WO2007042547A1 - Fliese mit led-beleuchtung - Google Patents

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WO2007042547A1
WO2007042547A1 PCT/EP2006/067317 EP2006067317W WO2007042547A1 WO 2007042547 A1 WO2007042547 A1 WO 2007042547A1 EP 2006067317 W EP2006067317 W EP 2006067317W WO 2007042547 A1 WO2007042547 A1 WO 2007042547A1
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WO
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light source
wall elements
module system
light
recesses
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PCT/EP2006/067317
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Inventor
Udo Custodis
Werner Schmidts
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Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/395—Linear regulators

Definitions

  • the invention relates to a module system for backlighting a partial surface which, with a number of partial surfaces, replenishes mosaic-like to form a translucent overall surface, wherein the partial surface is assigned a light source, in particular a light-emitting diode arrangement with at least one light-emitting diode.
  • a backlight system with which a single tile a tile field of a light source, in particular a light emitting diode (LED), can be backlit.
  • a light source in particular a light emitting diode (LED)
  • LED light emitting diode
  • the invention has for its object to provide a module system for backlighting a translucent sub-area, which allows targeted illumination of individual sub-areas and the size of which is flexibly adaptable.
  • a modular system for backlighting a partial surface which is complemented with a plurality of partial surfaces a mosaic to a translucent total area, the part surface, a light source, in particular a light emitting diode arrangement with at least one light emitting diode associated with the module system
  • a light source in particular a light emitting diode arrangement with at least one light emitting diode associated with the module system
  • the inventive solution enables a targeted Hin ⁇ terleuchtung a partial area as adjacent surface regions is prevented by the wall elements unintended scattering of light and thus an illumination.
  • the size of the module system can be flexibly varied by the addition or removal or adaptation of individual wall elements.
  • the number of partial areas to be backlit can be variably determined by the number of light source carriers that with appropriate light source carrier number, the total area can be illuminated.
  • the wall elements form a cross-structure, wherein each chamber is covered by a partial surface.
  • a plurality of recesses may be formed, in which a crossing wall ⁇ element with a respective adjacent to the recesses wall portion is partially immersed, so that the wall elements engage around each other. It is advantageous from manufacturing technology and mounting view, if the recesses are rectangular and each have an extension in the longitudinal direction of the wall elements, the wall thickness of the wall elements. It is particularly advantageous if the recesses each have a depth which is ent to half the height of the wall elements ⁇ speaks, so that the wall members may be designed identical.
  • the light ⁇ source carrier is secured in the chambers via a releasable latching connection.
  • the light source support may have at least one notch in which a corresponding Erhe ⁇ bung one of the adjacent wall elements engage.
  • the power supply of the light source can be done laterally via power lines in the wall elements and power supply lines of the light source carrier.
  • each wall element is provided with a power line which extends substantially over the entire length of the Wandele ⁇ management.
  • the power supply lines are each guided on a side surface of the light source carrier, wherein for contacting the power lines, the one power supply, a free end portion in a head portion of the one side surface and the other power supply a has free end portion in a ground-level area of the other side surface.
  • the wall elements and the Lichtquel ⁇ lenun are made of an electrically non-conductive material.
  • the power supply of the light source does not take place via lateral power lines in the wall elements, but on the bottom side via power supply lines in a lower surface of the light source carrier and conductor tracks of a clipping.
  • the Klaster a plurality of Be ⁇ schungs Kunststoffen on with the light sources for receiving the light source carrier, rich in free Be Schweizerungsbe ⁇ , that is, in areas where no light source carrier is disposed with a light source, so-called reactive carrier positionable shown.
  • These blind carriers have certain electronic components instead of a light source, so that the dimensioning of a ballast for the clusters can be independent of the number of light sources, since electronic parameters such. B. voltage and current due to the blind carrier are always constant.
  • the clusters with the light sources or with electronic components such as resistors, drivers and ICs for operating the light source are directly equippable.
  • Klaster can a circuit board together amount ⁇ puts his.
  • Figure 1 is a perspective view of a module system inventions to the invention according to a first guide From ⁇ example;
  • Figure 2 is a side view of shown in Figure 1
  • FIG. 3 shows a side view of a first light source carrier according to the invention with a light source
  • Figure 4 is a side view of the installed carrier of Figure 3 in a chamber of Figure 1;
  • Figure 5 is a plan view of the light source carrier
  • Figure 6 is a side view of a Mo invention ⁇ dulsystems according to a secondentesbei ⁇ game;
  • Figure 7 is a plan view of a second erfindungsge ⁇ MAESSEN light source support of Figure 6 and Figure 8 is a plan view of a Klaster from FIG. 6
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first modular system 2 according to the invention for backlighting a translucent tile field 4, which is formed by a large number of individual glass tiles 4a, 4b, 4c. For reasons of clarity, the tile field 4 is only partially shown.
  • the module system 2 is mounted on a mounting surface 6 and covered by the tile field 4, wherein for a homogeneous background ⁇ illumination of the individual tiles 4a, 4b, 4c between the tile field 4 and the modular system 2, a diffuser disc 8 is arranged.
  • the mounting surface 6 may, for. B. ei ⁇ ne wall, floor or ceiling surface into which the Mo- dulsystems 2 via a binder such. B. mortar is ⁇ let.
  • the module system 2 comprises a plurality of lower wall elements 10a, 10b, 10c, which are crossing or rasterar ⁇ tig connected to the upper wall elements 12a, 12b, 12c to form individual chambers 14a, 14b, 14c to each other mechanically.
  • the wall elements 10, 12 are in wesentli ⁇ chen opaque, whereby a targeted backlighting of individual tiles 4 can be achieved.
  • the chambers 14 each serve for receiving a single Lichtquel ⁇ lenchts 16 a light source 18 (see FIG.
  • each chamber 14 is adapted to receive a light source carrier 16, so depends technicallyung the chambers individually from the respective to hinterleuchenden overall pattern from.
  • the chambers 14 which are covered by a non-backlit tile 4a, 4b, 4c, blind carriers, not shown, can be arranged (see Figure 7).
  • the dummy carriers have the same geometry as the light source carriers 16, but instead of a light source 18, they are provided with an electronic component to simulate a light source 18 in terms of its electrical parameters, such as resistance, so that regardless of the actual number of light sources 18 for a modular system 2 only an electrical control unit, for example. Ballast, can be used.
  • the upper and lower wall members 10, 12 are ⁇ We sentlichen identical.
  • the upper wall elements 12 correspond to the lower wall elements 10, which are rotated through 180 ° about their longitudinal axis L. Because of the identity of the lower and upper wall members 10, 12 12, a lower wall element 10 is in Fol ⁇ constricting under Figure 2 by way of example for all the wall elements 10 will be described.
  • the lower wall elements 10 each have a rectangular body with a plurality of longitudinally uniformly spaced rectangular recesses 22a, 22b, 22c, so as to give a comb-like shape.
  • the recesses 22a, 22b, 22c serve to receive the upper wall elements 12 and have a depth t which corresponds to half the height h of the lower wall elements 10 and an extension 1 in the longitudinal direction, that of the width b (see FIG 12 corresponds.
  • a plurality of projections 24a, 24b, 24c are formed, which surround the respective intersecting upper wall elements 12 in sections.
  • a longitudinally horrinde power line 26 is arranged in a groove.
  • a longitudinally horrinous power line 26 is arranged in a groove.
  • the lower wall elements 10 of an electrically non-conductive material such as plastic, so that one can do without a sheathing insulation of the power cable 26th
  • the recesses of the upper wall elements 12 are denoted by the reference numeral 23, the longitudinal ⁇ sides with the reference numeral 32 and the power lines by the reference numeral 28 in this description below.
  • the upper will walk ⁇ elements 12 with their openings 23 in the recesses 22 of the lower wall elements 10 are inserted, so that the wall ⁇ elements 10, 12 respectively are mutually adjacent with the recesses 22, 23, wall portions 25a, 25b, 25c in the recesses 23, 22 of the intersecting wall element 12, 10 is immersed, and the cross structural shown in Figure 1 ⁇ structure with the individual chambers 14a, 14b, 14c is formed.
  • the chambers 14 are laterally closed and there are virtually no gaps between the wall elements 10, 12 and the tile field 4 and the mounting surface 6, whereby a light scattering from the arranged in a chamber 14 light source 18 to adjacent tiles 4a, 4b, 4c is substantially prevented.
  • the power lines 26a, 26b, 26c and the power lines 28a, 28b, 28c extend at right angles to each other according to the wall elements 10, 12, wherein the power lines 26 in a near the mounting surface 6 Wandelemen- ten Colour and the power lines 28 in the tile field 4 near wall elements area run.
  • the power lines 26a, 26b, 26c and 28a, 28b, 28c are each led to an electrical connection area, on which z. B. a ballast with an electrical contact can be connected, so that z. B. the power lines 26 are connected to a negative terminal and the power lines 28 to a positive pole of the ballast.
  • the light source carrier 16 for receiving the light source 18 has, according to FIG. 3 in side view, an H-shaped configuration with two vertical supports 34, 36, which are connected to one another via a cross member 38.
  • the light source carrier 16 does not electrically conductive material, such as plastic.
  • the light source carrier 16 is releasably receivable via a latching connection in each case a chamber 14, wherein for the preparation of the latching connection of the light source carrier 16 has two lateral transversely extending notches 40, 42 which lie in a plane and form a connection region.
  • figure 4 engage on positioning of the light source carrier 16 in one of the chambers 14 in the notches 40, 42 lateral protrusions 44 of the wall elements 10, 12 form-fitting manner, so that the Lichtquel ⁇ disc carrier and is fixed in position in a position 16, in which position each to be backlit tile 4a, 4b, 4c (not shown) is backlit surface and the light source carrier 16 is advantageously spaced from the mounting surface 6.
  • the light source carrier 16 has according to Figure 5 in plan view a square shape, which corresponds approximately to the base 19 of the chambers 14.
  • the light source 18 is arranged centrally on the cross member 38.
  • the light source 18 is a Leuchtdi ⁇ ode (LED).
  • the light source 18 is connected to a first power supply ⁇ 48 and a second power supply line 50 is connected.
  • the power supply lines 48, 50 are partially guided on and through the light source carrier 16, wherein they each have a free end portion 52, 54 for contacting the power lines 26, 28.
  • FIG. 6 shows a second preferred modular system 60 according to the invention, in which, unlike the first modular system 2 according to FIGS.
  • the power supply of the light sources 18 does not extend laterally via power lines 26, 28 of the wall elements 10, 12 and power supply lines 48, 50 in side surfaces 56, 58 of a light source carrier 16, but on the bottom side via not shown ⁇ supply leads to a lower surface 62 of a clutter 64 of a printed circuit board, not shown light source carrier 66, which with Lei ⁇ terbahnen 68 (see Figure 8) of Klasters 64 are electrically connected.
  • the conductor tracks 68 are connected to an electrical ballast.
  • a cluster 64 is understood to mean an association of a multiplicity of assembly regions 74 on a single-conductor plate, which can be enlarged to form a total printed circuit board using a plurality of identical individual conductor plates.
  • the light source carrier 66 is arranged in accordance with the first embodiment of Figures 1 to 5 in individual chambers 14a, 14b, which are defined by individual in We ⁇ sentlichen opaque and preferably elekt ⁇ rically non-conductive wall elements IIa, IIb, 11c and 13a.
  • the chambers 14 are each covered by a tile 4a, 4b, 4c of a tile field 4.
  • the wall elements 11, 13 are like the above-described wall elements 10, 12 formed with a plurality of not shown recesses for forming a cross structure. However, in contrast to the wall elements 10, 12 for the modular system 2, the wall elements 11, 13 for the modular system 60 have no lateral power lines and no elevations 44 for detachably receiving the light source carriers 66 in the chambers 14, but rather they serve almost exclusively for the formation of the chambers 14 and for receiving the tile field. 4
  • the light source carrier 66 is plate-like and, according to FIG. 7, has a square shape corresponding to a base area of the chambers 14.
  • a light source 18 a light-emitting diode (LED) is provided, which is positioned for gleichmä ⁇ lar backlighting of the tiles 4a, 4b, centrally on the light source carrier 66 and which is connected to power supply lines, not shown in the lower surface 62.
  • the light source carrier 66 equipped with a light-emitting diode is referred to as LED module 67.
  • electronic components such as a driver 70 and a resistor 72 for operating the light source 18 may be provided on the LED module 67.
  • the LED module 67 is respectively arranged on the mounting areas 74a, 74b, 74c of the Klas-ester 64, which, as shown in Fi gur ⁇ 8, evenly comparable to the Klaster 64 divides.
  • the cluster 64 nine mounting areas 74 and thus nine chambers 14, however, the number of Be Publishedungsbe ⁇ rich 74 per cluster 64 is arbitrary.
  • the attachment of the LED module 67 in the respective mounting region 74 can be done for example via a solder connection or a detachable plug connection.
  • various electronic components on the Klaster 64 such as resistors and integrated circuits can for operating the light source can be provided ⁇ 18th
  • the LEDs or light sources 18 directly, ie, without the Lichtierinträ ⁇ ger 66, are arranged on the cluster 64 in the intended mounting areas 74a, 74b, 74c.
  • the clutter 64 can be mechanically and electrically connected to other clasps to form any large printed circuit board in the x and y directions. That means it can be one Printed circuit board with a plurality of cleats 64 are produced, wherein the clusters 64 in this case sub-units (individual conductor plates) of the printed circuit board (overall board), which can then be controlled as desired.
  • ballast In order to use a uniform ballast unit 64 with different numbers of tiles 4 a, 4 b, 4 c to be backlit, a so-called ballast can be provided on the component areas 74 or in the chambers 14 c in which no LED module 67 is arranged Blind carrier 76 (see Figure 6) are arranged.
  • the blind supports 76 have essentially the same structure as the LED modules 67, but instead of a light source 18, a specific electronic component 78 is provided, with which the electronic characteristics or parameters such as voltage and current that are relevant for the ballast are independent of the number of LED modules 67 per cluster 64 can be kept constant, so that optimum flexibility is created with regard to individual assembly variants.
  • the maximum number of light source carriers 16, 66 or LED modules 67 is predetermined by the total number of chambers 14. Due to the flexibility of the wall elements 10, 12; 11, 13 and the flexible composition of individual clusters 64 to an arbitrarily large circuit board module modules 2, 60 can be changed or erwei ⁇ tert as desired. Likewise, the control of the individual light sources 18 can be done individually. So it is z. B. possible, both a static, as well as a dynamic control of the light sources 18, ie to realize a change in brightness and / or color.
  • a light source (18) in particular a light ⁇ diode arrangement with at least one light-emitting diode having substantially opaque wall elements (10, 12; 11, 13) for forming individual chambers (14) and having at least one light source carrier (16; 66) for arranging the at least one light source (18) in one of the chambers (14).

Abstract

Offenbart ist ein Modulsystem zur Hinterleuchtung einer transluzenten Teilfläche (4a, 4b, 4c) einer Gesamtfläche (4) mit einer Lichtquelle (18), insbesondere eine Leuchtdiodenanordnung mit zumindest einer Leuchtdiode, mit im Wesentlichen lichtundurchlässigen Wandelementen (10, 12; 11, 13) zur Bildung einzelner Kammern (14) und mit zumindest einem Lichtquellenträger (16; 66) zur Anordnung der zumindest einen Lichtquelle (18) in einer der Kammern (14) .

Description

Beschreibung
FLIESE MIT LED-BELEUCHTUNG
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Modulsystem zur Hinterleuch- tung einer Teilfläche, die sich mit mehreren Teilflächen mosaikartig zu einer transluzenten Gesamtfläche ergänzt, wobei der Teilfläche eine Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiodenanordnung mit zumindest einer Leuchtdiode, zugeordnet ist.
Stand der Technik
Die Hinterleuchtung einer transluzenten Fläche ist seit Jahren von z. B. Reklameschildern, Verkehrssignalen und Hinweisschildern bekannt. In jüngster Zeit besteht jedoch eine Nachfrage zur individuellen Hinterleuchtung einzelner Teilflächen, die sich mosaikartig zu einer Gesamtflä¬ che zusammensetzen. Dies ist verstärkt im Sanitärbereich zu beobachten, in dem die gezielte Hinterleuchtung einzelner transluzenter Kacheln bzw. Fliesen eines Kachelbzw. Mosaikfeldes gewünscht wird. Für eine derartige Hin¬ terleuchtung von Teilflächen sind jedoch die bekannten Hinterleuchtungssysteme nicht geeignet, da sie eine Lichtstreuung auf die der Teilfläche benachbarten Flächenbereiche nicht verhindern und nur aufwendig an die jeweilige Teilfläche bzw. das jeweilige Kachel- bzw. Mo¬ saikfeld angepasst werden können.
So ist zum Beispiel aus der US 2005/0116667A1 ein Hinter- leuchtungssystem bekannt, mit dem eine einzelne Fliese eines Fliesenfeldes von einer Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode (LED), hinterleuchtet werden kann. Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch, dass keine handelsübliche Fliese verwendet werden kann, da die Licht¬ quelle in die Fliese besonders zu integrieren ist, um ei¬ ne Ausleuchtung benachbarter Fliesen zu verhindern.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modulsystem zur Hinterleuchtung einer transluzenten Teilfläche zu schaffen, das eine gezielte Ausleuchtung einzelner Teilflächen erlaubt und dessen Größe flexibel anpassbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Modulsystem zur Hinterleuchtung einer Teilfläche, die sich mit mehreren Teilflächen mosaikartig zu einer transluzenten Gesamtfläche ergänzt, wobei der Teilfläche eine Lichtquelle, ins- besondere eine Leuchtdiodenanordnung mit zumindest einer Leuchtdiode, zugeordnet ist, wobei das Modulsystem im We¬ sentlichen lichtundurchlässige Wandelemente zur Bildung einzelner Kammern und zumindest einen Lichtquellenträger zur Anordnung der zumindest einen Lichtquelle in einer der Kammern, aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine gezielte Hin¬ terleuchtung einer Teilfläche, da durch die Wandelemente eine unbeabsichtigte Streuung des Lichts und somit eine Ausleuchtung benachbarter Flächenbereiche verhindert wird. Des Weiteren kann die Größe des Modulsystems durch die Hinzunahme bzw. Wegnahme oder Anpassung einzelner Wandelemente flexibel variiert werden. Ferner kann durch die Anzahl der Lichtquellenträger die Anzahl der zu hin- terleuchtenden Teilflächen variabel bestimmt werden, so dass bei entsprechender Lichtquellenträgeranzahl auch die Gesamtfläche ausgeleuchtet werden kann.
Bevorzugterweise bilden die Wandelemente eine Kreuzstruk- tur, wobei jede Kammer von einer Teilfläche abgedeckt ist. In den Wandelementen können eine Vielzahl von Ausnehmungen ausgebildet seien, in die ein kreuzendes Wand¬ element mit jeweils einem an die Ausnehmungen angrenzenden Wandabschnitt abschnittsweise eintaucht, so dass sich die Wandelemente wechselseitig umgreifen. Dabei ist es aus fertigungstechnischer- und Montagesieht vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen rechteckig ausgebildet sind und jeweils eine Ausdehnung in Längsrichtung der Wandelemente haben, die der Wandstärke der Wandelemente. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmungen jeweils eine Tiefe haben, die der halben Höhe der Wandelemente ent¬ spricht, so dass die Wandelemente identisch gestaltet sein können.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Licht¬ quellenträger in den Kammern über eine lösbare Rastverbindung gesichert. Hierzu kann der Lichtquellenträger zumindest eine Kerbe haben, in die eine entsprechende Erhe¬ bung eines der angrenzenden Wandelemente eingreift.
Die Stromversorgung der Lichtquelle kann seitlich über Stromleitungen in den Wandelementen und über Stromzuführungen des Lichtquellenträgers erfolgen. Vorzugsweise ist jedes Wandelement mit einer Stromleitung versehen, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Wandele¬ ments erstreckt. Die Stromzuführungen sind jeweils auf einer Seitenfläche des Lichtquellenträgers geführt, wobei zur Kontaktierung der Stromleitungen die eine Stromzuführung einen freien Endabschnitt in einem Kopfbereich der einen Seitenfläche und die andere Stromzuführung einen freien Endabschnitt in einem bodennahen Bereich der anderen Seitenfläche hat.
Um auf eine elektrisch isolierende Ummantelung der Strom- leitungen und Stromzuführungen verzichten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Wandelemente und der Lichtquel¬ lenträger aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sind.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Stromversorgung der Lichtquelle nicht über seitliche Stromleitungen in den Wandelementen, sondern bodenseitig über Stromzuführungen in einer Unterfläche des Lichtquellenträgers und Leiterbahnen eines Klasters. Bevorzugterweise weist der Klaster eine Vielzahl von Be¬ stückungsbereichen zur Aufnahme der Lichtquellenträger mit den Lichtquellen auf, wobei in freien Bestückungsbe¬ reichen, das heißt in Bereichen, in denen kein Lichtquellenträger mit einer Lichtquelle angeordnet ist, so ge- nannte Blindträger positionierbar sind. Diese Blindträger weisen anstelle einer Lichtquelle bestimmte elektronische Bauteile auf, so dass die Dimensionierung eines Vor- schaltgerätes für die Klaster unabhängig von der Anzahl der Lichtquellen erfolgen kann, da elektronische Kenngrö- ßen wie z. B. Spannung und Strom aufgrund der Blindträger stets konstant sind.
Vorzugsweise sind die Klaster mit den Lichtquellen bzw. mit elektronischen Bauteilen wie Widerständen, Treibern und ICs zum Betreiben der Lichtquelle direkt bestückbar.
Je nach der Anzahl der zu hinterleuchtenden Teilflächen können mehrere Klaster zu einer Leiterplatte zusammenge¬ setzt sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin- dungsgemäßen Modulsystems gemäß eines ersten Aus¬ führungsbeispiels; Figur 2 eine Seitenansicht von in Figur 1 dargestellten
Wandelementen;
Figur 3 eine Seitenansicht eines ersten erfindungsgemä- ßen Lichtquellenträgers mit einer Lichtquelle;
Figur 4 eine Seitenansicht des installierten Trägers aus Figur 3 in einer Kammer aus Figur 1; Figur 5 eine Draufsicht auf den Lichtquellenträger aus
Figur 3; Figur 6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mo¬ dulsystems gemäß eines zweiten Ausführungsbei¬ spiels;
Figur 7 eine Draufsicht auf einen zweiten erfindungsge¬ mäßen Lichtquellenträger aus Figur 6 und Figur 8 eine Draufsicht auf ein Klaster aus Figur 6.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ers¬ ten erfindungsgemäßen Modulsystems 2 zur Hinterleuchtung eines transluzenten Fliesenfeldes 4, das von einer Viel¬ zahl von einzelnen Glasfliesen 4a, 4b, 4c gebildet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Fliesenfeld 4 nur ausschnittsweise dargestellt. Das Modulsystem 2 ist auf einer Befestigungsfläche 6 befestigt und von den Fliesenfeld 4 abgedeckt, wobei für eine homogene Hinter¬ leuchtung der einzelnen Fliesen 4a, 4b, 4c zwischen dem Fliesenfeld 4 und dem Modulsystem 2 eine Diffusorscheibe 8 angeordnet ist. Die Befestigungsfläche 6 kann z. B. ei¬ ne Wand-, Boden- oder Deckenfläche sein, in die das Mo- dulsystems 2 über ein Bindemittel wie z. B. Mörtel einge¬ lassen ist.
Das Modulsystem 2 weist eine Vielzahl von unteren Wand- elementen 10a, 10b, 10c auf, die kreuzend bzw. rasterar¬ tig mit oberen Wandelementen 12a, 12b, 12c zur Bildung einzelner Kammern 14a, 14b, 14c mechanisch miteinander verbunden sind. Die Wandelemente 10, 12 sind im Wesentli¬ chen lichtundurchlässig, wodurch eine gezielte Hinter- leuchtung einzelner Fliesen 4 erzielbar ist. Die Kammern 14 dienen jeweils zur Aufnahme eines einzelnen Lichtquel¬ lenträgers 16 einer Lichtquelle 18 (vgl. Figur 3) und ha¬ ben eine Grundfläche 19, die etwas kleiner als die flä¬ chenmäßige Ausdehnung der Fliese 4a, 4b, 4c ist, so dass die Fliesen 4a, 4b, 4c jeweils nur über ihre Randbereiche auf den Wandelementen 10, 12 abgestützt sind und Fliesenfugen 20a, 20b auf Wandstirnflächen 21a, 21b verlaufen, wodurch das Erscheinungsbild einer hinterleuchteten Fliese 4a, 4b, 4c nicht durch die Kammern 14 querende Flie- senfugen 20a, 20b gemindert wird.
Auch wenn jede Kammer 14 zur Aufnahme eines Lichtquellenträgers 16 geeignet ist, so hängt die Besetzung bzw. Be¬ stückung der Kammern 14 individuell von dem jeweiligen zu hinterleuchenden Gesamtmuster ab. In den Kammern 14, die von einer nicht zu hinterleuchtenden Fliese 4a, 4b, 4c, abgedeckt sind, können zum Beispiel nicht dargestellte Blindträger angeordnet werden (vgl. Figur 7) . Die Blindträger haben die gleiche Geometrie wie die Lichtquellen- träger 16, jedoch sind sie anstelle einer Lichtquelle 18 mit einem elektronischen Bauteil versehen, um eine Lichtquelle 18 in Hinblick auf ihre elektrischen Parameter wie Widerstand zu simulieren, so dass unabhängig von der tatsächlichen Anzahl der Lichtquellen 18 für ein Modulsystem 2 nur ein elektrisches Steuergerät, bspw. Vorschaltgerät , verwendet werden kann. Die unteren und oberen Wandelemente 10, 12 sind im We¬ sentlichen identisch aufgebaut. Die oberen Wandelemente 12 entsprechen den unteren Wandelementen 10, die um 180° um ihre Längsachse L gedreht sind. Aufgrund der Identität der unteren und oberen Wandelemente 10, 12 wird im Fol¬ genden unter Figur 2 beispielhaft für alle Wandelemente 10, 12 ein unteres Wandelement 10 beschrieben. Gemäß Figur 2 haben die unteren Wandelemente 10 jeweils einen rechteckigen Körper mit einer Vielzahl von in Längsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten rechteckigen Ausnehmungen 22a, 22b, 22c, so dass sich eine kammartige Gestalt ergibt. Die Ausnehmungen 22a, 22b, 22c dienen zur Aufnahme der oberen Wandelemente 12 und haben eine Tiefe t, die der halben Höhe h der unteren Wandelemente 10 entspricht und eine Ausdehnung 1 in Längsrichtung, die der Breite b (vgl. Figur 1) des oberen Wandelements 12 entspricht. Durch die Ausnehmungen 22 sind eine Vielzahl von Vorsprüngen 24a, 24b, 24c gebil- det, die die jeweils kreuzenden oberen Wandelemente 12 abschnittsweise umgreifen.
Auf einer Längsseite 30 der unteren Wandelemente 10 ist in einer Nut jeweils eine sich in Längsrichtung erstre- ckende Stromleitung 26 angeordnet. Bevorzugterweise be¬ stehen die unteren Wandelemente 10 aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie zum Beispiel Kunststoff, so dass auf eine ummantelnde Isolierung der Stromleitung 26 verzichten werden kann.
Zum vereinfachten Verständnis der Erfindung werden in dieser Beschreibung nachstehend die Ausnehmungen der oberen Wandelemente 12 mit dem Bezugszeichen 23, die Längs¬ seiten mit dem Bezugszeichen 32 und die Stromleitungen mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet. Zur Bildung des Modulsystems 2 werden die oberen Wandele¬ mente 12 mit ihren Ausnehmungen 23 in die Ausnehmungen 22 der unteren Wandelemente 10 eingesetzt, so dass die Wand¬ elemente 10, 12 jeweils wechselseitig mit an den Ausneh- mungen 22, 23 angrenzenden Wandabschnitten 25a, 25b, 25c in die Ausnehmungen 23, 22 des kreuzenden Wandelements 12, 10 eintaucht und die in Figur 1 gezeigte Kreuzstruk¬ tur mit den einzelnen Kammern 14a, 14b, 14c gebildet wird. Da sich die Ausnehmungen 22, 23 jeweils bis zur halben Höhe h der Wandelemente 10, 12 erstrecken, sind die Kammern 14 seitlich geschlossen und es ergeben sich praktisch keine Zwischenräume zwischen den Wandelementen 10, 12 und dem Fliesenfeld 4 bzw. der Befestigungsfläche 6, wodurch eine Lichtstreuung von der in einer Kammer 14 angeordneten Lichtquelle 18 auf benachbarte Fliesen 4a, 4b, 4c im Wesentlichen verhindert wird.
Die Stromleitungen 26a, 26b, 26c sowie die Stromleitungen 28a, 28b, 28c verlaufen entsprechend den Wandelementen 10, 12 rechtwinklig zueinander, wobei die Stromleitungen 26 in einem, der Befestigungsfläche 6 nahen Wandelemen- tenbereich und die Stromleitungen 28 in einem dem Fliesenfeld 4 nahen Wandelementenbereich verlaufen. Die Stromleitungen 26a, 26b, 26c bzw. 28a, 28b, 28c sind je- weils zu einem elektrischen Verbindungsbereich geführt, an dem z. B. ein Vorschaltgerät mit einem elektrischen Kontakt angeschlossen werden kann, so dass z. B. die Stromleitungen 26 mit einem Minuspol und die Stromleitungen 28 mit einem Pluspol des Vorschaltgerätes verbunden sind.
Der Lichtquellenträger 16 zur Aufnahme der Lichtquelle 18 hat gemäß Figur 3 in Seitenansicht eine H-förmige Gestalt mit zwei Vertikalstützen 34, 36, die über einen Querträ- ger 38 miteinander verbunden sind. Vorzugsweise besteht der Lichtquellenträger 16 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, beispielsweise Kunststoff. Der Lichtquellenträger 16 ist über eine Rastverbindung lösbar in jeweils einer Kammer 14 aufnehmbar, wobei zur Herstellung der Rastverbindung der Lichtquellenträger 16 zwei seitliche sich in Querrichtung erstreckende Kerben 40, 42 aufweist, die in einer Ebene liegen und einen Verbindungsbereich bilden. Gemäß Figur 4 greifen bei Positionierung des Lichtquellenträgers 16 in einer der Kammern 14 in die Kerben 40, 42 seitliche Erhebungen 44 der Wand- elemente 10, 12 formschlüssig ein, so dass der Lichtquel¬ lenträger 16 in einer Position lagefixiert ist, wobei in dieser Position die jeweils zu hinterleuchtende Fliese 4a, 4b, 4c (nicht dargestellt) flächig hinterleuchtet wird und der Lichtquellenträger 16 vorteilhafterweise von der Befestigungsfläche 6 beabstandet ist.
Der Lichtquellenträger 16 hat gemäß Figur 5 in Draufsicht eine quadratische Gestalt, die etwa der Grundfläche 19 der Kammern 14 entspricht. Die Lichtquelle 18 ist mittig auf dem Querträger 38 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 18 eine Leuchtdi¬ ode (LED) . Die Lichtquelle 18 ist mit einer ersten Strom¬ zuführung 48 und einer zweiten Stromzuführung 50 verbunden. Die Stromzuführungen 48, 50 sind abschnittsweise auf und durch den Lichtquellenträger 16 geführt, wobei sie zur Kontaktierung der Stromleitungen 26, 28 jeweils einen freien Endabschnitt 52, 54 aufweisen. Die Endabschnitte 52, 54 sind auf zwei einen gemeinsamen Kantenbereich bildenden Seitenflächen 56, 58 angeordnet, wobei zur Kontak- tierung der jeweiligen Stromleitung 26, 28 der Wandelemente 10, 12 ein freier Endabschnitt 52 in einen Kopfbe¬ reich der Seitenfläche 56 und der andere freie Endab¬ schnitt 54 in einem bodennahen Bereich der Seitenfläche 58 positioniert ist (vgl. Figur 3) . In Figur 6 ist ein zweites bevorzugtes erfindungsgemäßes Modulsystem 60 dargestellt, bei dem im Unterschied zum ersten Modulsystem 2 nach den Figuren 1 bis 5 die Stromversorgung der Lichtquellen 18 nicht seitlich über Strom- leitungen 26, 28 der Wandelemente 10, 12 und Stromzuführungen 48, 50 in Seitenflächen 56, 58 eines Lichtquellenträgers 16 erfolgt, sondern bodenseitig über nicht darge¬ stellte Stromzuführungen an einer Unterfläche 62 eines auf einem Klaster 64 einer nicht dargestellten Leiter- platte angeordneten Lichtquellenträgers 66, die mit Lei¬ terbahnen 68 (vgl. Figur 8) des Klasters 64 elektrisch verbunden sind. Die Leiterbahnen 68 sind an einem elektrischen Vorschaltgerät angeschlossen. Dabei wird, wie nachstehend noch erläutert wird, unter einem Klaster 64 ein Zusammenschluss einer Vielzahl von Bestückungsberei¬ chen 74 auf einer Einzelleiterplatte verstanden, die mit mehreren gleichartigen Einzelleiterplatten zu einer Gesamtleiterplatte vergrößerbar ist.
Der Lichtquellenträger 66 ist entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 5 in einzelnen Kammern 14a, 14b angeordnet, die durch einzelne im We¬ sentlichen lichtundurchlässige und vorzugsweise elekt¬ risch nicht leitende Wandelemente IIa, IIb, 11c bzw. 13a definiert sind. Die Kammern 14 sind von jeweils einer Fliese 4a, 4b, 4c eines Fliesenfeldes 4 abgedeckt.
Die Wandelemente 11, 13 sind wie die vorbeschriebenen Wandelemente 10, 12 mit einer Vielzahl von nicht darge- stellten Ausnehmungen zur Bildung einer Kreuzstruktur ausgebildet. Jedoch weisen die Wandelemente 11, 13 für das Modulsystem 60 im Unterschied zu den Wandelementen 10, 12 für das Modulsystem 2 keine seitlichen Stromleitungen und keine Erhebungen 44 zur lösbaren Aufnahme der Lichtquellenträger 66 in den Kammern 14 auf, sondern sie dienen quasi ausschließlich zur Bildung der Kammern 14 und zur Aufnahme des Fliesenfeldes 4.
Der Lichtquellenträger 66 ist plattenartig ausgebildet und hat gemäß Figur 7 eine einer Grundfläche der Kammern 14 entsprechende quadratische Gestalt. Als Lichtquelle 18 ist eine Leuchtdiode (LED) vorgesehen, die zur gleichmä¬ ßigen Hinterleuchtung der Fliesen 4a, 4b, mittig auf dem Lichtquellenträger 66 positioniert ist und die mit nicht dargestellten Stromzuführungen in der Unterfläche 62 verbunden ist. Im Folgenden wird der mit einer Leuchtdiode bestückte Lichtquellenträger 66 als LED-Modul 67 bezeichnet. Zusätzlich können auf dem LED-Modul 67 elektronische Bauteile wie ein Treiber 70 und ein Widerstand 72 zum Betreiben der Lichtquelle 18 vorgesehen sein.
Das LED-Modul 67 ist jeweils auf den Bestückungsbereichen 74a, 74b, 74c des Klasters 64 angeordnet, die, wie in Fi¬ gur 8 dargestellt, gleichmäßig auf dem Klaster 64 ver- teilt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Klaster 64 neun Bestückungsbereiche 74 und somit neun Kammern 14 auf, jedoch ist die Anzahl der Bestückungsbe¬ reiche 74 pro Klaster 64 frei wählbar. Die Befestigung des LED-Moduls 67 in dem jeweiligen Bestückungsbereich 74 kann zum Beispiel über eine Lötverbindung oder eine lösbare Steckverbindung erfolgen. Zusätzlich können auf dem Klaster 64 diverse elektronische Bauteile wie Widerstände und integrierte Schaltkreise zum Betreiben der Licht¬ quelle 18 vorgesehen sein. Ebenso können die LEDs bzw. Lichtquellen 18 direkt, d. h., ohne den Lichtquellenträ¬ ger 66, auf dem Klaster 64 in den vorgesehenen Bestückungsbereichen 74a, 74b, 74c angeordnet werden.
Der Klaster 64 kann mit anderen Klastern zu einer belie- big großen Leiterplatte mechanisch und elektrisch in x- und y-Richtung verbunden werden. Dass heißt, es kann eine Leiterplatte mit einer Vielzahl von Klastern 64 hergestellt werden, wobei die Klaster 64 in diesem Fall Untereinheiten (Einzelleiterplatten) der Leiterplatte (Gesamtleiterplatte) sind, die dann beliebig angesteuert werden können.
Um bei unterschiedlicher Anzahl von zu hinterleuchtenden Fliesen 4a, 4b, 4c pro Klaster 64 ein einheitliches Vor- schaltgerät zu verwenden, können auf den Bestückungsbe- reichen 74 bzw. in den Kammern 14c, in denen kein LED- Modul 67 angeordnet ist, so genannte Blindträger 76 (vgl. Figur 6) angeordnet werden. Die Blindträger 76 weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die LED-Module 67 auf, jedoch ist anstelle einer Lichtquelle 18 ein be- stimmtes elektronisches Bauteil 78 vorgesehen, mit dem die für das Vorschaltgerät relevanten elektronischen Kenngrößen bzw. Parameter wie Spannung und Strom unabhängig von der Anzahl der LED-Module 67 pro Klaster 64 konstant gehalten werden können, so dass eine optimale FIe- xibilität hinsichtlich individueller Bestückungsvarianten geschaffen ist.
Die maximale Anzahl der Lichtquellenträger 16, 66 bzw. LED-Module 67 wird von der Gesamtanzahl der Kammern 14 vorgegeben. Aufgrund der Flexibilität der Wandelemente 10, 12; 11, 13 und der flexiblen Zusammensetzung einzelner Klaster 64 zu einer beliebig großen Leiterplatte können die Modulsysteme 2, 60 beliebig verändert bzw. erwei¬ tert werden. Ebenso kann die Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen 18 individuell erfolgen. So ist es z. B. möglich, sowohl eine statische, als auch eine dynamische Ansteuerung der Lichtquellen 18, d. h. eine Veränderung der Helligkeit und/oder Farbigkeit, zu realisieren.
Auch wenn die Wandelemente 10, 12 bzw. 11, 13 der be¬ schriebenen Modulsysteme 2, 60 rechtwinklig zueinander angeordnet sind, so sind ebenfalls Modulsysteme 2, 60 mit z. B. rautenförmigen oder bogenförmigen Grundflächen der Kammern 14 vorstellbar.
Offenbart ist ein Modulsystem zur Hinterleuchtung einer transluzenten Teilfläche (4a, 4b, 4c) einer Gesamtfläche (4) mit einer Lichtquelle (18), insbesondere eine Leucht¬ diodenanordnung mit zumindest einer Leuchtdiode, mit im Wesentlichen lichtundurchlässigen Wandelementen (10, 12; 11, 13) zur Bildung einzelner Kammern (14) und mit zumindest einem Lichtquellenträger (16; 66) zur Anordnung der zumindest einen Lichtquelle (18) in einer der Kammern (14) .

Claims

Ansprüche
1. Modulsystem zur Hinterleuchtung einer Teilfläche (4a, 4b, 4c) , die sich mit mehreren Teilflächen (4a, 4b,
4c) mosaikartig zu einer transluzenten Gesamtfläche (4) ergänzt, wobei der Teilfläche (4a, 4b, 4c) eine Lichtquelle (18), insbesondere eine Leuchtdiodenanord¬ nung mit zumindest einer Leuchtdiode, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulsystem (2; 60) im Wesentlichen lichtundurchlässige Wandelemente (10, 12; 11, 13) zur Bildung einzelner Kammern (14) und zumindest einen Lichtquellenträger (16; 66) zur Anordnung der zumindest einen Lichtquelle (18) in einer der Kammern (14), aufweist.
2. Modulsystem nach Anspruch 1, wobei jede Kammer (14) von einer Teilfläche (4a, 4b, 4c) abgedeckt ist.
3. Modulsystem nach Anspruch 2, wobei die Wandelemente (10, 12; 11, 13) eine Kreuzstruktur bilden.
4. Modulsystem nach Anspruch 3, wobei die Wandelemente
(10, 12; 11, 13) kammartig ausgebildet sind und eine Vielzahl von Ausnehmungen (22; 23) aufweisen, so dass ein Wandelement (10, 12; 11, 13) mit einem jeweiligen sich an die Ausnehmungen (22, 23) anschließenden Wandabschnitt (25) in die Ausnehmungen (23, 22) des ande¬ ren Wandelements (12, 10; 13, 11) eintaucht, um diese wechselseitig in Eingriff zu bringen.
5. Modulsystem nach Anspruch 4, wobei die Ausnehmungen
(22, 23) rechteckig ausgebildet sind und jeweils eine
Ausdehnung (1) in Längsrichtung der Wandelemente (10, 12; 11, 13) haben, die der Wandstärke der Wandelemente
(10, 12; 11, 13) entspricht, und wobei die Ausnehmun- gen (22, 23) jeweils eine Tiefe (t) haben, die der halben Höhe (h) der Wandelemente (10, 12; 11, 13) ent¬ spricht .
6. Modulsystem nach Anspruch 5, wobei die Wandelemente (10, 12; 11, 13) identisch ausgebildet sind.
7. Modulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Lichtquellenträger (16) über eine Rastverbindung in den Kammern (14) lösbar anordbar ist.
8. Modulsystem nach Anspruch 7, wobei der Lichtquellenträger (16) zumindest eine Kerbe (40, 42) hat, in die eine Erhebung (44) eines der angrenzenden Wandelemente (10, 12) rastend eingreift.
9. Modulsystem nach Anspruch 8, wobei die Wandelemente
(10, 12) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material hergestellt sind und zur Stromversorgung der Lichtquelle (18) Stromleitungen (26, 28) haben, die mit freien Endabschnitten (52, 54) von Stromzuführungen (48, 50) der Lichtquellenträger (16) in Verbindung stehen .
10. Modulsystem nach Anspruch 9, wobei sich jeweils eine Stromleitung (26, 28) im Wesentlichen über die gesamte Länge des Wandelementes (10, 12) erstreckt.
11. Modulsystem nach Anspruch 9, wobei der eine freie Endabschnitt (52) in einem Kopfbereich einer Seitenfläche (56) des Lichtquellenträgers (16) und der ande¬ re freie Endabschnitt (54) in einem bodennahen Bereich einer anderen Seitenfläche (58) angeordnet sind.
12. Modulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Lichtquellenträger (66) bodenseitige Stromzufüh- rungen für die Lichtquelle (18) hat, die mit Leiter¬ bahnen (68) eines Klasters (64) in Bestückungsberei¬ chen (74) elektrisch in Verbindung stehen.
13. Modulsystem nach Anspruch 12, wobei die Bestückungsbereiche (74) mit Blindträgern (76) besetzbar ist.
14. Modulsystem nach Anspruch 13, wobei mehrere Klaster (64) zu einer Leiterplatte (68) zusammensetzbar sind.
15. Modulsystem nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Bestückungsbereiche (74) direkt mit den Lichtquellen (18) und/oder elektronischen Bauteilen (78) wie Widerständen , Treibern und ICs bestückbar sind.
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