DE102008033385A1 - Lighting device for use in series of two different lighting devices, particularly backlighting device, comprises laminar light source, optical element, particularly diffusion element, light entrance surface, and light emitting surface - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere Hinterleuchtungsvorrichtung, umfassend mindestens eine flächenförmige Lichtquelle, mindestens ein optisches Element, vorzugsweise ein Diffusionselement, mit mindestens einer Lichteintrittsfläche und mit mindestens einer Lichtaustrittsfläche, sowie mindestens eine seitlich der flächenförmigen Lichtquelle und des optischen Elements angeordnete, vorzugsweise die flächenförmige Lichtquelle und das optische Element seitlich begrenzende Wandfläche.The The invention relates to a lighting device, in particular a backlighting device at least one planar light source, at least one optical element, preferably a diffusion element, with at least one light entry surface and at least one light exit surface, as well at least one side of the sheet-like light source and the optical element arranged, preferably the planar light source and the optical element laterally delimiting wall surface.
Die Erfindung betrifft ebenso eine Serie von mindestens zwei unterschiedlichen Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere Hinterleuchtungsvorrichtungen, umfassend jeweils mindestens eine flächenförmige Lichtquelle, jeweils mindestens ein optisches Element, vorzugsweise ein Diffusionselement, mit mindestens einer Lichteintrittsfläche und mit mindestens einer Lichtaustrittsfläche sowie jeweils mindestens eine seitlich der flächenförmigen Lichtquelle und des optischen Elements angeordnete, vorzugsweise die flächenförmige Lichtquelle und das optische Element seitlich begrenzende Wandfläche.The The invention also relates to a series of at least two different ones Lighting devices, in particular backlighting devices, each comprising at least one planar light source, respectively at least one optical element, preferably a diffusion element, with at least one light entry surface and at least one Light-emitting surface and in each case at least one laterally of the planar light source and the arranged optical element, preferably the sheet-like light source and the optical element laterally delimiting wall surface.
Stand der TechnikState of the art
Bei vielen Beleuchtungsvorrichtungen wird versucht, die Abstrahlung der Beleuchtungsvorrichtung möglichst gleichmäßig zu gestalten, d. h. sämtliche Licht abstrahlenden Bereiche der Vorrichtung erscheinen bei Betrachtung aus der Hauptbeleuchtungsrichtung annähernd gleich hell. Dies dient dazu, ein vom abgestrahlten Licht bestrahltes Gebiet möglichst gleichmäßig zu erhellen.at Many lighting devices try to reduce the radiation the lighting device as evenly as possible, d. H. all Light radiating areas of the device appear when viewed from the main illumination direction approximately the same light. This serves In addition, a radiated by the radiated light area as possible to lighten evenly.
Bei Hinterleuchtungsvorrichtungen, beispielsweise für Displays oder Beschriftungs- und Hinweistafeln, ist es ebenfalls erforderlich, eine Fläche, beispielsweise einen Bildschirm, eine Anzeigetafel oder einen Schriftzug gleichmäßig zu beleuchten, um eine gute Erkennbarkeit und Ablesbarkeit sicherzustellen.at Backlighting devices, for example for displays or labeling and billboards, it is also necessary to have an area, for example to illuminate a screen, a scoreboard or a logo evenly, to ensure good visibility and readability.
Bei anderen Anwendungen wird versucht, eine an den Randbereichen der Lichtaustrittsfläche abfallende Beleuchtungsstärke zu erzielen, um einen möglichst sanften Übergang zu einem unbeleuchteten Gebiet zu erreichen.at other applications will try one at the periphery of the Light-emitting surface sloping illuminance to achieve one as possible gentle transition to reach an unlit area.
Eine großflächig abstrahlende Beleuchtungsvorrichtung besteht aus diesem Grund zumeist aus einer flächenförmigen Lichtquelle, d. h. einer Lichtquelle, deren Abmessungen senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung wesentlich größer sind als parallel zur Hauptabstrahlrichtung, und einem davor angeordneten optischen Element, insbesondere einem Diffusionselement, die in der Zusammenwirkung das gewünschte Abstrahlverhalten bewirken sollen. Um einen unerwünschten seitlichen Lichtaustritt zu verhindern, sind zwischen flächenförmiger Lichtquelle und optischem Element Wandflächen angeordnet. Diese Wandflächen sind parallel zu einer Senkrechten auf der Flächenlichtquelle angeordnet, so dass optisches Element und Flächenlichtquelle annähernd die gleiche Grundfläche aufweisen.A large area radiating Lighting device consists for this reason mostly from a planar light source, d. H. a light source whose dimensions are perpendicular to the main emission are much larger as parallel to the main emission direction, and arranged in front of it optical element, in particular a diffusion element, in the interaction the desired one To cause radiation behavior. To an undesirable To prevent lateral light leakage are between sheet light source and optical element wall surfaces arranged. These wall surfaces are arranged parallel to a vertical on the surface light source, so that optical element and area light source almost the have the same footprint.
Flächenförmige Lichtquellen können dabei aus Flächenstrahlern wie beispielsweise organischen Leuchtdioden oder flach bauenden Leuchtstofflampen mit dielektrischer Barrierenentladung gebildet sein, es ist aber auch möglich, punkt- oder linienförmige Strahler, beispielsweise Leuchtdioden oder Entladungslampen, insbesondere Kaltkathodenröhren, so anzuordnen, dass diese ein annähernd gleichmäßiges Abstrahlverhalten aufweisen, wobei durch die Verwendung eines Diffusionselements als optisches Element dann der gewünscht hohe Grad an Gleichmäßigkeit der Abstrahlung sichergestellt wird.Flat-shaped light sources can while surface radiators such as organic light-emitting diodes or flat-building Fluorescent lamps formed with dielectric barrier discharge but it is also possible punctiform or linear Emitter, for example light-emitting diodes or discharge lamps, in particular Cold cathode tubes, to arrange so that this an approximately uniform radiation behavior , wherein by the use of a diffusion element as optical element then the desired high Degree of uniformity the radiation is ensured.
Derartige Flächenlichtquellen orientieren sich in ihren Abmessungen sowie der Anordnung der einzelnen Strahler an deren Abstrahlverhalten sowie an der gewünschten Größe der Beleuchtungsvorrichtung und damit des optischen Elements.such Area lights are based on their dimensions and the arrangement of the individual Spotlights on their radiation behavior as well as the desired Size of the lighting device and thus the optical element.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Abmessungen üblicher Flächenlichtquellen nicht oder nur mit großem Aufwand variiert werden können. Diese können beispielsweise durch die Abmessungen der verwendeten Entladungsröhren vorgegeben sein oder durch einen vorgegebenen Rasterabstand der verwendeten Leuchtdioden, der üblicherweise durch die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung vorgegeben ist.adversely However, it is that the dimensions of conventional surface light sources are not or only with big Effort can be varied. these can for example, given by the dimensions of the discharge tubes used be or by a given pitch of the used Light-emitting diodes, usually specified by the requirements for the uniformity of the illumination is.
Dadurch ist die Größe des optischen Elements und damit auch der Strahlaustrittsfläche der Beleuchtungsvorrichtung in relativ festen Schritten festgelegt. Sollen Zwischengrößen realisiert werden, kann nicht auf vorhandene Flächenlichtquellen zurückgegriffen werden, wodurch sich der Aufwand für Herstellung und Lagerhaltung bei der Produktion von Beleuchtungsvorrichtungen erhöht. Dies umso mehr, wenn ein Hersteller eine Serie von Beleuchtungsvorrichtungen anbieten will, d. h. eine Vielzahl unterschiedlicher Beleuchtungsvorrichtungen, die sich bei ansonsten gleichem oder identischem Aufbau im Wesentlichen in der Größe der Lichtaustrittsfläche unterscheiden.Thereby is the size of the optical Elements and thus also the beam exit surface of the lighting device set in relatively fixed increments. Should intermediate sizes be realized can not resort to existing surface light sources which reduces the cost of manufacturing and warehousing increased in the production of lighting devices. This even more so if a manufacturer manufactures a series of lighting fixtures wants to offer, d. H. a variety of different lighting devices, which are essentially the same or identical in structure differ in the size of the light exit surface.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere eine Hinterleuchtungsvorrichtung, umfassend mindestens eine flächenförmige Lichtquelle, mindestens ein optisches Element, vorzugsweise ein Diffusionselement, mit mindestens einer Lichteintrittsfläche und mit mindestens einer Lichtaustrittsfläche sowie mindestens ein die flächenförmige Lichtquelle und das optische Element seitlich begrenzende Wandfläche zu schaffen, bei der die Größe der Lichtaustrittsfläche in wesentlich geringerem Maße von der Größe der flächenförmigen Lichtquelle abhängig ist als bei Beleuchtungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik.The object of the present invention is therefore to provide a lighting device, in particular dere a backlighting device comprising at least one planar light source, at least one optical element, preferably a diffusion element, with at least one light entry surface and at least one light exit surface and at least one planar light source and the optical element laterally delimiting wall surface to create at the size of the light exit surface is much less dependent on the size of the surface-shaped light source as in lighting devices according to the prior art.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Serie von mindestens zwei unterschiedlichen Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere von Hinterleuchtungsvorrichtungen, umfassend jeweils mindestens eine flächenförmige Lichtquelle, jeweils mindestens ein optisches Element, vorzugsweise ein Diffusionselement, mit mindestens einer Lichteintrittsfläche und mit mindestens einer Lichtaustrittsfläche sowie jeweils mindestens ein die eine flächenförmige Lichtquelle und das optische Element seitlich begrenzende Wandfläche zu schaffen, bei der der Aufwand für die Herstellung der Serie wie auch für die Lagerhaltung der zur Herstellung der Serie benötigten Bauteile reduziert wird.Farther It is an object of the present invention to provide a series of at least two different lighting devices, in particular of Backlight devices, each comprising at least one planar light source, respectively at least one optical element, preferably a diffusion element, with at least one light entry surface and at least one light exit surface as well in each case at least one of the one planar light source and the optical element laterally delimiting wall surface to create, at the expense of making the series like also for the storage of the components needed to make the series is reduced.
Diese Aufgabe wird bezüglich der Beleuchtungsvorrichtung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.These Task is relative the lighting device solved by the characterizing features of claim 1.
Bezüglich der Serie von Beleuchtungsvorrichtungen wird die Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 10.Regarding the Series of lighting fixtures will solve the problem the characterizing features of claim 10.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Especially advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Indem bei einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Wandfläche gegenüber einer Senkrechten zu einer durch die flächenförmige Lichtquelle gegebenen Ebene geneigt ist, kann die Größe des optischen Elements und damit der Lichtaustrittsfläche von der Größe der flächenförmigen Lichtquelle verschieden gewählt werden. Als durch die flächenförmige Lichtquelle gegebene Ebene wird dabei eine Ebene angesehen, für die der Mittelwert des Abstands der die flächenförmige Lichtquelle bildenden Leuchtelemente von dieser Ebene praktisch gleich Null ist. Bei den üblichen, planen flächenförmigen Lichtquellen ist diese Ebene augenfällig, jedoch sind auch Flächenstrahler denkbar, die beispielsweise die Form einer Kugelkappe aufweisen oder aus gegeneinander geneigten Einzelelementen bestehen.By doing in a lighting device according to the preamble of the claim 1 the wall surface across from a perpendicular to a given by the sheet-like light source Plane is inclined, the size of the optical Elements and thus the light exit surface of the size of the surface-shaped light source chosen differently become. As by the sheet-like light source Given level is thereby considered a level for which the Average value of the distance of the planar light source forming Lighting elements of this level is practically zero. In the usual, plan planar light sources this level is obvious, however, are also surface radiators conceivable, for example, have the form of a ball cap or consist of mutually inclined individual elements.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann damit einfacher an die Anforderungen angepasst werden, da nur die Größe des optischen Elements und die Form der Wandflächen variiert werden muss, wenn eine andere Größe der Lichtaustrittsfläche benötigt wird.The Lighting device can thus simplify the requirements be adjusted, since only the size of the optical Elements and the shape of the wall surfaces must be varied if a different size of the light exit surface is needed.
Außerdem können die flächenförmige Lichtquelle und das optische Element unterschiedliche Formen aufweisen und dennoch mittels der Wandfläche verbunden werden, da die Unterschiede der Form durch geeignete Schrägstellung der Wandflächen zwischen Lichtquelle und optischem Element ausgeglichen werden können.In addition, the planar light source and the optical element have different shapes and yet by means of the wall surface be connected because of the differences in shape by suitable inclination the wall surfaces between the light source and optical element can be compensated.
Es können weiterhin bei Verwendung einer einheitlichen flächenförmigen Lichtquelle verschiedene optische Elemente verwendet werden, so dass nicht eine Vielzahl unterschiedlicher flächenförmiger Lichtquellen vorgehalten werden muss, wenn unterschiedliche Beleuchtungsvorrichtungen hergestellt werden sollen.It can furthermore different when using a uniform planar light source optical elements are used, so not a variety different surface-shaped light sources must be kept if different lighting devices to be produced.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Wandfläche nach außen geneigt ist. Dadurch kann das optische Element größer als die flächenförmige Lichtquelle ausgeführt werden. Da der Aufwand zur Herstellung flächenförmiger Lichtquellen mit der Größe zunimmt, ist es vorteilhaft, wenn für ein möglichst großes optisches Element eine möglichst kleine flächenförmige Lichtquelle verwendet werden kann.It is particularly advantageous if the wall surface is inclined outwards. This can do that optical element greater than the sheet-like light source accomplished become. Since the effort to produce sheet-like light sources with the Size increases, it is advantageous if for the largest possible optical Element one possible small areal light source can be used.
Zweckmäßigerweise weist die flächenförmige Lichtquelle mindestens zwei Lichtquellen, vorzugsweise eine Vielzahl von Lichtquellen auf. Die gängigsten Leuchtelemente, aus denen flächenförmige Lichtquellen aufgebaut sind, sind Punkt- oder Linienstrahler, wie beispielsweise Leuchtdioden (LED) oder Entladungslampen. Um eine Fläche, die eine wesentlich größere Ausdehnung besitzt ist als ein einzelner Strahler, gleichmäßig zu erhellen, werden somit mehrere Strahler in einer sinnvollen Anordnung, bei gleicher Leuchtstärke zumeist äquidistant angeordnet. Handelt es sich dabei um Linienstrahler, wird zumeist eine parallele Anordnung gewählt, während Punktstrahler bevorzugt in einer Gitterform anzuordnen sind, wofür prinzipiell jedes der 5 Bravaisnetze geeignet ist, jedoch rechteckige oder hexagonale Netze besonders geeignet sind.Conveniently, has the sheet-like light source at least two light sources, preferably a plurality of light sources on. The most common Illuminating elements that make up surface-shaped light sources are constructed are point or line sources, such as light emitting diodes (LED) or discharge lamps. To an area that is a much larger extension owns as a single spotlight, to illuminate evenly, thus become several emitters arranged in a meaningful arrangement, with the same luminosity usually equidistant. If these are line emitters, they usually become parallel Arrangement chosen, while Spot radiators are preferably to be arranged in a lattice form, for which principle each of the 5 Bravaisnets is suitable, but rectangular or hexagonal Networks are particularly suitable.
Die Verwendung einer hexagonalen Anordnung hat den Vorteil, dass die Höhe der Lichtbox sehr klein sein kann, da die LEDs bei gleicher Belegungsdichte einen geringeren Abstand aufweisen als bei rechteckiger Anordnung und die Höhe der Lichtbox vom Abstand der LEDs abhängig ist. Die rechteckige Anordnung hat den Vorteil, dass sich ein sehr einfacher Aufbau ergibt.The Using a hexagonal arrangement has the advantage that the height of Light box can be very small, since the LEDs at the same occupation density have a smaller distance than in a rectangular arrangement and the height the lightbox is dependent on the distance of the LEDs. The rectangular arrangement has the advantage that results in a very simple structure.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die flächenförmige Lichtquelle mindestens ein LED-Modul umfasst, wobei das LED-Modul vorzugsweise eine Gruppe von mindestens zwei LED, insbesondere von mindestens drei LED, umfasst. Leuchtdioden eigenen sich besonders gut zu Beleuchtungszwecken, da diese eine hohe Lebensdauer und einen geringen Stromverbrauch aufweisen. Dies ist insbesondere für Hinterleuchtungsvorrichtungen vorteilhaft, da diese häufig an schlecht zugänglichen Orten angebracht sind und lange Betriebszeiten aufweisen. Weiterhin ist die geringe Wärmeabstrahlung von LED vorteilhaft, da so das optische Element wie auch andere im Strahlengang befindliche Elemente thermisch nur gering belastet werden. LED-Module, d. h. die Anordnung von LED und weiteren Komponenten, beispielsweise Treibern oder Kühlkörpern, auf einem Träger, lassen sich vorteilhaft zu einer flächenförmigen Lichtquelle zusammenfassen oder können, bei Anordnung mehrerer LED auf einem Modul selbst eine flächenförmige Lichtquelle darstellen.It is particularly advantageous if the planar light source comprises at least one LED module, wherein the LED module preferably comprises a group of at least two LEDs, in particular of at least three LEDs. LEDs eige Especially for lighting purposes, since they have a long life and low power consumption. This is particularly advantageous for backlighting devices, as they are often mounted in poorly accessible locations and have long operating times. Furthermore, the low heat radiation of LED is advantageous, since so the optical element as well as other elements located in the beam path are thermally only slightly loaded. LED modules, ie the arrangement of LED and other components, such as drivers or heat sinks, on a support, can be advantageously combined to form a sheet-like light source or can represent a planar light source when a plurality of LEDs on a module itself.
Vorteilhafterweise entspricht der Abstand der flächenförmigen Lichtquelle von dem optischen Element annähernd dem Abstand zweier Leuchtelemente voneinander. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung des optischen Elements erzielt. Bei Beleuchtungsvorrichtungen mit besonders hoher Leuchtdichte sitzen die Leuchtelemente sehr nah beieinander, was eine sehr niedrige Bauhöhe ermöglicht.advantageously, corresponds to the distance of the sheet-like light source from the optical element approximates the distance between two lighting elements from each other. This will be a particularly uniform illumination achieved the optical element. For lighting devices with Particularly high luminance sit the lighting elements very close together, which allows a very low height.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Neigungswinkel γ der Wandfläche gegenüber der Senkrechten zwischen 30° und 60° beträgt. Mit einer Neigung in dem genannten Bereich wird eine hinreichende Vergrößerung der Fläche des optischen Elements und/oder Verkleinerung der Fläche der flächenförmigen Lichtquelle im Vergleich zu einer Beleuchtungsvorrichtung nach dem Stand der Technik erzielt.It has proven to be advantageous if the angle of inclination γ of the wall surface with respect to the vertical between 30 ° and 60 °. With an inclination in said region will cause a sufficient enlargement of the area of the optical element and / or reduction of the area of the planar light source in comparison with a lighting device according to the prior Technology achieved.
Insbesondere vorteilhaft ist ein Neigungswinkel γ zwischen 40 und 50° da hier eine hinreichende Vergrößerung der Fläche des optischen Elements und/oder Verkleinerung der Fläche der flächenförmigen Lichtquelle erzielt wird und andererseits eine gleichmäßige Ausleuchtung auch im Randbereich sichergestellt wird. Dies gilt insbesondere wenn als Leuchtelemente Lambertsche Strahler, wie dies Leuchtdioden sind, verwendet werden sowie bei einem Abstand der flächenförmigen Lichtquelle von dem optishen Element gemäß Anspruch 5.Especially an inclination angle γ between 40 and 50 ° is advantageous here a sufficient enlargement of the area of the optical element and / or reduction of the area of the planar light source achieved on the other hand, a uniform illumination in the edge area is ensured. This is especially true when as lighting elements Lambertian emitters, as these are light emitting diodes, are used and at a distance of the sheet-like light source of the optical element according to claim 5th
Indem die Neigung der Wandfläche gegenüber der Senkrechten zwischen 55° und 75° beträgt, ist ein besonders großer Unterschied der Ausdehnung von flächenförmiger Lichtquelle und optischem Element realisierbar. Damit ist dieser Winkelbereich besonders interessant, wenn geringfügige Einbußen der Helligkeit zum Randbereich hin nicht störend oder sogar erwünscht sind, um beispielsweise einen sanften Übergang zwischen beleuchteten und nicht beleuchteten Flächen zu erzielen.By doing the slope of the wall surface across from the vertical between 55 ° and 75 ° is, is a very big one Difference of the extent of sheet light source and optical element realizable. So this angle range is particularly interesting, if minor Loss of the Brightness towards the edge area is not disturbing or even desirable, for example, a smooth transition between illuminated and non-illuminated surfaces.
Insbesondere vorteilhaft ist eine Neigung der Wandfläche gegenüber der Senkrechten zwischen 60° und 70°, denn hier ergibt sich einerseits ein großer Unterschied der Ausdehnung von flächenförmiger Lichtquelle und optischem Element und andererseits eine hinreichend gute Homogenität im Randbereich.Especially advantageous is an inclination of the wall surface relative to the vertical between 60 ° and 70 °, because here on the one hand, there is a big one Difference of the extent of surface light source and optical Element and on the other hand, a sufficiently good homogeneity in the edge region.
Durch den Einsatz weiterer optischer Elemente zwischen flächenförmiger Lichtquelle und optischem Element ist es möglich die Homogenität des Randbereichs zu verbessern. Diese weiteren optischen Elemente können insbesondere direkt auf der flächenförmigen Lichtquelle und/oder auf einzelnen Leuchtelementen der flächenförmigen Lichtquelle angeordnet sein. Werden als Leuchtelemente Leuchtdioden verwendet, können die weiteren optischen Elemente beispielsweise als Linsen ausgebildet sein, die den Abstrahlwinkel der LEDs verändern. Durch Verwendung von Linsen, die den Abstrahlwinkel vergrößern, kann die Homogenität im Randbereich vergrößert werden, während Linsen, die den Abstrahlwinkel verkleinern, die Homogenität im Randbereich verringern.By the use of further optical elements between sheet-like light source and optical element, it is possible the homogeneity to improve the edge area. These other optical elements can in particular directly on the sheet-like light source and / or arranged on individual luminous elements of the planar light source be. Be used as light emitting elements LEDs, the formed further optical elements, for example as lenses be that change the beam angle of the LEDs. By using Lens that increase the beam angle, the homogeneity in the edge area to be enlarged while Lenses that reduce the beam angle, the homogeneity in the edge area reduce.
Auch Winkel von mehr als 75° sind denkbar, wobei dann allerdings die Randbereichen nur noch sehr schwach oder gar nicht mehr ausgeleuchtet sind.Also Are angles greater than 75 ° conceivable, but then the marginal areas only very weak or not lit anymore.
Indem die Wandfläche die Lichtquelle und/oder das optische Element allseitig umgibt, wird zum einen ein seitlicher Lichtverlust vermieden und ist andererseits ein besonders großer Flächenunterschied zwischen optischem Element und flächenförmiger Lichtquelle realisierbar, da das optische Element dann beispielsweise an allen Seiten über die Lichtquelle hinausragen kann. Dabei sind der Form der Grundfläche der Lichtquelle und des optischen Elements keine Grenzen gesetzt, insbesondere können rechteckige, ovale, drei-sechs- und achteckige Formen mit den speziellen Ausbildungen des Quadrats, des Kreises, und der Ellipse sowie der gleichseitigen Mehrecke realisiert werden. Die flächenförmige Lichtquelle und/oder das optische Element werden jedoch insbesondere zum Aufbau von Displayhinterleuchtungen aufgrund der vorherrschenden rechteckigen Displaybauweise bevorzugt eine rechteckförmige Grundfläche aufweisen.By doing the wall surface surrounding the light source and / or the optical element on all sides, On the one hand, a lateral loss of light is avoided and on the other hand a very big one Area difference between optical element and sheet-like light source feasible, because the optical element then, for example, on all sides of the light source can protrude. Here are the shape of the base of the Light source and the optical element no limits, in particular can rectangular, oval, three-hexagonal and octagonal shapes with the special ones Formations of the square, the circle, and the ellipse as well as the equilateral Mehrecke be realized. The sheet-like light source and / or the optical element, however, in particular for construction of display backlights due to the prevailing rectangular Display design preferably have a rectangular base.
Indem die Wandfläche als Teil eines Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet ist, wird ein besonders einfacher Aufbau erzielt.By doing the wall surface as part of a housing the lighting device is formed, a particular achieved a simple structure.
Indem die flächenförmigen Lichtquelle eine ortsabhängige, insbesondere zu mindestens einem Randbereich hin zunehmende Leuchtdichteverteilung aufweist, kann die Leuchtdichteverteilung an die Erfordernisse der unterschiedlichen Anwendungsfälle angepasst werden. Indem die Leuchtdichte zum Rand hin zunimmt, beispielsweise indem dort leuchtstärkere LED verwendet werden oder aber durch geeignete Ansteuerung die LEDs in der Mitte der Lichtquelle in ihrer Leistung reduziert werden, wird auch bei großen Neigungswinkeln der Wandfläche eine gleichmäßige Ausleuchtung erzielt.By the planar light source has a location-dependent, in particular to at least one edge region towards increasing luminance distribution, the luminance distribution can be adapted to the requirements of different applications. By the luminance to the Edge increases, for example, there by using brighter LED or be reduced by suitable control, the LEDs in the middle of the light source in their performance, a uniform illumination is achieved even at large angles of inclination of the wall surface.
Hinsichtlich der Serie von Beleuchtungsvorrichtungen ist es besonders vorteilhaft wenn bei mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung der Serie die Wandfläche gegenüber einer Senkrechten zu einer durch die flächenförmige Lichtquelle gegebenen Ebene nach außen geneigt ist. Dadurch können unter Verwendung einer identischen flächenförmigen Lichtquelle mindestens zwei unterschiedliche Geometrien für das optische Element und damit beispielsweise zwei unterschiedliche Größen für eine beleuchtete Fläche realisiert werden. Dies ist insbesondere bei der Hinterleuchtung von Displays von Vorteil, da hier nur eine Größe für die Lichtquelle benötigt wird, um eine Vielzahl unterschiedlicher Bildschirmgrößen zu realisieren. Der aufwändige Vorgang des Designs einer flächenförmigen Lichtquelle fällt somit nur einmal an und auch die Lagerhaltung bei der Herstellung wird vereinfacht, da zur Fertigung der Serie nur eine flächenförmige Lichtquelle bevorratet und in der Produktion bereitgestellt werden muss, auch wenn die Serie mehrere Beleuchtungsvorrichtungen mit unterschiedlich großen optischen Elementen umfasst.Regarding The series of lighting devices, it is particularly advantageous if in at least one lighting device of the series, the wall surface opposite to a Perpendicular to a plane given by the planar light source outward is inclined. Thereby can using an identical planar light source at least two different geometries for the optical element and so that, for example, realized two different sizes for an illuminated area become. This is especially true in the backlighting of displays of advantage, since here only one size for the light source needed is to realize a variety of different screen sizes. The elaborate Process of designing a planar light source falls thus only once and also the warehousing in the production becomes simplified because only one sheet-like light source for the production of the series stockpiled and made available in production, too if the series has multiple lighting devices with different huge includes optical elements.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn bei mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung der Serie sämtliche Wandflächen parallel zu einer Senkrechten zu einer durch die flächenförmige Lichtquelle gegebenen Ebene angeordnet sind. Diese Bauform ist besonders einfach und kann quasi als Grundform der Serie dienen, von der die Varianten mit anderen optischen Elementen abgeleitet werden können.there it is advantageous if at least one lighting device the series all wall surfaces parallel to a perpendicular to a plane given by the planar light source are arranged. This design is particularly simple and can be quasi serve as the basic form of the series, of which the variants with others can be derived from optical elements.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn bei mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung der Serie die Wandfläche gegenüber einer Senkrechten zu einer durch die flächenförmige Lichtquelle gegebenen Ebene nach außen geneigt ist. Dadurch kann bei dieser Beleuchtungsvorrichtung das optische Element größer als die flächenförmige Lichtquelle ausgeführt werden.Farther it is useful if in at least one lighting device of the series, the wall surface opposite one Perpendicular to a plane given by the planar light source outward is inclined. As a result, in this lighting device, the optical element greater than the sheet-like light source be executed.
Es ist ebenfalls zweckmäßig, wenn mindestens eine der Beleuchtungsvorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist. Die zu diesen Ansprüchen genannten Vorteile kommen innerhalb einer Serie von Beleuchtungsvorrichtungen besonders gut zum Tragen.It is also appropriate if at least one of the lighting devices according to a the claims 1 to 10 is formed. The advantages mentioned in these claims come especially good in a series of lighting devices to carry.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:in the Below, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The Figures show:
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of invention
In
Die
Hinterleuchtungsvorrichtung
Die
Wandflächen
Das
LED-Modul
Die
Wandflächen
Mit
der gezeigten Anordnung wird eine gleichmäßige Ausleuchtung auch innerhalb
der Außenbereiche B sichergestellt. Somit können unter Verwendung
des identischen LED-Moduls
Selbstverständlich sind
auch andere Ausführungsformen
der Erfindung denkbar. So können
beispielsweise die Wandflächen
Anstelle
der Anordnung der LEDs
Auch
ist anstelle einer rechteckigen Form der Beleuchtungsvorrichtung
Wird
ein großer
Neigungswinkel γ gewählt, nimmt
die Beleuchtungsstärke
zum Rand der Lichtaustrittsfläche
Anstelle
des LED-Moduls
Claims (14)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE200810033385 DE102008033385A1 (en) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Lighting device for use in series of two different lighting devices, particularly backlighting device, comprises laminar light source, optical element, particularly diffusion element, light entrance surface, and light emitting surface |
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| DE102008033385A1 true DE102008033385A1 (en) | 2010-02-18 |
Family
ID=41527860
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941072A (en) * | 1988-04-08 | 1990-07-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Linear light source |
| EP1107210A2 (en) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | SWARCO FUTURIT Verkehrssignalsysteme Ges.m.b.H. | LED signal emitter comprising a plurality of LED zones |
| WO2002005351A1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-17 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Led light source |
| EP1174931A2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Nichia Corporation | Light emitting device, display apparatus with an array of light emitting devices, and display apparatus method of manufacture |
| EP1227458A2 (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-31 | Dr. techn. Josef Zelisko, Fabrik für Elektrotechnik und Maschinenbau Gesellschaft m.b.H. | Display and/or signalling device |
| EP1431656A2 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | General Electric Company | Luminaire for light extraction from a flat light source |
| DE102004035747A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-10 | Koito Mfg Co Ltd | Vehicle light and light source module |
| US20050135113A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-23 | Harvatek Corporation | Optical projection device of a colored lighting module |
| US20050225960A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Yi-Shiuan Tsai | Backlight module |
| WO2007064001A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Showa Denko K.K. | Reflector frame, flat light source device provided with the reflector frame, and display device using the flat light source device |
| DE102005059198A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Fluorescent light |
| US20070147075A1 (en) * | 2005-12-26 | 2007-06-28 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Backlight unit and liquid crystal display device having the same |
| DE102006004581A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Light module, multiple light module and use of a light module or multiple light module for illumination or backlighting |
| EP1926153A2 (en) * | 2006-11-27 | 2008-05-28 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Lighting apparatus |
| DE112006002205T5 (en) * | 2005-08-24 | 2008-07-03 | Idemitsu Kosan Co. Ltd. | Housing structure for lighting equipment and method of making the same and backlighting using the structure |
-
2008
- 2008-07-16 DE DE200810033385 patent/DE102008033385A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941072A (en) * | 1988-04-08 | 1990-07-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Linear light source |
| EP1107210A2 (en) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | SWARCO FUTURIT Verkehrssignalsysteme Ges.m.b.H. | LED signal emitter comprising a plurality of LED zones |
| WO2002005351A1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-01-17 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Led light source |
| EP1174931A2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Nichia Corporation | Light emitting device, display apparatus with an array of light emitting devices, and display apparatus method of manufacture |
| EP1227458A2 (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-31 | Dr. techn. Josef Zelisko, Fabrik für Elektrotechnik und Maschinenbau Gesellschaft m.b.H. | Display and/or signalling device |
| EP1431656A2 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | General Electric Company | Luminaire for light extraction from a flat light source |
| DE102004035747A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-03-10 | Koito Mfg Co Ltd | Vehicle light and light source module |
| US20050135113A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-23 | Harvatek Corporation | Optical projection device of a colored lighting module |
| US20050225960A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Yi-Shiuan Tsai | Backlight module |
| DE112006002205T5 (en) * | 2005-08-24 | 2008-07-03 | Idemitsu Kosan Co. Ltd. | Housing structure for lighting equipment and method of making the same and backlighting using the structure |
| WO2007064001A1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Showa Denko K.K. | Reflector frame, flat light source device provided with the reflector frame, and display device using the flat light source device |
| DE102005059198A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Fluorescent light |
| US20070147075A1 (en) * | 2005-12-26 | 2007-06-28 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Backlight unit and liquid crystal display device having the same |
| DE102006004581A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Light module, multiple light module and use of a light module or multiple light module for illumination or backlighting |
| EP1926153A2 (en) * | 2006-11-27 | 2008-05-28 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Lighting apparatus |
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