WO2008098566A1

WO2008098566A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: WO2008098566A1
Application number: PCT/DE2008/000266
Authority: WO
Inventors: Günter KIRCHBERGER; Ludwig Plötz; Markus Zeiler; Hubert Ott
Original assignee: Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2008-08-21
Also published as: US20100033956A1; DE102007007353A1; TWI354750B; CN101611260A; EP2122232A1; KR20090109576A; US9070311B2; CN101611260B; TW200844371A

Abstract

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Vielzahl von Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) angegeben, die jeweils von mindestens einer Lichtquelle (L) angestrahlt werden. Die Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) sind derart ausgeformt, dass sie sich modulartig zu einer strahlungsreflektierenden Leuchtfläche (100, 200, 300, 400) zusammensetzen lassen.

Description

Beschreibung

Beleuchtungseinrichtung

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102007007353.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, die insbesondere als Hinterleuchtungseinheit für kleine und große Flächen, beispielsweise zur Hinterleuchtung von Reklametafeln oder zur Displayhinterleuchtung, einsetzbar ist.

Zur Hinterleuchtung von Objekten, beispielsweise zur Hinterleuchtung von Reklametafeln, werden im Allgemeinen Leuchtflächen verwendet. Bei derartigen Leuchtflächen sind eine oder mehrere Lichtquellen in einem relativ großen Abstand hinter dem zu hinterleuchtenden Objekt angeordnet. Um das von einer Lichtquelle, beispielsweise einer 'Leuchtdiode, im Wesentli- chen punktförmig abgestrahlte Licht auf eine größere Fläche zu verteilen, ist zwischen dem^Jzu hinterleuchtenden Objekt und der Lichtquelle eine Streufolie angeordnet. Damit das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht durch die Streufolie auf eine hinreichend große Fläche gestreut werden kann, wird die Lichtquelle im Allgemeinen in einem Abstand von mehr als 50 mm vor der Streufolie angeordnet. Das eigentliche zu hinterleuchtende Objekt ist nochmals beabstandet zu der Streufolie angeordnet .

Leuchtflächen mit einem derartigen Aufbau weisen daher eine hohe Bauhöhe auf. Um die Bauhöhe zu verringern, lassen sich beispielsweise sehr helle Lichtquellen einsetzen. Verwendet werden beispielsweise Lichtquellen in CCFL (cold cathode flu- rescent lighting) -Technik, sowie Leuchtstofflampen oder LED- Backlights. Bei Verwendung solcher Lichtquellen lässt sich zwar die Bauhöhe etwas verringern, jedoch kommt es oftmals zu einer nicht mehr gleichmäßigen Hinterleuchtung des Objekts. Um das Entstehen von abgedunkelten Bereichen des hinterleuchteten Objekts zu vermeiden, müssen daher eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet werden, die in einem Abstand hinter dem zu hinterleuchtenden Objekt angeordnet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine Beleuchtungseinrichtung anzugeben, die eine geringe Bauhöhe aufweist und leicht an ein zu hinterleuchtendes Objekt angepasst werden kann.

Die Aufgabe in Bezug auf die Beleuchtungseinrichtung wird gelöst durch eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Vielzahl von Strahlungsreflektoren, die jeweils von mindestens einer Lichtquelle angestrahlt werden. Die Strahlungsreflektoren sind dabei derart ausgeformt, dass sie sich modulartig zu einer Strahlungsreflektierenden Leuchtfläche zusammensetzen lassen.

Durch den Aufbau einer Leuchtfläche aus vielen einzelnen Strahlungsreflektoren, die beispielsweise als Leuchtkacheln ausgeführt sind, kann die Leuchtfläche in Abhängigkeit von dem zu beleuchtenden Objekt oder in Abhängigkeit von dem zu hinterleuchtenden Objekt vergrößert oder verkleinert werden. Die Leuchtfläche wird aus den Strahlungsreflektoren insbesondere in Lichtkastentechnik aufgebaut. Bei der Lichtkastentechnik sind in geringem Abstand vor der Leuchtfläche Anzeigeobjekte, beispielsweise Buchstaben einer Anzeigetafel, die von der Leuchtfläche hinterleuchtet werden, angeordnet. Durch den modularen Aufbau der Leuchtfläche ist eine geringe Anzahl von Lichtquellen, beispielsweise eine geringe Anzahl von LEDs (Light Emitting Diodes, Leuchtdioden), zur Ausleuchtung einer großen Fläche ausreichend. Dadurch weist die modular aufgebaute Leuchtfläche einen geringen Energieverbrauch auf.

Insbesondere handelt es sich bei den Strahlungsreflektoren der modulartig zusammengesetzten Leuchtfläche um gleichartige, insbesondere standardisierte, Bauteile. So ist eine einfache, kostengünstige Herstellung möglich. Die Strahlungsreflektoren sind vorzugsweise lückenlos zu der Leuchtfläche zusammengesetzt .

Bei einer Ausgestaltung sind die Strahlungsreflektoren der Beleuchtungseinrichtung derart zu der Leuchtfläche zusammengesetzt, dass sie seitlich aneinander angrenzen. Alternativ oder zusätzlich können die Strahlungsreflektoren auch überlappend angeordnet sein. Zum Beispiel überlappen mindestens zwei Strahlungsreflektoren lateral. Überlappen zwei Strahlungsreflektoren lateral, überdeckt einer der Stahlungs- reflektoren den anderen in Draufsicht auf die Leuchtfläche stellenweise. Beispielsweise überdeckt ein Teilbereich eines Strahlungsreflektors in Draufsicht auf die Leuchtfläche die Lichtquelle, welche einen weiteren Strahlungsreflektor anstrahlt.

Bei einer Weiterbildung überlappen die Strahlungsreflektoren schuppenartig. Bei einer Leuchtfläche, die aus schuppenartig überlappendenen Strahlungsreflektoren modulartig zusammengesetzt ist, sind die Strahlungsreflektoren beispielsweise in aufeinanderfolgenden Reihen angeordnet. Insbesondere werden die Strahlungsreflektoren einer Reihe von den Strahlungsreflektoren der vorausgehenden Reihe stellenweise überdeckt und/oder sie überdecken die Strahlungsreflektoren der nachfolgenden Reihe stellenweise.

Bei einer Weiterbildung der Beleuchtungseinrichtung ist die mindestens eine Lichtquelle in einem jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren angeordnet. Die mindestens eine Lichtquelle ist derart ausgebildet, dass von der mindestens einen Lichtquelle erzeugtes Licht radial in Richtung auf den jeweiligen Strahlungsreflektor abgestrahlt wird. Die Strahlungsreflektoren sind vorzugsweise derart geformt, dass an jedem der Strahlungsreflektoren reflektiertes Licht in einer zur Richtung des von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahlten Lichts senkrechten Richtung reflektiert wird.

Durch die Anordnung der Lichtquelle im Zentrum der Strahlungsreflektoren lässt sich eine gleichmäßige Lichtverteilung realisieren. Dadurch lassen sich Leuchtflächen mit einer homogen ausgeleuchteten Fläche aufbauen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung weist jeder der Strahlungsreflektoren mehrere strahlungsre- flektierende Flächen auf.

Gemäß eines weiteren Merkmals der Beleuchtungseinrichtung sind die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren von dem jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren nach außen gewölbt angeordnet. Insbesondere stellt der Strahlungsreflektor einen Hohlspiegel dar.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung sind im jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren mehrere Lichtquellen angeordnet, wobei die jeweiligen strah- lungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren von jeweils einer Lichtquelle angestrahlt werden. Insbesondere ist jeder Strahlungsreflektierenden Fläche genau eine Lichtquelle zugeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren dreieckförmig ausgebildet. Die genaue Formgebung der strah- lungsreflektierenden Fläche kann dabei geringfügig von der exakten Form eines Dreiecks abweichen. Beispielsweise kann eine Spitze des Dreiecks - insbesondere die der Lichtquelle benachbarte Spitze - abgeschnitten sein.

Bei einer Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung ist eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren, aus der das reflektierte Licht austritt, wabenförmig ausgebildet. In einer speziellen Form ist eine jeweilige Öffnung der Strah- lungsreflektoren, aus der das reflektierte Licht austritt, sechseckförmig ausgebildet.

Gemäß eines weiteren Merkmals einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist eine jeweilige Umfangslinie der Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren als ein gleichseitiges Dreieck ausgebildet.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sind die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren in Form eines Kreissegments ausgebildet. Dabei kann die äußere Kreislinie rund oder oval ausgeführt sein. Ein Beispiel für ein Kreissegment mit einer oval ausgeführten äußeren Kreislinie ist ein Ellipsensegment. Vorzugsweise sind die kreissegment- förmigen strahlungsreflektierenden Flächen des Strahlungsreflektors so zusammenge- setzt, dass die einander zugewandten Schenkel benachbarter Kreissegmente zusammenfallen. Bei einer Weiterbildung ist der Strahlungsreflektor so aufgebaut, dass jeweils ein freier Schenkel des ersten und des letzten Kreissegments verbleibt. Die freien Schenkel des ersten und des letzten Kreissegments sind bevorzugt im Wesentlichen parallel. „Im Wesentlichen" parallele Schenkel schließen insbesondere einen Winkel zwischen 160° und 200°, vorzugsweise zwischen 170° und 190°, miteinander ein, wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind.

Die genaue Formgebung der Strahlungsreflektierenden Fläche kann dabei geringfügig von der exakten Form eines Kreissegments abweichen. Beispielsweise kann die der äußeren Kreislinie gegenüberliegende Spitze des Kreissegments abgeschnitten und/oder mindestens einer der beiden Schenkel - insbesondere die freien Schenkel des ersten und letzten Kreissegments - geschwungen ausgeführt sein.

Bei einer anderen Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung ist jeder der Strahlungsreflektoren aus mindestens zwei Strahlungsreflektierenden Flächen zusammengesetzt.

Gemäß eines weiteren Merkmals einer Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung sind die Strahlungsreflektoren zur Ausbildung der Leuchtfläche in mindestens zwei zueinander versetzten Reihen angeordnet.

Eine Weiterbildung der Beleuchtungseinrichtung sieht vor, dass eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren, aus der das reflektierte Licht austritt, dreieckförmig ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren, aus der das reflektierte Licht austritt, rechteckförmig ausgebildet ist.

In einer speziellen Form der Beleuchtungseinrichtung kann^' jeder der Strahlungsreflektoren pyramidenförmig ausgebildet sein.

Gemäß eines weiteren Merkmals einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist eine jeweilige Oberfläche der Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungs- reflektoren strukturiert ausgebildet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung weist die jeweilige Oberfläche der strahlungsreflektie- renden Flächen der Strahlungsreflektoren eine Rillen-, Stufen- oder Kantenstruktur auf .

Gemäß eines weiteren Merkmals einer Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung ist die mindestens eine Lichtquelle als eine Leuchtdiode ausgebildet. Die Leuchtdiode kann dabei als Leuchtdiodenchip oder als Leuchtdiodenbauelement, welches einen Leuchtdiodenchip oder eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips auf einem Chipträger und/oder in einem Bauelementgehäuse enthält, ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtdiode eine gerichtete Abstrahlung in Richtung auf den jeweiligen Strahlungsreflektor auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Leuchtdiode um ein seitenemittierendes Leuchtdiodenbauelement. Seitenemittierende Leuchtdiodenbauelemente sind insbesondere zur Montage auf einem Träger wie einer Platine und zur Emission entlang einer zu dem Träger parallelen Richtung vorgesehen. Die Leuchtdiode hat zum Beispiel eine Leistungsaufnahme von 1 W oder mehr, insbesondere von 3 W oder mehr. Bei einer Weiterbildung handelt es sich bei der Leuchtdiode um eine RGB LED, die beispielsweise mindestens einen rot emittierenden, einen grün emittierenden und einen blau emittierenden Leuchtdiodenchip enthält. Bei einer anderen Weiterbildung handelt es sich bei der Leuchtdiode um eine Weißlicht-LED, die einen im grünen, blauen und/oder ultravioletten Spektralbereich emittierenden Leuchtdiodenchip und ein Lumineszenzkonversionselement mit einem Leuchtstoff enthält.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung sind die Strahlungsreflektoren durch Verbindungselemente, insbesondere durch Klammern, zu der strahlungsreflektie- renden Leuchtfläche zusammengesetzt.

Vorzugsweise wird eine Beleuchtungseinrichtung nach einer der genannten Ausführungsformen zur Hinterleuchtung von Objekten, insbesondere zur Hinterleuchtung von Anzeigetafeln, Reklametafeln oder zur Hinterleuchtung von Displays eingesetzt. Dabei beträgt ein Abstand zwischen einem zu hinterleuchtenden Objekt und der Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise 50 mm o- der weniger, besonders bevorzugt zwischen 10 mm und 15 mm, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Bei einer Ausgestaltung ist die Beleuchtungseinrichtung in einer Hinterleuch- tungsvorrichtung für eine Anzeigetafel wie eine Reklametafel oder für ein Display enthalten. Die Hinterleuchtungsvorrich- tung hat beispielsweise eine Bauhöhe von 50 mm oder weniger, zum Beispiel zwischen 10 mm und 15 mm, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Bei einer Weiterbildung ist die Hinter- leuchtungsvorrichtung frei von einem den Strahlungsreflektoren nachgeordneten Diffusorelement wie einer Streufolie. Die Beleuchtungseinrichtung wird im Folgenden anhand von Figuren, die exemplarische Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinrichtung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform eines Strahlungsreflektors zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Strahlungsreflektors zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 3 eine Ausführungsform einer Leuchtfläche mit einer Vielzahl von Strahlungsreflektoren,

Figur 4 eine Ausführungsform eines Strahlungsreflektors zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Strahlungsreflektors zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 6 eine Ausführungsform einer Leuchtfläche zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 7 eine Ausführungsform einer strahlungsreflektieren- den Fläche eines Strahlungsreflektors zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 8 eine Leuchtfläche mit einer Vielzahl von Strahlungsreflektoren zur Erzeugung einer Strahlung,

Figur 9 eine Ausführungsform einer Leuchtfläche zur Erzeugung einer Strahlung. Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Strahlungsreflektors 1, der mehrere Strahlungsreflektierende Flächen 11, 12, 13, 14, 15, 16 aufweist. Im Zentrum des Strahlungsreflektors sind mehrere Lichtquellen L, beispielsweise Leuchtdioden, angeordnet. Die Lichtquellen sind dabei derart angeordnet, dass jeder Strahlungsreflektierenden Fläche genau eine Lichtquelle zugeordnet ist. Die Strahlungsreflektierenden Flächen sind dreieckförmig ausgebildet. Dadurch ergibt sich bei der in Figur 1 gezeigten Anordnung der dreieckförmigen strahlungsre- flektierenden Flächen ein Strahlungsreflektor mit einer wa- benförmigen Abstrahlöffnung. Im speziellen Ausführungsbeispiel der Figur 1 führt die Anordnung der sechs strahlungsre- flektierenden Flächen zur Ausbildung eines Strahlungsreflektors mit einer sechseckförmigen äußeren Umrandung der Öffnung. Dabei sind die Strahlungsreflektierenden Flächen als ein gleichseitiges Dreieck ausgebildet, wobei die strahlungs- reflektierenden Flächen vom Zentrum des Strahlungsreflektors nach außen hin gewölbt sind.

Zur besseren Veranschaulichung der Wölbung der strahlungsre- flektierenden Flächen zeigt Figur 2 einen Querschnitt durch den Strahlungsreflektor 1 entlang der in Figur 1 strichliert dargestellten Schnittlinie A-A. Im Zentrum des Strahlungsreflektors ist jeweils an der oberen Strahlungsreflektierenden Fläche 11 beziehungsweise an der unteren strahlungsreflektierenden Fläche 14 eine Lichtquelle L angeordnet. Die strahlungsreflektierenden Flächen sind nach außen gewölbt, sodass Licht, das von den Lichtquellen seitlich, radial in Richtung auf die Strahlungsreflektierenden Flächen des Strahlungsreflektors 1 abgestrahlt wird, eine Umlenkung an dem Strahlungsreflektor um ungefähr 90° erfährt und auf ein zu hinterleuchtendes Objekt O gerichtet wird, das vor dem Strahlungsreflektor angeordnet ist. Das Objekt O kann eine Anzeigeta- fei, beispielsweise eine Reklametafel sein. Es kann sich bei dem Objekt O aber auch beispielsweise um ein Display handeln, das von hinten angestrahlt wird.

Durch die gewölbte Ausbildung des Strahlungsreflektors 1 wird das von den Lichtquellen L erzeugte Licht gleichmäßig in Richtung auf das zu hinterleuchtende Objekt O abgestrahlt. Die Anordnung einer Streufolie oberhalb des Reflektors ist nicht mehr notwendig. Dadurch lässt sich der erforderliche Abstand zwischen der Lichtquelle L und dem zu hinterleuchtenden Objekt deutlich reduzieren.

Figur 3 zeigt eine Flächendarstellung von einer Ausführungsform von Strahlungsreflektoren der Figur 1. Durch die waben- förmige Ausbildung der Abstrahlöffnung der Strahlungsreflektoren lässt sich eine Vielzahl derartiger Strahlungsreflektoren modular zu einer großen Leuchtfläche 100 lückenlos zusammensetzen. Die Leuchtfläche lässt sich dabei modulartig aus den einzelnen Strahlungsreflektoren erweitern oder verkleinern. Auch die Form der Leuchtfläche kann flexibel an die zu beleuchtenden oder zu hinterleuchtenden Objekte angepasst werden. Mittels der Strahlungsreflektoren wird Licht, das von einer Lichtquelle im Zentrum des Reflektors erzeugt wird, gleichmäßig von hinten auf das zu hinterleuchtende Objekt abgestrahlt. Zur Erzeugung einer homogenen Ausleuchtung lässt sich somit der erforderliche Abstand zwischen der Lichtquelle im Zentrum der Strahlungsreflektoren und dem unmittelbar vor dem Reflektor angeordneten zu hinterleuchtenden Objekt deutlich reduzieren. Die Bauhöhe h einer derartigen Beleuchtungseinrichtung beträgt lediglich zwischen 10 mm und 15 mm.

Neben der Verwendung der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten wa- benförmig ausgebildeten Strahlungsreflektoren 1 lassen sich weitere geometrische Formen von Strahlungsreflektoren verwenden. Figur 4 zeigt einen Strahlungsreflektor 2, der mehrere Strahlungsreflektierende Flächen 21, 22, 23 umfasst. Die Strahlungsreflektierenden Flächen sind in Form von Kreissegmenten ausgebildet. Dabei kann die äußere Kreislinie rund o- der oval ausgeführt sein. Durch die Anordnung von mindestens zwei, im Beispiel der Figur 4 von drei, derart ausgeführten Strahlungsreflektierenden Flächen lässt sich ein schuppenför- mig ausgeformter Strahlungsreflektor ausbilden.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform des Strahlungsreflektors 2 entlang der mit A- A strichliert gezeichneten Schnittlinie. Die Strahlungsreflektierenden Flächen wölben sich dabei von einem Zentrum, des schuppenartig ausgebildeten Reflektors, in dem die Lichtquelle L angeordnet ist, nach außen. Im Zentrum des Strahlungsreflektors ist vorzugsweise eine Lichtquelle mit einer in Richtung auf eine der Strahlungsreflektierenden Flächen des Strahlungsreflektors gerichteten Abstrahlrichtung angeordnet. Durch die Wölbung des Reflektors wird das von der Lichtquelle erzeugte Licht an dem Reflektorschirm umgelenkt und in Richtung auf ein Objekt vor dem Strahlungsreflektor gerichtet. Aufgrund der geringen Wölbung der strahlungsre- flektierenden Flächen lässt sich auch bei der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform des Strahlungsreflektors eine aus einer Vielzahl von derartigen Strahlungsreflektoren 2 gebildete Leuchtfläche 200 mit einer geringe Bauhöhe aufbauen.

Figur 6 zeigt eine Flächendarstellung einer Leuchtfläche 200, die eine Vielzahl der in Figur 4 gezeigten Strahlungsreflektoren 2 umfasst. Dabei sind die Strahlungsreflektoren, die in jeweils einer Reihe angeordnet sind, zweireihig hintereinan- der angeordnet und überlappen sich somit. Dadurch entsteht eine Leuchtfläche mit einer schuppenartigen Anordnung von Strahlungsreflektoren.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer strahlungs- reflektierenden Fläche 31 eines Strahlungsreflektors 3. An einem Randbereich der Strahlungsreflektierenden Fläche 31 ist eine Lichtquelle L, vorzugsweise eine Leuchtdiode, mit einer auf die Strahlungsreflektierende Fläche gerichteten Strahlung angeordnet. Die Strahlungsreflektierende Fläche ist dreieck- förmig ausgebildet, wobei die beiden Seitenflächen S31a und S31b gleich lang aber kürzer als die Grundseite S31c ausgeführt sind.

Dadurch weist die Strahlungsreflektierende Fläche die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf. Ähnlich wie bei den in den Figuren 2 und 5 gezeigten Ausführungsformen weist auch die Strahlungsreflektierende Fläche 1 eine Wölbung in Richtung auf die Grundseite S31c auf. Dadurch wird Licht, das von der Lichtquelle L in Richtung auf die strahlungsreflektieren- de Fläche abgestrahlt wird, um 90° umgelenkt und in Richtung auf ein vor der Strahlungsreflektierenden Fläche angeordnetes Objekt abgestrahlt. Durch Anordnung von drei derartigen Strahlungsreflektierenden Flächen, die jeweils von einer Lichtquelle L angestrahlt werden, lässt sich ein pyramidenförmiger Strahlungsreflektor 3 aufbauen.

Figur 8 zeigt eine Flächendarstellung einer Leuchtfläche 300, die aus einer Vielzahl von pyramidenförmig ausgebildeten Strahlungsreflektoren 3 geformt ist. Die Seitenflächen 31, 32 und 33 jedes der Strahlungsreflektoren 3 weisen die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform auf. Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leuchtfläche 400. Die Leuchtfläche umfasst mehrere pyramidenförmig ausgebildete Strahlungsreflektoren 4, die jeweils aus vier strah- lungsreflektierenden Flächen 41, 42, 43 und 44 gebildet sind. Dabei sind die Strahlungsreflektierenden Flächen ähnlich wie in Figur 2 dargestellt, nach außen gewölbt, sodass Licht, das von den Lichtquellen L im Zentrum jedes der Strahlungsreflektoren abgestrahlt wird, eine Umlenkung um 90° erfährt und in Richtung auf ein zu hinterleuchtendes Objekt, das vor der Leuchtfläche 400 angeordnet ist, abgestrahlt wird.

Bei den in den Figuren 3, 6, 8 und 9 dargestellten Ausführungsformen einer Leuchtfläche werden eine Vielzahl von Strahlungsreflektoren, die aus unterschiedlich ausgebildeten Strahlungsreflektierenden Flächen zusammengesetzt sind, modulartig zu den in den Figuren dargestellten Leuchtflächen zusammengesetzt. Durch den modularen Aufbau der Leuchtfläche in Lichtkastentechnik kann die Leuchtfläche beliebig vergrößert beziehungsweise verkleinert werden. Die Strahlungsreflektoren können beispielsweise zu einer großen Leuchtfläche verklebt werden. Eine weitere Montagemöglichkeit besteht darin, die Strahlungsreflektoren durch Klammern, die seitlich oder rückseitig angebracht sind, zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Strahlungsreflektoren beziehungsweise die Leuchtkacheln standardisierte Formen, wie beispielsweise die in den angegebenen Ausführungsformen gezeigte Sechseck- Wabenform, Schuppenform oder Dreieckform aufweisen.

Zur Erzeugung des von der Leuchtfläche abgestrahlten Lichts werden die Strahlungsreflektierenden Flächen von ihrem jeweiligen Zentrum nach außen gewölbt. Die Wölbung der Strahlungsreflektoren lässt sich dabei derart ausbilden, dass die in den Figuren 3, 5, 8 und 9 dargestellten Ausführungsformen der Leuchtflächen eine Bauhöhe weit unter 50 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 10 mm und 15 mm, aufweisen. Im Unterschied zu einer Leuchtfläche, bei der Lichtquellen hinter einer Streufolie angeordnet sind, wird somit die Bauhöhe bei einer Leuchtfläche die aus Strahlungsreflektoren gebildet ist, um etwa einen Faktor fünf reduziert. Des Weiteren erfolgt durch die Verwendung der Strahlungsreflektoren und den modularen Aufbau mit Lichtkastentechnik mit waben- und schuppenförmig ausgebildeten Leuchtkacheln, bei denen eine Lichtquelle im Zentrum angeordnet ist, eine gleichmäßige Hinterleuchtung eines Objekts beziehungsweise eine homogene Ausleuchtung eines anzustrahlenden Objekts.

Des Weiteren müssen im Gegensatz zu einer Anordnung einer Leuchtfläche, bei der eine Vielzahl von Lichtquellen in einem Abstand hinter einer Streufolie angeordnet sind, bei dem modularen Aufbau der Leuchtfläche zu einer homogenen Ausleuchtung deutlich weniger Lichtquellen verwendet werden. Dadurch ist der Energieverbrauch einer derartigen Leuchtfläche reduziert. Da Lichtquellen jeweils im Zentrum eines Strahlungsreflektors angeordnet sind, erfolgt eine gleichmäßige Lichtverteilung, sodass eine Fläche homogen ausgeleuchtet wird.

Als Lichtquellen im Zentrum der Strahlungsreflektoren lassen sich beliebige Lichtquellen einsetzen, die das von ihnen erzeugte Licht gerichtet abstrahlen. Die Lichtquellen weisen dazu beispielsweise eine Optik auf, um eine Strahlung in Richtung auf die reflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren zu erzeugen. Vorzugsweise werden dabei Leuchtdioden mit einer solchen Optik eingesetzt. Die Optik kann in einem Bauelementgehäuse der Leuchtdiode integriert sein. Beispielsweise lassen sich RGB Power Side LEDs verwenden. „Side LEDs,, (seitenemittierende Leuchtdiodenbauelemente) sind insbesonde- re zur Montage auf einem Träger wie einer Platine und zur E- mission entlang einer zu dem Träger parallelen Richtung vorgesehen. „Power LEDs" haben eine hohe Leistungsaufnahme, zum Beispiel von 1 W oder mehr, insbesondere von 3 W oder mehr. „RGB LEDs" enthalten beispielsweise mindestens einen rot e- mittierenden, einen grün emittierenden und einen blau emittierenden Leuchtdiodenchip.

Als Materialien für die Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren werden diffus reflektierende oder gerichtet reflektierende Schichten mit einer verspiegelten O- berflache eingesetzt. Dabei besteht die Möglichkeit, die O- berfläche der Strahlungsreflektierenden Flächen möglichst glatt und eben auszuformen, um eine gleichmäßig homogene Abstrahlung zu erzeugen. Zusätzlich besteht allerdings auch die Möglichkeit, die Strahlungsreflektierenden Flächen strukturiert auszuführen.

In Figur 7 sind beispielsweise bei der strahlungsreflektie- renden Fläche 31 mehrere Rillen M gezeigt, an denen das von der Lichtquelle L abgestrahlte Licht gebrochen wird. Derartige Strukturen lassen sich auch in Form von Stufen oder Kanten realisieren. Bei der Verwendung von strukturierten Oberflächen der Strahlungsreflektierenden Flächen lässt sich die ansonsten homogen erzeugte Strahlung derart verändern, dass die von dem Strahlungsreflektor reflektierte Strahlung inhomogen abgestrahlt wird. Dadurch lassen sich beispielsweise Strahlungsmuster erzeugen.

Die modular aus einer Vielzahl von Strahlungsreflektierenden Flächen beziehungsweise Leuchtkacheln aufgebauten Leuchtflächen lassen sich vorzugsweise zur Hinterleuchtung von Objekten, beispielsweise zur Hinterleuchtung von Reklametafeln o- der auch zur Displayhinterleuchtung einsetzen. Es ist auch möglich, derartige Leuchtflächen zu Allgemeinbeleuchtungszwe- cken zu verwenden.

Claims

Patentansprüche

1 . Beleuchtungseinrichtung, umfassend :

- eine Vielzahl von Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4), die jeweils von mindestens einer Lichtquelle (L) angestrahlt werden,

- bei der die Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) derart ausgeformt sind, dass sie sich modulartig zu einer Strahlungsreflektierenden Leuchtfläche (100, 200, 300, 400) zusammensetzen lassen.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,

- bei der die mindestens eine Lichtquelle (L) -in einem jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) angeordnet ist,

- bei der die mindestens eine Lichtquelle (L) derart ausgebildet ist, dass von der mindestens einen Lichtquelle erzeugtes Licht radial in Richtung auf den jeweiligen Strahlungsreflektor (1, 2, 3, 4) abgestrahlt wird,

- bei der die Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) jeweils derart geformt sind, dass an jedem der Strahlungsreflektoren reflektiertes Licht in einer zur Richtung des von der mindestens einen Lichtquelle (L) abgestrahlten Lichts senkrechten Richtung reflektiert wird.

3. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der jeder der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) mehrere Strahlungsreflektierende Flächen (11, ..., 16, 21, ..., 23, 31, ..., 33, 41, ..., 44) aufweist.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, bei der die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen (11, ..., 16, 21, ..., 23, 31, ..., 33, 41, ..., 44) der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) von dem jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren nach außen gewölbt angeordnet sind.

5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der im jeweiligen Zentrum der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) mehrere Lichtquellen (L) angeordnet sind, wobei die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen der Strahlungsreflektoren von jeweils einer Lichtquelle (L) angestrahlt werden.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen (11, ..., 16) der Strahlungsreflektoren (1) dreieckförmig ausgebildet sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren (1) , aus der das reflektierte Licht austritt, wabenför- mig ausgebildet ist.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, bei der eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren (1) , aus der das reflektierte Licht austritt, sechseck- förmig ausgebildet ist.

9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der eine jeweilige Umfangslinie der strahlungsre- flektierenden Flächen (11, ..., 16) der Strahlungsreflektoren (1) als ein gleichseitiges Dreieck ausgebildet ist.

10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die jeweiligen Strahlungsreflektierenden Flächen (21, 22, 23) der Strahlungsreflektoren (2) in Form eines Kreissegments ausgebildet sind.

11. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 10, bei der jeder der Strahlungsreflektoren (2) aus mindestens zwei Strahlungsreflektierenden Flächen (21, 22, 23) zusammengesetzt ist.

12. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder

11, bei der die Strahlungsreflektoren (2) zur Ausbildung der Leuchtfläche (200) in mindestens zwei zueinander versetzten Reihen angeordnet sind.

13. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens zwei Strahlungsreflektoren stellenweise lateral überlappen.

14. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, bei der einer der zwei Strahlungsreflektoren in Draufsicht auf die Leuchtfläche die Lichtquelle überdeckt, welche den anderen Strahlungsreflektor beleuchtet.

15. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder

14, bei der die Strahlungsreflektoren schuppenartig ü- berlappen.

16. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren (3) , aus der das reflektierte Licht austritt, dreieck- förmig ausgebildet ist.

17. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der eine jeweilige Öffnung der Strahlungsreflektoren (4), aus der das reflektierte Licht austritt, rechteck- förmig ausgebildet ist.

18. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, bei der jeder der Strahlungsreflektoren (3, 4) pyramidenförmig ausgebildet ist.

19. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der eine jeweilige Oberfläche der strahlungsreflek- tierenden Flächen (11, ..., 16, 21, ..., 23, 31, ..., 33, 41, ..., 44) der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) strukturiert ausgebildet ist.

20. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 19, bei der die jeweilige Oberfläche der strahlungsreflek- tierenden Flächen der Strahlungsreflektoren (1, 2, 3, 4) eine Rillen-, Stufen- oder Kantenstruktur aufweist.

21. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der die mindestens eine Lichtquelle (L) als eine Leuchtdiode ausgebildet ist.

22. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 21, bei der die Leuchtdiode eine gerichtete Abstrahlung in Richtung auf den jeweiligen Strahlungsreflektor (1, 2, 3, 4) aufweist.

23. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der die Strahlungsreflektoren durch Verbindungselemente, insbesondere durch Klammern, zu der strahlungsre- flektierenden Leuchtfläche zusammengesetzt sind.

24. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

23, bei der vor der Strahlungsreflektierenden Leuchtfläche (100, 200, 300, 400) mindestens ein Anzeigeobjekt (O) angeordnet ist .

25. Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur Hinterleuchtung von Objekten, insbesondere zur Hinterleuchtung von Anzeigetafeln oder zur Hinterleuchtung von Displays.

26. Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 25, bei der ein Abstand zwischen einem zu hinterleuchtenden Objekt und der Beleuchtungseinrichtung unter 50 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm, beträgt.

27. Hinterleuchtungsvorrichtung für eine Anzeigetafel oder ein Display mit einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23.

28. Hinterleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 27 mit einer Bauhöhe von kleiner oder gleich 50 mm, insbesondere von kleiner oder gleich 15 mm.