diffusorplatte ein Berührungsschutz der LEDs bewirken. Wenn die Abdeckplatte als Diffusor ausgebildet ist, kann natürlich das gesamte Diffusor-Verhalten, also die Wirkung von Abdeckplatte und Diffusorplatte, aufeinander abgestimmt sein.
  • Vorteilhaft weisen, in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung betrachtet, die zweiten LEDs einen Abstand von den ersten LEDs auf, der kleiner ist als der Abstand zwischen der zweiten Platine und der Abdeckplatte. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Abstand der ersten LEDs zu den zweiten LEDs kleiner ist als der Abstand zwischen der ersten Platine und der Abdeckplatte.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Skizze eines Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte,
    Fig. 2
    eine Skizze einer Aufsicht auf zwei Platinen, die mit LEDs bestückt sind, die als Lichtquelle der LED-Leuchte dienen und
    Fig. 3
    eine perspektivische Skizze eines Längsabschnitts eines optischen Elements.
  • Fig. 1 zeigt eine Skizze eines Querschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte zur Erzeugung von weißem Licht. Die LED-Leuchte weist erste LEDs 2 auf, die ein weißes Licht abstrahlen können, sowie zweite LEDs 4, die ein farbiges Licht abstrahlen können. Beispielsweise kann es ich hierbei um rotes oder grünes oder blaues Licht handeln.
  • Bei den ersten LEDs 2 kann es sich um so genannte hocheffiziente weißes Licht abstrahlende LEDs handeln. Bei den zweiten LEDs 4 kann es sich um so genannte hocheffiziente farbiges Licht abstrahlende LEDs handeln.
  • Die LED-Leuchte kann ein Leuchtengehäuse 24 aufweisen, in dem die ersten LEDs 2 und die zweiten LEDs 4 angeordnet sind. Das Leuchtengehäuse 24 kann eine Lichtaustrittsöffnung zur Abgabe eines von den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 abgestrahlten Lichts aufweisen. Insbesondere kann die LED-Leuchte außerdem eine lichtdurchlässige Abdeckplatte 14 aufweisen, die in der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist. Die Abdeckplatte 14 kann insbesondere als Diffusor ausgebildet sein.
  • Die ersten LEDs 2 und die zweiten LEDs 4 bilden eine Lichtquelle der LED-Leuchte. Bei der Lichtquelle kann es sich dabei insbesondere um die einzige Lichtquelle der LED-Leuchte handeln. Es sind also keine noch weiteren LEDs oder anderweitige Leuchtmittel erforderlich.
  • Die Anzahl der ersten LEDs 2 ist größer als die Anzahl der zweiten LEDs 4. Hierdurch lässt sich mit der LED-Leuchte auf besonders einfache Weise ein weißes Licht mit besonders gutem Farbwiedergabeindex erzeugen.
  • Vorteilhaft weist jede der ersten LEDs 2 dieselbe Leistungsaufnahme auf wie jede der zweiten LEDs 4. Hierdurch ist eine besonders einfache elektronische Ansteuerung der LEDs ermöglicht.
  • Die ersten LEDs 2 können auf einer ersten Platine 6 angeordnet sein und die zweiten LEDs 4 auf einer zweiten Platine 8. In Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die beiden Platinen 6, 8 skizziert (mehrere weitere Bauelemente der LED-Leuchte sind in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt).
  • Die Platinen 6, 8 sind vorzugsweise jeweils länglich und geradlinig, so dass durch die erste Platine 6 eine erste Längsrichtung L1 festgelegt ist und durch die zweite Platine 8 eine zweite Längsrichtung L2. Vorzugsweise ist die erste Platine 6 parallel zu der zweiten Platine 8 angeordnet; mit anderen Worten können die Platinen 6, 8 also so angeordnet sein, dass die beiden Längsrichtungen L1, L2 parallel verlaufen. Durch eine derartige parallele Anordnung lässt sich erzielen, dass die ersten LEDs 2 und die zweiten LEDs 4 sehr nahe aneinander angeordnet werden können, so dass bereits hierdurch eine gute Durchmischung des von den LEDs 2, 4 abgestrahlten Lichts auf kleinem Raum unterstützt ist. Vorzugsweise ist, in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung L2 betrachtet, also beispielsweise der Darstellung der Fig. 1 entsprechend, der Abstand d zwischen den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 kleiner als 50 mm, besonders bevorzugt kleiner als 30 mm.
  • Beispielsweise können die beiden Platinen 6, 8 auf einem Platinen-Halteelement 20 angeordnet, insbesondere befestigt sein. Wie im Ausführungsbeispiel exemplarisch gezeigt, können in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung L2 betrachtet, auf einer ersten Seite des Platinen-Halteelements 20 die beiden Platinen 6, 8 angeordnet sein und auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite, ein Betriebsgerät, insbesondere ein Vorschaltgerät 22 zur Ansteuerung der LEDs 2, 4.
  • Wie in Fig. 2 exemplarisch gezeigt, können die ersten LEDs 2 derart, insbesondere längs einer Geraden, auf der ersten Platine 6 angeordnet sein, dass sie entlang der ersten Längsrichtung L1 jeweils einen ersten Abstand al voneinander aufweisen. Die zweiten LEDs 4 können derart, insbesondere längs einer weiteren Geraden, auf der zweiten Platine 8 angeordnet sein, dass sie entlang der zweiten Längsrichtung L2 jeweils einen zweiten Abstand a2 voneinander aufweisen, der größer ist als der erste Abstand a1. Hierdurch ist auf einfache Weise ermöglicht, die LEDs 2, 4 trotz der unterschiedlichen Anzahlen der ersten und der zweiten LEDs 2, 4 möglichst gleichförmig verteilt anzuordnen, so dass eine gute Durchmischung des Lichts unterstützt ist. Insbesondere ist es dabei nicht erforderlich, unterschiedliche LEDs auf einer Platine anzubringen.
  • In dem in Fig. 2 exemplarisch gezeigten Beispiel ist für das Verhältnis der Anzahl der der ersten LEDs 2 zu der Anzahl der zweiten LEDs 4 das Zahlenverhältnis 3 : 1 gewählt. Dieses Zahlenverhältnis kann jedoch auch anders gewählt sein, beispielsweise kann es zwischen 2 : 1 und 1000 : 1 liegen, vorzugsweise zwischen 3 : 1 und 50 : 1. Durch entsprechende Wahl des Zahlenverhältnisses lässt sich auf besonders einfache Weise ein bestimmtes Mischungsverhältnis des von der LED-Leuchte abgegebenen Lichts erzielen.
  • Aufgrund der dargestellten Anordnung der ersten LEDs 2 und der zweiten LEDs 4 ist es zur möglichst gleichmäßigen Durchmischung des Lichts von Vorteil, wenn der Intensitätsverlauf des von den zweiten LEDs 4 abgegebenen farbigen Lichts, in der zweiten Längsrichtung L2 betrachtet, möglichst geringe Schwankungen aufweist. Hierzu ist vorteilhaft ein optisches Element 10 vorgesehen, das dementsprechend die zweiten LEDs 4 derart umgreifend angeordnet ist, dass es ein von den zweiten LEDs 4 abgestrahltes Licht optisch beeinflusst. Wie in Fig. 1 exemplarisch angedeutet, soll mit "umgreifend" zum Ausdruck gebracht sein, dass das optische Element 10 zwei Bereiche aufweist, die mit Bezug auf die zweiten LEDs 4 gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Besonders eignet sich als optisches Element 10 ein Lichtleiter. Durch einen solchen Lichtleiter lässt sich das farbige Licht in der zweiten Längsrichtung L2 gesehen besonders gut "vergleichrnäßigen". Eine solche Vergleichmäßigung ist für das Licht der zweiten LEDs 4 noch wichtiger als für das Licht der ersten LEDs 2, wenn, wie oben beispielhaft dargestellt, die zweiten LEDs 4 in dieser Richtung einen größeren Abstand, nämlich den zweiten Abstand a2, voneinander aufweisen.
  • Durch das optische Element 10 ist dabei insbesondere ermöglicht, dass ein bestimmter Durchmischungsgrad eines von den zweiten LEDs 4 abgegebenen Lichts in geringerer Entfernung von den LEDs 2, 4 erreicht wird. Mit Bezug auf die Fig. 1 lässt sich also ein bestimmter Durchmischungsgrad in geringerem Höhenabstand von den zweiten LEDs 4 erzielen. Dadurch ist ermöglicht, dass der Abstand h zwischen der zweiten Platine 8 und der Abdeckplatte 14 besonders gering gehalten werden kann. Auf diese Weise ist somit im Weiteren ermöglicht, die LED-Leuchte mit besonders geringer Bauhöhe H zu gestalten.
  • Zur Erzielung einer entsprechend guten Durchmischung ist es dabei vorteilhaft, wenn - in einem Schnitt normal zu der zweiten Längsrichtung L2 betrachtet - der Abstand d zwischen den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 nicht größer ist, als der Abstand h zwischen der zweiten Platine 8 und der Abdeckplatte 14. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Abstand d kleiner ist als der Abstand zwischen den ersten LEDs 2 und der Abdeckplatte 14.
  • Besonders eignet sich ein optisches Element 10, das länglich und geradlinig ausgebildet ist, wenn die zweite Platine 8 länglich ist bzw. die zweiten LEDs 4 längs einer Geraden angeordnet sind. Dementsprechend ist das optische Element 10 in diesem Fall vorzugsweise in der zweiten Längsrichtung L2 ausgerichtet angeordnet. In Fig. 2 ist das optische Element 10, lediglich zur Illustration, abgeschnitten gezeigt. Mit einem entsprechend länglich gestalteten optischen Element 10 lässt sich so zu sagen ein länglicher, farbig leuchtender Streifen erzielen, der - bei Aufsicht entsprechend der Darstellung in Fig. 2 - neben den ersten LEDs 2 erscheint.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das optische Element 10 im Wesentlichen dieselbe Länge aufweist wie die zweite Platine 8. Beispielsweise kann die LED-Leuchte insgesamt länglich und dabei längs der zweiten Längsrichtung L2 ausgerichtet sein, wobei sich die erste Platine 6, die zweite Platine 8 und das optische Element 10 im Inneren des Leuchtengehäuses 24 im Wesentlichen über die gesamte Länge der LED-Leuchte erstrecken, also beispielsweise über wenigstens 90% oder 95% der gesamte Länge der LED-Leuchte.
  • Herstellungstechnisch vorteilhaft ist das optische Element 10 profilförmig ausgebildet. In Fig. 3 ist exemplarisch ein Längsabschnitt eines derartigen optischen Elements 10 perspektivisch skizziert.
  • Zur weitergehenden Aufweitung des von den zweiten LEDs 4 abgegebenen Lichts weist das optische Element 10 in einem Querschnitt eine Linsenform auf. Beispielsweise kann, wie in Figuren 1 und 3 exemplarisch angedeutet, das optische Element 10 einen Bereich 9 aufweisen, der die Linsenform zeigt.
  • Weiterhin vorteilhaft weist die LED-Leuchte eine Diffusorplatte 12 auf, die zwischen den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 einerseits und der Abdeckplatte 14 andererseits angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Anordnung der Diffusorplatte 12 derart, dass ein von den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 abgestrahltes Licht die Diffusorplatte 12 durchsetzt, bevor es die LED-Leuchte, beispielsweise nach Durchstrahlen der Abdeckplatte 14, verlässt. Die Diffusorplatte 12 kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es auf ein Licht, das die Diffusorplatte 12 durchsetzt, streuend wirkt. Somit lässt sich durch die Diffusorplatte 12 eine weitergehende Durchmischung des Lichts forcieren.
  • Wenn die Abdeckplatte 14 als Diffusor ausgebildet ist, sind natürlich vorteilhaft das Diffusor-Verhalten der Abdeckplatte 14 und das Diffusor-Verhalten der Diffusorplatte 12 aufeinander abgestimmt. Hierdurch lässt sich das Diffusor-Verhalten, das sich insgesamt ergibt, einstellen.
  • Durch eine Anordnung der Diffursorplatte 12 zwischen den LEDs 2, 4 einerseits und der Abdeckplatte 14 andererseits lässt sich außerdem ein wirksamer Berührungsschutz für die LEDs 2, 4 bilden. Insbesondere lässt sich durch die Diffusorplatte 12 in diesem Fall bei abgenommener Abdeckplatte 14 verhindern, dass die LEDs 2, 4 ungewollt berührt werden.
  • Zur Halterung der Diffusorplatte 12 können beispielsweise Distanzhülsen vorgesehen sein, durch die die Diffusorplatte 12 in einem bestimmten Abstand zu der ersten Platine 4 und der zweiten Platine 6 gehalten ist. Aber auch eine andere Art der Halterung ist möglich.
  • Durch die Diffusorplatte 12 können eine erste Lichtkammer 30 und eine zweite Lichtkammer 32 gebildet sein, wobei die erste Lichtkammer 30 zwischen den LEDs 2, 4 und der Diffusorplatte 12 gebildet ist und die zweite Lichtkammer 32 zwischen der Diffusorplatte 12 und der Abdeckplatte 14. Durch diese Lichtkammern 30, 32 wird eine Vermischung des Lichts der LEDs 2, 4 bzw. eine Auflösung der einzelnen "LED-Punkte" nochmals weitergehend verbessert.
  • Wie weiterhin in Fig. 2 exemplarisch angedeutet, kann das optische Element 10 quer zur zweiten Längsrichtung L2 eine maximale Erstreckung B aufweisen, die größer ist als der Abstand d zwischen den ersten LEDs 2 und den zweiten LEDs 4 quer zur zweiten Längsrichtung L2. Vorzugsweise ist die Erstreckung B auch größer als die Breite b der zweiten Platine 8 quer zur zweiten Längsrichtung L2. Eine entsprechende große Erstreckung B begünstigt eine besonders gleichmäßige Verteilung des von den zweiten LEDs 4 abgegebenen Lichts weiterhin.
  • Wie in Fig. 1 exemplarisch angedeutet, kann die LED-Leuchte weiterhin einen Reflektor 18 aufweisen, der zur Lenkung eines von den ersten LEDs 2 und/oder zweiten LEDs 4 abgegebenen Lichts in Richtung auf die Abdeckplatte 14 dient. Der Reflektor 18 kann mit Bezug auf eine Ebene, die die ersten LEDs 2 von den zweiten LEDs 4 trennt, symmetrisch ausgebildet sein. Vorzugsweise bildet dabei der Reflektor 18 in einem Schnitt normal zu der zweiten Längsrichtung L2 betrachtet, zusammen mit der Abdeckplatte 14 und der Diffusorplatte 12 die zweite Lichtkammer 32. Außerdem kann der Reflektor 18 in diesem Schnitt betrachtet eine seitliche Begrenzung der ersten Lichtkammer 30 bilden. Insbesondere kann der Reflektor 18 unmittelbar an die Diffusorplatte 12 und/oder unmittelbar an die Abdeckplatte 14 angrenzend angeordnet sein.
  • Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine längliche LED-Leuchte, bei der im Querschnitt betrachtet die LEDs 2, 4 lediglich auf der ersten Platine 6 und der zweiten Platine 8 angeordnet sind. Allerdings ist die Erfindung nicht auf derartige längliche LED-Leuchten beschränkt. Das Konzept lässt sich auch auf "flächige" LED-Leuchten anwenden, und zwar insbesondere, indem parallel zueinander mehr als zwei Platinen mit entsprechenden LEDs angeordnet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im Querschnitt betrachtet, jeweils auf eine Platine mit LEDs, die weißes Licht abstrahlen, eine weitere Platine mit LEDs folgt, die farbiges Licht abstrahlen. Dabei kann für jede der weiteren Platinen im Sinn der obigen Ausführungen ein eigenes optisches Element vorgesehen sein. Auf diese Weise lässt sich eine entsprechende LED-Leuchte mit einem Abstrahlbereich vorsehen, der ein beliebiges Seitenverhältnis aufweist.

Claims (13)

  1. LED-Leuchte zur Erzeugung eines weißen Lichts, aufweisend
    - erste LEDs (2), die ein weißes Licht abstrahlen können,
    - zweite LEDs (4), die ein farbiges Licht abstrahlen können,
    wobei die ersten LEDs (2) und die zweiten LEDs (4) eine Lichtquelle der LED-Leuchte bilden und
    wobei die Anzahl der ersten LEDs (2) größer ist als die Anzahl der zweiten LEDs (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten LEDs (2) auf einer ersten Platine (6) angeordnet sind und die zweiten LEDs (4) auf einer zweiten Platine (8),
    wobei die erste Platine (6) eine längliche und geradlinige Form aufweist, durch die eine erste Längsrichtung (L1) festgelegt ist und die zweite Platine (8) eine längliche und geradlinige Form aufweist, durch die eine zweite Längsrichtung (L2) festgelegt ist,
    wobei die ersten LEDs (2) derart auf der ersten Platine (6) angeordnet sind, dass sie entlang der ersten Längsrichtung (L1) jeweils einen ersten Abstand (a1) voneinander aufweisen und die zweiten LEDs (4) derart auf der zweiten Platine (8) angeordnet sind, dass sie entlang der zweiten Längsrichtung (L2) jeweils einen zweiten Abstand (a2) voneinander aufweisen, der größer ist als der erste Abstand (a1).
  2. LED-Leuchte nach Anspruch 1,
    bei der jede der ersten LEDs (2) dieselbe Leistungsaufnahme aufweist wie jede der zweiten LEDs (4).
  3. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2,
    weiterhin aufweisend
    - ein optisches Element (10), das die zweiten LEDs (4) derart umgreifend angeordnet ist, dass es ein von den zweiten LEDs (4) abgestrahltes Licht optisch beeinflusst.
  4. LED-Leuchte nach Anspruch 3,
    bei der das optische Element (10) weiterhin derart angeordnet ist, dass es die ersten LEDs (2) nicht umgreift.
  5. LED-Leuchte nach Anspruch 3 oder 4,
    bei der das optische Element (10) ein Lichtleiter ist.
  6. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die erste Platine (6) und die zweite Platine (8) derart angeordnet sind, dass die erste Längsrichtung (L1) und die zweite Längsrichtung (L2) parallel sind.
  7. LED-Leuchte nach Anspruch 6,
    bei der, in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung (L2) betrachtet, die zweiten LEDs (4) einen Abstand (d) von den ersten LEDs (2) aufweisen, der kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm ist.
  8. LED-Leuchte nach Anspruch 3 oder einem der vorhergehenden, vom Anspruch 3 abhängigen Ansprüche,
    bei der das optische Element (10) länglich und geradlinig ausgebildet und dabei in der zweiten Längsrichtung (L2) ausgerichtet angeordnet ist.
  9. LED-Leuchte nach Anspruch 8,
    bei der das optische Element (10) profilförmig ausgebildet ist und vorzugsweise dabei in einem Querschnitt eine Linsenform aufweist.
  10. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die Lichtquelle die einzige Lichtquelle der LED-Leuchte ist.
  11. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    weiterhin aufweisend
    - ein Leuchtengehäuse (24) mit einer Lichtaustrittsöffnung zur Abgabe eines von den ersten LEDs (2) und den zweiten LEDs (4) abgestrahlten Lichts sowie
    - eine lichtdurchlässige Abdeckplatte (14), vorzugsweise in Form eines Diffusors, die in der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist.
  12. LED-Leuchte nach Anspruch 11,
    weiterhin aufweisend
    - eine Diffusorplatte (12) zur Streuung des von den ersten LEDs (2) und den zweiten LEDs (4) abgestrahlten Lichts,
    wobei die Diffusorplatte (12) zwischen den ersten LEDs (2) und den zweiten LEDs (4) einerseits und der Abdeckplatte (14) andererseits angeordnet ist.
  13. LED-Leuchte nach Anspruch 11 oder 12,
    bei der, in einem Schnitt quer zu der zweiten Längsrichtung (L2) betrachtet, die zweiten LEDs (4) einen Abstand (d) von den ersten LEDs (2) aufweisen, der kleiner ist als der Abstand (h) zwischen der zweiten Platine (8) und der Abdeckplatte (14).
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