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WO2008040690A1 - Led-lichtmodul mit reflektor - Google Patents

Led-lichtmodul mit reflektor Download PDF

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Publication number
WO2008040690A1
WO2008040690A1 PCT/EP2007/060350 EP2007060350W WO2008040690A1 WO 2008040690 A1 WO2008040690 A1 WO 2008040690A1 EP 2007060350 W EP2007060350 W EP 2007060350W WO 2008040690 A1 WO2008040690 A1 WO 2008040690A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
side walls
light module
light
partial surfaces
module according
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/060350
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Michel
Mathias Benz
Alex Janutin
Urs A. Weidmann
Original Assignee
Innoled Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innoled Ag filed Critical Innoled Ag
Priority to EP07820736A priority Critical patent/EP2076897B1/de
Priority to AT07820736T priority patent/ATE498882T1/de
Priority to DE502007006514T priority patent/DE502007006514D1/de
Publication of WO2008040690A1 publication Critical patent/WO2008040690A1/de

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/20—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
    • G09F13/22—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0004—Personal or domestic articles
    • F21V33/0012—Furniture
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0418—Constructional details
    • G09F13/0422—Reflectors
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    • G09F13/08—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia using both translucent and non-translucent layers
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    • 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
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    • G09F13/04—Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/14—Arrangements of reflectors therein
    • G09F2013/147—Arrangements of reflectors therein plane reflectors

Definitions

  • the invention relates to a light module referred to in the preamble of claim 1 Art.
  • Such light modules are available in many designs, on the one hand as modules, whose dimensions correspond to a predetermined standard and which are joined together to form a coherent ceiling or wall, which in turn serves as a means of illumination.
  • modules with special masses for specific applications, e.g. as a lighting device in a kitchen.
  • modules are used as light boxes for labels, signaling, as well as advertising purposes and as scoreboards.
  • Conventional light modules usually contain fluorescent lamps whose disadvantages are the high power consumption and the limited life.
  • the invention has for its object to develop a light module that has a lower power consumption and virtually no maintenance during the entire life.
  • the light module according to the invention contains commercially available light-emitting diodes, which are generally known as LEDs (light-emitting diodes). Their power consumption is the fraction of the power consumption of a fluorescent, incandescent or halogen lamp with the same light output.
  • the light module comprises a base element and a cover plate that can be detachably fastened to the base element.
  • the cover plate is translucent, but not transparent. It diffuses incident light diffusely.
  • the bottom element has a bottom and two projecting from the ground, opposite side walls. On each of the two side walls, a bar is attached, which is inclined relative to the side wall at a predetermined angle. On the side of the ledge facing the floor, there are LEDs that shine towards the floor.
  • the floor is designed to reflect light.
  • the reflection properties of the floor are changed towards the two side walls in order to compensate for the light radiation of the LEDs falling off towards the center and reflecting from the ground.
  • the room which is bounded by the floor element and the cover plate, there is air. Waveguides and / or optical fibers are not needed. This space and thus the entire light module is therefore free of light-conducting components.
  • the floor is subdivided into a multiplicity of first and second partial surfaces.
  • the area occupied by the first partial areas increases in a certain area compared to the area occupied by the second partial areas with increasing distance from the side wall to the center between the side walls.
  • the first partial surfaces differ from the second partial surfaces in the reflection characteristic: the first partial surfaces diffuse the light non-diffusely, whereas the second partial surfaces scatter the light diffusely in comparison thereto.
  • the first partial surfaces are for example made of high-gloss aluminum and have a reflective surface, while the second part surfaces are provided with a matt white surface.
  • the first partial areas differ from the second partial areas in the reflectivity, the reflectivity Ri of the first partial areas being greater than the reflectivity R 2 of the second partial areas.
  • FIG. 2 shows the bottom element with the cover plate of the light module applied in a section along the line II of FIGS. 1, 3, 5 illustrate possibilities for locally changing the reflectivity of the bottom of the floor element by means of a structured reflection layer, and FIG Details of the invention with reference to a section of Fig. 3rd
  • the light module according to the invention comprises a bottom element and a cover plate that can be detachably fastened to the bottom element.
  • Fig. 1 shows the bottom element 1 in plan view.
  • 2 shows the bottom element 1 with the cover plate 2 in a section along the line II of FIG. 1.
  • the bottom element 1 consists of a bottom 3 and at least two opposing side walls 4 and 5 projecting from the bottom 3.
  • the bottom element 1 contains four side walls 4 to 7, which form a peripheral wall.
  • the bar 8 is inclined relative to the side wall 4 and 5 at a predetermined angle ⁇ .
  • On the bottom 3 side facing the strip 8 strips 9 are mounted with light emitting diodes 10 (LED).
  • LED light emitting diodes
  • strips 9 are commercially available in many designs.
  • the strips 9 comprise, for example, LED's 10 arranged in a row, all of which emit white light, or LED's 10 according to the RGB standard, from which every third red light, green light or blue light alternately emits light.
  • a control unit controls the LED 's 10. If red, green and blue LED's 10 are present, then the controller can drive the LED's 10 so that the light module illuminates in any color.
  • the space bounded by the bottom 3, the side walls 4, 5 and optionally 6, 7 and the cover plate is filled with air, but this space is not sealed airtight to the environment. Light-conducting elements such as waveguides and / or light guides are not needed.
  • the LED's 10 illuminate the bottom 3, which is light-reflecting and serves as a reflector.
  • the light emitted by the LED's 10 toward the ground light is therefore reflected at the bottom 3 and passes through the cover plate 2 into the open.
  • the cover plate 2 is translucent, but not transparent. Their task is to diffuse the incident light diffusely in all directions.
  • the cover plate 2 is for example a milky cloudy Plexiglas plate.
  • the angle ⁇ is chosen so that the light cone 11 of the LED's 10 in the region 12 of the center of the bottom 3 partially overlap.
  • the lighting of the bottom 3 by the LED's 10 is not uniform, because the intensity of the LED's 10 radiated light decreases with increasing distance from the side wall 4 and 5 respectively.
  • the reflection properties of the bottom 3 are therefore changed from the middle between the side walls 4 and 5 against the side wall 4 and 5, so that the cover plate 2 appears evenly bright to the human eye.
  • the reflectivity of the bottom 3 is advantageously at a maximum, at least in the middle.
  • the arrows 13 of equal length illustrate the uniformity of the light radiation of the light emitted by the cover plate 2.
  • the bottom 3 of the bottom element 1 advantageously has a surface that is as white and as matt as possible, which diffuses incident light as diffusely as possible and onto which a reflection layer structured in the surface is applied, which consists, for example, of high-gloss aluminum.
  • the bottom 3 is therefore divided into at least a first partial surface made of high-gloss aluminum and second partial surfaces with a matt, white surface.
  • the color of the white surface is, for example, what is known as the whitest white, "traffic white 9016.”
  • the matt surface reflects the incident light diffusely.
  • the color white causes a very large proportion of the incident light to be scattered back and absorbs only a very small portion of the incident light
  • the reflection layer reflects the incident light non-diffusely, since both the first and the second sub-areas have a high reflectivity, resulting in a high luminous efficacy.
  • the subdivision of the surface of the bottom 3 into first and second sub-areas with different reflection characteristics, namely diffuse reflection and non-diffuse reflection causes the edge of the cover plate 2 appears as bright as the middle parts of the cover plate second
  • the bottom element 1 can be made of metal, for example, whose surface is stove-enamelled, or made of plastic.
  • the reflectivity of such a surface is relatively low, ie the surface acts as an absorption layer, which absorbs a large proportion of the incident light.
  • a surface-structured reflection layer is applied, so that the reflectivity of the bottom 3 increases from the side walls 4 and 5 toward the center between the side walls 4 and 5.
  • the reflective layer may be, for example, a reflective foil or a vapor deposited metal layer or simply a white surface.
  • Fig. 3 shows the bottom 3 and the side walls 4 to 7 in plan view.
  • the drawing is not drawn to scale.
  • the floor 3 is divided into two areas: a first contiguous area 14 and a second area 15 complementary to the first area 14 (The area 15 consists of two separate subregions, which are located on the left and right of the first area 14 in FIG. 3).
  • the first region 14 of the bottom 3 is covered with a reflection layer 16.
  • FIG. 4 shows the region C bounded by a dashed line in FIG. 3 in order to explain details of the invention.
  • the first side wall 4 is shown only to illustrate the position of the region C relative to the first side wall 4.
  • the entire bottom 3 of the bottom element 1 is by definition subdividable into first part surfaces 19 with first reflection properties and second part surfaces 20 with second reflection properties.
  • the surface occupied by the first partial surfaces 19 increases in the area of the saw tooth with increasing distance from the side wall 4 in comparison to the surface occupied by the second partial surfaces 20.
  • the shape of the edge 17 between the two regions 14 and 15 is not limited to the sawtooth shape.
  • the edge 17 may also be sinusoidal, wavy, etc., or bounded by exponential curve curves.
  • first partial areas 19 are designed such that they reflect the incident light non-diffusely, and the second partial areas 20 so that they reflect the incident light diffusely, then this means that light emitted by the LED's 10, the light on the first Area 14, as reflected by a mirror, and that light emitted by the LED's 10, that on the second area
  • the reflection layer 16 does not form a contiguous area but consists of a multiplicity of first partial areas 19 and second partial areas 20.
  • the density of the first partial areas 19 increases from the side walls 4 and 5 toward the center ,
  • the first faces 19 are dots as shown.
  • the points can be distributed regularly or randomly.
  • the size of the dots is of minor importance, it can vary from a few microns to a few millimeters or even centimeters. This example is particularly suitable if the reflection layer 16 is produced by vapor deposition of metal or by spraying on a material which is otherwise reflective, for example by screen printing.
  • the area occupied by the first partial surfaces 19 increases in comparison with the area occupied by the second partial surfaces 20 with increasing distance from the side wall 4.
  • One Area 12, which is located in the middle between the two side walls 4 and 5, is completely covered with the reflection layer 16, since it is a question that the light module glows as bright as possible for a given power of the LED's 10.
  • the two outermost LEDs 10 of a strip 8 are arranged at a predetermined minimum distance A (FIG. 1) to the adjacent side wall 6 or 7, so that no or almost no light emitted directly by the LED's 10 impinges on the side walls 6 and 7 ,
  • A predetermined minimum distance
  • the LEDs 10.1, 1 and 10.1, n in the other strip 8, the LEDs 10.2, 1 and 10.2, n.
  • the side walls 6 and 7 are coated from a material or on the side facing the bottom 3 with a material which has a high light absorption capacity and low light reflectance, respectively.
  • the absorption capacity for light is so great that the cover plate 2 appears evenly bright to the human eye.
  • the sidewalls 6 and 7 may alternatively also be made with a very white and matt surface to diffuse the incident light, i. spread as wide as possible.
  • the light module according to the invention ensures uniform brightness distribution over the entire, diffusely scattering, translucent cover plate 2.

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Abstract

Ein Lichtmodul umfasst ein Bodenelement (1), das einen Boden (3) und zwei vom Boden (3) abstehende, einander gegenüberliegende Seitenwände (4, 5) aufweist, und eine am Bodenelement (1) befestigbare Abdeckplatte, die lichtdurchlässig ist und auftreffendes Licht diffus streut. An jeder der beiden Seitenwände (4, 5) ist eine Leiste (8) befestigt, die gegenüber der Seitenwand (4, 5) unter einem vorbestimmten Winkel geneigt ist. Auf der dem Boden (3) zugewandten Seite der Leiste (8) sind LED's (10) angebracht, die den Boden (3) beleuchten. Der Boden (3) ist lichtreflektierend ausgebildet, wobei die Reflexionseigenschaften des Bodens (3) im Bereich der Mitte zwischen den beiden Seitenwänden (4, 5) anders sind als in der Nähe der beiden Seitenwände (4, 5). Das Lichtmodul gewährleistet eine gleichmässige Helligkeitsverteilung über die gesamte, diffus streuende, lichtdurchlässige Abdeckplatte.

Description

LED-Lichtmodul mit Reflektor
Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Solche Lichtmodule gibt es in vielen Ausführungen, einerseits als Module, deren Abmessungen einer vorgegebenen Norm entsprechen und die zusammengefügt werden, um eine zusammenhängende Decke oder Wand zu bilden, die ihrerseits als Beleuchtungsmittel dient. Andererseits gibt es auch Module mit Spezialmassen für spezifische Einsatzzwecke, z.B. als Beleuchtungsmittel in einer Küche. Des weiteren werden solche Module eingesetzt als Leuchtkästen für Beschriftungen, Signalisierungen, sowie Reklamezwecke und als Anzeigetafeln. Konventionelle Lichtmodule enthalten meist Fluoreszenzlampen, deren Nachteile der hohe Stromverbrauch und die begrenzte Lebensdauer sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul zu entwickeln, das einen geringeren Stromverbrauch und während der gesamten Lebensdauer praktisch keinen Wartungsaufwand hat.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemässe Lichtmodul enthält als Beleuchtungsmittel im Handel erhältliche Leuchtdioden, die allgemein als LED's (light emitting diodes) bekannt sind. Deren Stromverbrauch beträgt bei gleicher Lichtleistung den Bruchteil des Stromverbrauchs einer Fluoreszenz-, Glüh- oder Halogenlampe. Das Lichtmodul umfasst ein Bodenelement und eine lösbar am Bodenelement befestigbare Abdeckplatte. Die Abdeckplatte ist lichtdurchlässig, aber nicht durchsichtig. Sie streut auftreffendes Licht diffus. Das Bodenelement weist einen Boden und zwei vom Boden abstehende, einander gegenüberliegende Seitenwände auf. An jeder der beiden Seitenwände ist eine Leiste befestigt, die gegenüber der Seitenwand unter einem vorbestimmten Winkel geneigt ist. Auf der dem Boden zugewandten Seite der Leiste befinden sich LED's, die zum Boden hin leuchten. Der Boden ist lichtreflektierend ausgebildet. Die Reflexionseigenschaften des Bodens werden gegen die beiden Seitenwände hin verändert, um die zur Mitte hin abfallende, vom Boden zu reflektierende Lichtstrahlung der LED's zu kompensieren. Im Raum, der durch das Bodenelement und die Abdeckplatte begrenzt ist, befindet sich Luft. Wellenleiter und/oder Lichtleiter werden nicht benötigt. Dieser Raum und somit das ganze Lichtmodul ist also frei von lichtleitenden Bauteilen.
Der Boden ist in eine Vielzahl von ersten und zweiten Teilflächen unterteilbar. Die von den ersten Teilflächen belegte Fläche nimmt in einem gewissen Gebiet im Vergleich zu der von den zweiten Teilflächen belegten Fläche mit zunehmendem Abstand von der Seitenwand zur Mitte zwischen den Seitenwänden hin zu. Bei einer bevorzugten Ausführung unterscheiden sich die ersten Teilflächen von den zweiten Teilflächen in der Reflexionscharakteristik: die ersten Teilflächen streuen das Licht nicht- diffus, die zweiten Teilflächen streuen das Licht hingegen im Vergleich dazu diffus. Die ersten Teilflächen sind beispielsweise aus Hochglanz- Aluminium und haben eine spiegelnde Oberfläche, während die zweiten Teilflächen mit einer matten weissen Oberfläche versehen sind. Bei einer alternativen Ausführung unterscheiden sich die ersten Teilflächen von den zweiten Teilflächen im Reflexionsvermögen, wobei das Reflexionsvermögen Ri der ersten Teilflächen grösser als das Reflexionsvermögen R2 der zweiten Teilflächen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind nicht massstäblich gezeichnet.
Fig. 1 zeigt in Aufsicht ein Bodenelement eines Lichtmoduls,
Fig. 2 zeigt das Bodenelement mit aufgebrachter Abdeckplatte des Lichtmoduls in einem Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1, Fig. 3, 5 illustrieren Möglichkeiten, das Reflexionsvermögen des Bodens des Bodenelements mittels einer strukturierten Reflexionsschicht lokal zu verändern, und Fig. 4 zeigt Details der Erfindung anhand eines Ausschnitts der Fig. 3.
Das erfmdungsgemässe Lichtmodul umfasst ein Bodenelement und eine lösbar am Bodenelement befestigbare Abdeckplatte. Die Fig. 1 zeigt das Bodenelement 1 in Aufsicht. Die Fig. 2 zeigt das Bodenelement 1 mit der Abdeckplatte 2 in einem Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1. Das Bodenelement 1 besteht aus einem Boden 3 und mindestens zwei einander gegenüberliegenden, vom Boden 3 abstehenden Seitenwänden 4 und 5. Bei vielen Anwendungen enthält das Bodenelement 1 jedoch vier Seitenwände 4 bis 7, die eine umlaufende Wand bilden. An der ersten Seitenwand 4 und an der zweiten, gegenüberliegenden Seitenwand 5 ist eine Leiste 8 befestigt. Die Leiste 8 ist gegenüber der Seitenwand 4 bzw. 5 unter einem vorbestimmten Winkel α geneigt. Auf der dem Boden 3 zugewandten Seite der Leiste 8 sind Streifen 9 mit Leuchtdioden 10 (LED) befestigt. Solche Streifen 9 sind im Handel in vielen Ausführungen erhältlich. Die Streifen 9 enthalten beispielsweise in einer Reihe angeordnete LED 's 10, die alle weisses Licht abstrahlen, oder LED 's 10 gemäss dem RGB Standard, von denen alternierend jede dritte rotes Licht, grünes Licht oder blaues Licht abstrahlt. Ein Steuergerät steuert die LED 's 10 an. Wenn rote, grüne und blaue LED 's 10 vorhanden sind, dann kann das Steuergerät die LED's 10 so ansteuern, dass das Lichtmodul in einer beliebigen Farbe leuchtet. Der durch den Boden 3, die Seitenwände 4, 5 und gegebenenfalls 6, 7 und die Abdeckplatte begrenzte Raum ist mit Luft gefüllt, allerdings ist dieser Raum nicht luftdicht gegen die Umgebung abgedichtet. Lichtleitende Elemente wie Wellenleiter und/oder Lichtleiter werden nicht benötigt.
Die LED's 10 beleuchten den Boden 3, der lichtreflektierend ausgebildet ist und als Reflektor dient. Das von den LED's 10 zum Boden hin abgestrahlte Licht wird deshalb am Boden 3 reflektiert und gelangt durch die Abdeckplatte 2 hindurch ins Freie. Die Abdeckplatte 2 ist lichtdurchlässig, aber nicht durchsichtig. Ihre Aufgabe ist es, das auftreffende Licht diffus nach allen Seiten zu streuen. Die Abdeckplatte 2 ist z.B. eine milchig trübe Plexiglasplatte. Der Winkel α ist so gewählt, dass die Leuchtkegel 11 der LED's 10 im Bereich 12 der Mitte des Bodens 3 teilweise überlappen. Die Beleuchtung des Bodens 3 durch die LED's 10 ist nicht gleichmässig, weil die Intensität des von den LED's 10 abgestrahlten Lichts mit zunehmender Entfernung von der Seitenwand 4 bzw. 5 abnimmt. Die Reflexionseigenschaften des Bodens 3 werden deshalb von der Mitte zwischen den Seitenwänden 4 und 5 gegen die Seitenwand 4 bzw. 5 hin verändert, damit die Abdeckplatte 2 dem menschlichen Auge gleichmässig hell erscheint. Um bei vorgegebener Leistung der LED's 10 eine möglichst hohe Helligkeit des Lichtmoduls zu erreichen, ist das Reflexionsvermögen des Bodens 3 mit Vorteil zumindest in der Mitte maximal. In der Fig. 2 illustrieren die gleich langen Pfeile 13 die Gleichmässigkeit der Lichtstrahlung des von der Abdeckplatte 2 abgestrahlten Lichts.
Der Boden 3 des Bodenelements 1 hat mit Vorteil eine möglichst weisse und möglichst matte Oberfläche, die auftreffendes Licht möglichst diffus streut und auf die eine in der Fläche strukturierte Reflexionsschicht aufgebracht ist, die beispielsweise aus Hochglanz- Aluminium besteht. Der Boden 3 ist also in mindestens eine erste Teilfläche aus Hochglanz- Aluminium und zweite Teilflächen mit matter, weisser Oberfläche unterteilt. Die Farbe der weissen Oberfläche ist beispielsweise das als weissestes Weiss bekannte „verkehrsweiss 9016". Die matte Oberfläche reflektiert das auftreffende Licht diffus. Die Farbe weiss bewirkt, dass ein sehr grosser Anteil des auftreffenden Lichts zurückgestreut und nur ein sehr geringer Anteil des auftreffenden Lichts absorbiert wird. Die Reflexionsschicht reflektiert das auftreffende Licht (im Vergleich dazu) hingegen nicht-diffus. Da sowohl die ersten als auch die zweiten Teilflächen ein hohes Reflexionsvermögen haben, ergibt sich eine hohe Lichtausbeute. Die Unterteilung der Oberfläche des Bodens 3 in erste und zweite Teilflächen mit unterschiedlicher Reflexionscharakteristik, nämlich diffuse Reflexion und nicht-diffuse Reflexion, bewirkt, dass der Rand der Abdeckplatte 2 gleich hell erscheint wie die mittleren Teile der Abdeckplatte 2.
Eine andere Lösung besteht darin, den Boden 3 in erste und zweite Teilflächen zu unterteilen, die sich im Reflexionsvermögen unterscheiden, wobei das Reflexionsvermögen Ri der ersten Teilflächen grösser als das Reflexionsvermögen R2 der zweiten Teilflächen ist. Das Bodenelement 1 kann beispielsweise aus Metall, dessen Oberfläche einbrennlackiert ist, oder aus Kunststoff gefertigt sein. Das Reflexionsvermögen einer solchen Oberfläche ist relativ gering, d.h. die Oberfläche wirkt als Absorptionsschicht, die einen grossen Anteil des auftreffenden Lichts absorbiert. Auf den Boden 3 wird eine in der Fläche strukturierte Reflexionsschicht aufgebracht, so dass das Reflexionsvermögen des Bodens 3 ausgehend von den Seitenwänden 4 und 5 zur Mitte zwischen den Seitenwänden 4 und 5 hin zunimmt. Die Reflexionsschicht kann zum Beispiel eine reflektierende Folie oder eine durch Aufdampfen aufgebrachte Metallschicht oder einfach eine weisse Fläche sein.
Im folgenden werden verschiedene Beispiele vorgestellt, wie die Reflexionsschicht bei den oben beschriebenen Lösungen strukturiert sein kann.
Beispiel 1
Die Fig. 3 zeigt den Boden 3 und die Seitenwände 4 bis 7 in Aufsicht. Die Zeichnung ist nicht massstäblich gezeichnet. Der Boden 3 ist in zwei Gebiete unterteilt: ein erstes, zusammenhängendes Gebiet 14 und ein zweites, zum ersten Gebiet 14 komplementäres Gebiet 15 (Das Gebiet 15 besteht aus zwei getrennten Teilgebieten, die sich in der Fig. 3 links und rechts des ersten Gebiets 14 befinden). Das erste Gebiet 14 des Bodens 3 ist mit einer Reflexionsschicht 16 bedeckt. Der Rand 17 des ersten Gebiets
14 ist auf der der Seitenwand 4 und auf der der Seitenwand 5 zugewandten Seite sägezahnförmig ausgebildet.
Die Fig. 4 zeigt den in der Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie berandeten Bereich C, um Details der Erfindung zu erläutern. (Die erste Seitenwand 4 ist nur dargestellt, um die Lage des Bereichs C relativ zur ersten Seitenwand 4 zu illustrieren.) Der gesamte Boden 3 des Bodenelements 1 ist per Definition unterteilbar in erste Teilflächen 19 mit ersten Reflexionseigenschaften und zweite Teilflächen 20 mit zweiten Reflexionseigenschaften. Wie der Fig. 4 leicht zu entnehmen ist, nimmt die von den ersten Teilflächen 19 belegte Fläche im Vergleich zu der von den zweiten Teilflächen 20 belegten Fläche im Bereich des Sägezahns mit zunehmendem Abstand von der Seitenwand 4 zu.
Ein Praxistest für ein Lichtmodul, das entsprechend einer weit verbreiteten Norm eine Grosse von 60 cm * 60 cm aufwies, hat gezeigt, dass die Spitzen des Sägezahns durchaus nicht bis zur Mitte (dargestellt durch die Linie 18) zwischen den beiden Seitenwänden 4 und 5 reichen müssen, sondern dass bereits relativ kurze Spitzen mit einer Länge B von 5 bis 10 cm ausreichen.
Die Form des Randes 17 zwischen den beiden Gebieten 14 und 15 ist nicht auf die Sägezahnform beschränkt. Der Rand 17 kann beispielsweise auch sinusförmig, wellenförmig, usw. sein oder durch Kurven mit exponentiellem Verlauf begrenzt sein.
Wenn die ersten Teilflächen 19 so ausgebildet sind, dass sie das auftreffende Licht nicht-diffus reflektieren, und die zweiten Teilflächen 20 so, dass sie das auftreffende Licht diffus reflektieren, dann bedeutet dies, dass von den LED's 10 abgestrahltes Licht, das auf das erste Gebiet 14 auftrifft, wie an einem Spiegel reflektiert wird und dass von den LED's 10 abgestrahltes Licht, das auf das zweite Gebiet
15 auftrifft, sehr breit gestreut wird. Im Bereich des Sägezahns ändert somit die Reflexionscharakteristik des Bodens 3.
Beispiel 2
Bei diesem, in der Fig. 5 dargestellten Beispiel bildet die Reflexionsschicht 16 nicht ein zusammenhängendes Gebiet, sondern besteht aus einer Vielzahl von ersten Teilflächen 19 und zweiten Teilflächen 20. Die Dichte der ersten Teilflächen 19 nimmt von den Seitenwänden 4 und 5 zur Mitte hin zu. Die ersten Teilflächen 19 sind beispielsweise wie dargestellt Punkte. Die Punkte können regelmässig oder zufällig verteilt sein. Die Grosse der Punkte ist von untergeordneter Bedeutung, sie kann variieren von wenigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern oder sogar Zentimetern. Dieses Beispiel eignet sich insbesondere dann, wenn die Reflexionsschicht 16 durch Aufdampfen von Metall oder durch Aufspritzen eines anderweitig reflektierenden Materials, z.B. im Siebdruckverfahren, hergestellt wird. Auch bei diesem Beispiel nimmt also die von den ersten Teilflächen 19 belegte Fläche im Vergleich zu der von den zweiten Teilflächen 20 belegten Fläche mit zunehmendem Abstand von der Seitenwand 4 zu. Ein Bereich 12, der in der Mitte zwischen den beiden Seitenwänden 4 und 5 liegt, ist vollständig mit der Reflexionsschicht 16 bedeckt, da es ja darum geht, dass das Lichtmodul bei vorgegebener Leistung der LED's 10 möglichst hell leuchtet.
Um eine gleichmässige Helligkeit des Lichtmoduls zu erreichen, ist es oftmals nötig, weitere Massnahmen vorzusehen, um zu vermeiden, dass die LED's 10 die anderen Seitenwände 6 und 7 beleuchten. Dies könnte nämlich zu unerwünschten, helleren Bereichen auf der Abdeckplatte 2 führen. Um dies zu verhindern, gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Die beiden äussersten LED's 10 einer Leiste 8 werden in einem vorbestimmten Mindestabstand A (Fig. 1) zur benachbarten Seitenwand 6 bzw. 7 angeordnet, so dass kein oder fast kein direkt von den LED's 10 abgestrahltes Licht auf die Seitenwände 6 und 7 auftrifft. Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel sind dies bei der einen Leiste 8 die LED's 10.1,1 und 10.1,n, bei der anderen Leiste 8 die LED's 10.2,1 und 10.2,n.
2a. Die Seitenwände 6 und 7 sind aus einem Material oder auf der dem Boden 3 zugewandten Seite mit einem Material beschichtet, das ein grosses Absorptionsvermögen für Licht bzw. geringes Reflexionsvermögen für Licht hat. Das Absorptionsvermögen für Licht ist so gross, dass die Abdeckplatte 2 dem menschlichen Auge gleichmässig hell erscheint.
2b. Die Seitenwände 6 und 7 können alternativ ebenfalls mit sehr weisser und matter Oberfläche ausgeführt sein, damit sie das auftreffende Licht diffus reflektieren, d.h. möglichst breit streuen.
Die genannten Möglichkeiten können auch kombiniert werden. Sie bewirken einzeln oder in Kombination, dass die Abdeckplatte 2 gleichmässig hell leuchtet und also keine helleren Bereiche aufweist.
Das erfmdungsgemässe Lichtmodul gewährleistet eine gleichmässige Helligkeitsverteilung über die gesamte, diffus streuende, lichtdurchlässige Abdeckplatte 2.
Es ist auch möglich, dass mehrere Lichtmodule eine gemeinsame Abdeckplatte 2 haben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lichtmodul, mit einem Bodenelement (1), das einen Boden (3) und zwei vom Boden (3) abstehende, einander gegenüberliegende Seitenwände (4, 5) aufweist, und einer am Bodenelement (1) befestigbaren Abdeckplatte (2), die lichtdurchlässig ist und auftreffendes Licht diffus streut, wobei der durch den Boden, die Seitenwände und die Abdeckplatte begrenzte Raum mit Luft gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der beiden Seitenwände (4, 5) eine Leiste (8) befestigt ist, die gegenüber der Seitenwand (4, 5) unter einem vorbestimmten Winkel (α) geneigt ist, dass auf der dem Boden (3) zugewandten Seite der Leiste (8) LED's (10) angebracht sind, die den Boden (3) beleuchten, und dass der Boden (3) lichtreflektierend ausgebildet ist, wobei die Reflexionseigenschaften des Bodens (3) im Bereich der Mitte zwischen den beiden Seitenwänden (4, 5) anders sind als in der Nähe der beiden Seitenwände (4, 5).
2. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) in erste Teilflächen (19) und zweite Teilflächen (20) unterteilbar ist, die unterschiedliche Reflexionseigenschaften haben, und dass die von den ersten Teilflächen (19) belegte Fläche im Vergleich zu der von den zweiten Teilflächen (20) belegten Fläche in einem zwischen der ersten Seitenwand (4) und der Mitte zwischen den beiden Seitenwänden (4, 5) liegenden Gebiet und einem zwischen der zweiten Seitenwand (5) und der Mitte zwischen den beiden Seitenwänden (4, 5) liegenden Gebiet mit zunehmendem Abstand von der entsprechenden Seitenwand (4, 5) zunimmt.
3. Lichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teilflächen (19) auftreffendes Licht nicht-diffus reflektieren und dass die zweiten Teilflächen (20) auftreffendes Licht diffus reflektieren.
4. Lichtmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teilflächen (19) eine spiegelnde Oberfläche und die zweiten Teilflächen (20) eine matte, weisse Oberfläche aufweisen.
5. Lichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teilflächen (19) ein Reflexionsvermögen Ri und die zweiten Teilflächen (20) ein Reflexionsvermögen R2 aufweisen, wobei das Reflexionsvermögen Ri grösser als das Reflexionsvermögen R2 ist.
6. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul zwei weitere Seitenwände (6, 7) aufweist und dass die beiden äussersten LED's (10) einer Leiste (8) in einem vorbestimmten Mindestabstand (A) zu den weiteren Seitenwänden (6, 7) angeordnet sind.
7. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul zwei weitere Seitenwände (6, 7) aufweist, deren Absorptionsvermögen für Licht auf der dem Boden (3) zugewandten Seite so gross ist, dass die Abdeckplatte (2) dem menschlichen Auge gleichmässig hell erscheint.
8. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul zwei weitere Seitenwände (6, 7) aufweist, deren dem Boden (3) zugewandte Seite eine matte, weisse Oberfläche hat.
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