Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit mit einem flexiblen Flächenbeleuchtungskörper, der eine flächig verteilte Mehrzahl von Leuchtmitteln auf einem flächigen Trägermaterial aufweist, das ei nen, insbesondere textilbasierten, flexiblen flächigen Schaltungsträ ger umfasst, der auf einer Vorderseite mit der Mehrzahl von Leucht mitteln bestückt ist, die durch im oder am Schaltungsträger ausgebil dete elektrische Leitungen verschaltet sind.

Entsprechende Flächenbeleuchtungskörper werden unter anderem von der Anmelderin unter der Bezeichnung Carpetlight vertrieben und sind unter anderem im Deutschen Patent DE 10 2014 206 882 B4 beschrieben worden. Sie sind für verschiedene Anwendungen konzi piert, beispielsweise für die flächige Ausleuchtung im Bereich der Fo tografie, der Film- und Fernsehaufnahmen. Besonders in letzteren Bereichen ist eine kontinuierliche Beleuchtung mit hohen Leuchtstär ken erforderlich, die in den meisten Fällen durch Systeme aus Scheinwerfern, Reflektoren und Diffusoren erreicht wird. Um wech selnde Szenen zu beleuchten, müssen die verwendeten Beleuch tungssystemkomponenten flexibel kombinierbar, platzierbar und aus- richtbar sein. Dazu wird in DE 10 2014 206 882 B4 vorgeschlagen, einen flexiblen Flächenbeleuchtungskörper zur Verfügung zu stellen, der eine flächig verteilte Mehrzahl von Leuchtmitteln auf einem flä chigen Trägermaterial aufweist, das wenigstens zwei Schichten auf weist, wobei eine erste Schicht als textilbasierter flexibler flächiger Schaltungsträger ausgebildet ist, der auf einer Vorderseite mit der Mehrzahl von Leuchtmitteln bestückt ist, die durch im oder am Schal tungsträger ausgebildete elektrische Leitungen verschaltet sind, wo bei eine zweite Schicht als flexible flächige Kühlschicht ausgebildet ist und mit dem Schaltungsträger an dessen der Vorderseite gegen überliegenden Rückseite verbunden ist.

Ein solcher Flächenbeleuchtungskörper stellt, vereinfacht ausge drückt, ein selbstleuchtendes Tuch dar, das biegbar, rollbar, faltbar, drehbar und knautschbar ist, und das eine über die Fläche verteilte Leuchtkraft hat, die beispielsweise zur Beleuchtung einer Szene oder eines Teils einer Szene ausreicht. Entsprechende „Tücher“ bzw. fle xible Flächenbeleuchtungskörper lassen sich in beliebigen Größen hersteilen und sind daher einfach zu konfektionieren. Dadurch, dass sie in ihrer Flexibilität und Flächenhaftigkeit bekannten Reflektoren und Diffusoren entsprechen, sind sie geeignet, die bekannten Kom- binationen aus Scheinwerfer, Reflektoren und Diffusoren zu ersetzen. Sie kommen auch mit einer geringeren Leuchtstärke aus, da ihre Leuchtstärke vollständig zur Beleuchtung einer gegebenen Szenerie zur Verfügung steht und nicht, wie bei den herkömmlichen Schein werfersystemen, nur unvollständig zur Szenerie hin abgelenkt und diffusiert wird. Dies führt auch zu einer Verringerung der entstehen den Abwärme. Aus US 2016/0091185 A1 ist eine leichte, tragbare und flexible Licht bank mit LED-Streifen, die an einem Stoff befestigt sind, und die ein Klettbefestigungssystem zur Befestigung an verschiedenen Gegen ständen aufweist, bekannt. Die Lichtbank kann aufgerollt und gefaltet werden. Batterien können auf der Rückseite der Lichtbank abnehm bar angebracht werden.

Gegenüber diesem Stand der Technik besteht die der Erfindung zu grunde liegende Aufgabe darin, eine Beleuchtungseinheit zur Verfü- gung zu stellen, die einen flexibleren Einsatz als bisher erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinheit gelöst, die einen flexiblen Flächenbeleuchtungskörper, der eine flächig verteilte Mehr zahl von Leuchtmitteln auf einem flächigen Trägermaterial aufweist, das einen, insbesondere textilbasierten, flexiblen flächigen Schal tungsträger umfasst, der auf einer Vorderseite mit der Mehrzahl von Leuchtmitteln bestückt ist, die durch im oder am Schaltungsträger ausgebildete elektrische Leitungen verschaltet sind, und eine Steu ereinheit umfasst, die zur Stromversorgung und Steuerung der Mehr- zahl von Leuchtmitteln ausgebildet ist, und die dadurch weitergebil det ist, dass die Steuereinheit ein Gehäuse umfasst, das an einem Rand des Flächenbeleuchtungskörpers angeordnet und mit diesem mechanisch verbunden ist, wobei der Rand des Flächenbeleuch tungskörpers in dem Gehäuse der Steuereinheit abschnittsweise auf- genommen ist, wobei das Gehäuse elektrische und elektronische Komponenten und Leitungen, die mit den elektrischen Leitungen des Flächenbeleuchtungskörpers verbunden sind, und ein Zugentlas tungsmittel umfasst, das Zugspannungen zwischen dem Gehäuse der Steuereinheit einerseits und dem Flächenbeleuchtungskörper ande- rerseits aufnimmt und von den elektrischen Verbindungen zwischen der Steuereinheit und dem Flächenbeleuchtungskörper fernhält. Grundlage der Erfindung ist der Erfindungsgedanke, den Flächenbe leuchtungskörper und die Steuereinheit in eine Beleuchtungseinheit zu integrieren und diese durch eine zugfeste Anbindung des Flächen beleuchtungskörpers an das Gehäuse der Steuereinheit robust und ohne externe Kabel auszugestalten. Eine solche Einheit kann in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt werden. So kann die Beleuch tungseinheit im eingerollten oder eingewickelten Zustand transpor tiert werden und dort, wo sie gebraucht wird, ausgerollt und aufge hängt, angeklettet, ausgelegt etc. werden, je nach den Gegebenhei ten der Situation und den Befestigungsmöglichkeiten, die vorhanden sind. Eine externe Stromversorgung ist nicht notwendig, wenn diese bereits in die Steuereinheit integriert ist. Allerdings kann die Steuer einheit auch unabhängig davon, ob eine Stromversorgung integriert ist, einen Anschluss für eine externe Stromversorgung aufweisen.

Anwendungsfälle für den Einsatz der erfindungsgemäßen Beleuch tungseinheit wäre beispielsweise die Ausleuchtung von Zelten, auch Behelfszelten im militärischen Bereich, im Katastrophenschutz oder in mobilen medizinischen Einrichtungen, im polizeilichen Einsatz zur Ausleuchtung von Unfallstellen, sowie für den privaten Einsatz, ebenso wie für Fotografen, die außerhalb ihrer Studios eine mobile flächige Beleuchtung benötigen, die schnell aufzubauen ist. Diese Auflistung ist nicht abschließend.

Vorzugsweise ist der Schaltungsträger textilbasiert, insbesondere auf Kunstfaserbasis, oder alternativ als flexible Folie ausgebildet, insbe sondere polymerbasiert, insbesondere Polyimid oder Polyurethan. Diese Werkstoffe bieten bei guter Widerstandsfähigkeit unter ande rem eine hohe Flexibilität und niedriges Gewicht.

Das Zugentlastungsmittel ist vorzugsweise ausgebildet, eine zug- feste Verbindung zwischen dem Material des Flächenbeleuchtungs körpers und dem Gehäuse herzustellen. Dies bedeutet, dass eine un mittelbare zugfeste Anbindung zwischen dem Flächenbeleuchtungs körper und dem Gehäuse besteht

In Ausführungsformen ist das Zugentlastungsmittel als Klemmeinrich tung, als Reihe von Zugaufnahmezapfen, die durch eine passend zur Anordnung der Zugaufnahmezapfen ausgestaltete Reihe von Ösen in dem Flächenbeleuchtungskörper geführt sind, oder als Spacer mit In nengewinde und Schrauben, die in die Innengewinde der Spacer ein geschraubt oder einschraubbar sind, oder als Abdeckung, die auf o- der an das Gehäuse angeschraubt oder anschraubbar bzw. ange klemmt oder anklemmbar und insbesondere mit einer am Flächenbe leuchtungskörper angebrachten Stoppleiste, die ausgebildet ist, ein Herausziehen des Flächenbeleuchtungskörpers aus der Abdeckung zu verhindern, ausgebildet, wobei insbesondere das Trägermaterial im Bereich der Ösen oder der Spacer verstärkt ausgeführt ist, insbe sondere durch eine Doppellage des flexiblen flächigen Schaltungs trägers. Eine solche Klemmeinrichtung kann abschnittsweise den Flächenbeleuchtungskörper von einer Seite oder von zwei Seiten er fassen und mit einer rutschhindernden Oberfläche oder Profilierung ausgestattet sein, beispielsweise mit einer Gummierung oder einem widerhakenden oder geriffelten Profil. Eine einfachere, jedoch eben falls effektive Ausführungsform ist eine Reihe von Zapfen oder Stif ten, die quer zur flächigen Erstreckung des Flächenbeleuchtungskör pers durch Ösen entlang des Randes des Flächenbeleuchtungskör pers verlaufen. Die Zugaufnahmezapfen bzw. Stifte sind Teil des Ge häuses der Steuereinheit oder zumindest mit diesem fest verbunden.

Die elektrischen Leitungen zwischen der Steuereinheit und den Leuchtmitteln können durchgängig ausgestaltet sein, also ohne Un- terbrechung sein und mit ihren jeweiligen Enden direkt an den ent sprechenden Kontaktierungen der Steuereinheit und der Leuchtmit teln ankontaktiert, beispielsweise angelötet, sein. Alternativ können die elektrischen Leitungen eine Unterbrechung mit einer Kontaktie- rung aufweisen, die insbesondere im Bereich des Zugentlastungsmit tels angeordnet sind, wobei die Kontaktierung insbesondere als Fe derstiftkontaktierung mit Federstiften und gegenüberliegenden Kon taktflächen ausgebildet ist, welche durch ein Befestigen des Zugent lastungsmittels kontaktiert und gesichert werden, oder als Stiftleiste mit Kontaktstiften, die in entsprechende Kontaktstiftaufnahmen auf- nehmbar oder aufgenommen sind.

Eine Federstiftkontaktierung bietet auch unter mechanischer Belas tung noch eine sichere elektrische Kontaktierung, weil die Federstifte etwas Spiel zur relativen Bewegung gegenüber ihren jeweiligen ge genüberliegenden Kontaktflächen haben. Da die Federstifte eine fe dervorbelastete Spitze aufweisen, können in begrenztem Umfang auch durch übermäßigen Zug bewirkte Spalte zwischen den zu kon taktierenden Teilen toleriert werden, ohne dass die elektrische Durch- kontaktierung unterbrochen wird. Die Federstifte können auch als Fe derstiftleisten ausgebildet sein, die Kontaktflächen auch als Kontakt wannen.

Die Federstiftkontaktierung kann so ausgeführt sein, dass ein textiler Flächenbeleuchtungskörper im Bereich des Übergangs zur Steuer einheit eine Vorplatine aufweist, die die Kontaktflächen für die Feder stifte sowie gegebenenfalls die Zugentlastungsmittel bereitstellt. Die Kontaktflächen und Federstifte können insbesondere jeweils zwi schen den Zugentlastungsmitteln angeordnet sein, wobei die Zugent- lastungsmittel ausgebildet sind, die Vorplatine und eine Platine der Steuereinheit aufeinanderzupressen. Dies sorgt für eine sichere Fe- derstiftkontaktierung. Ein geeignetes Zugentlastungsmittel ist in die sem Fall eine Kombination aus Spacern mit Innengewinde auf einer der beiden Platinen und durchgängige Bohrungen oder Öffnungen für Schrauben, die in die Innengewinde der Spacer eingreifen. Die ent- sprechenden Öffnungen durchdringen gegebenenfalls mehrere oder alle Schichten des Flächenbeleuchtungskörpers.

Andere Zugentlastungsmittel können auch Nieten, SMD-Abstandhal- ter (als „Surface Mounted Device“ ausgebildeter Abstandhalter) mit oder ohne Gewinde oder Bolzen zur Verbindung der Platinen sein. So kann in weiteren Ausführungsformen die Kontaktierung dergestalt ausgeführt sein, dass eine Vorplatine auf dem Textil auf ihrer Ober seite aufgebrachte SMD-Buchsen enthält, in die SMD-Stifte von der Flauptplatine aus eingeführt werden. Dies kann in vertikaler Anord- nung der Platinen übereinander oder auch in horizontaler Ausführung nebeneinander erfolgen. Die mechanische Zugentlastung entspricht der zuvor beschriebenen. Die Zugentlastung kann allein oder zusätz lich zu den zuvor beschriebenen Beispielen von Zugentlastungen ausgeführt sein.

Eine Ausführung der Kontaktierung mit Stiftleiste mit Kontaktstiften, die in entsprechende Kontaktstiftaufnahmen aufnehmbar oder aufge nommen sind, ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit der Kontaktierung. Da es sich um eine Kontaktierung handelt, bei der die Kontaktstifte der Stiftleiste parallel liegen, muss die Kontaktierung in Richtung der Ausrichtung der Kontaktstifte belastet werden. Dies passiert in einer vorteilhaften Ausführung dadurch, dass die Stiftleiste in einer Abdeckung aufgenommen ist, die an oder auf das Gehäuse der Beleuchtungseinheit geschraubt oder geklemmt wird oder ist. Da- für verfügt das Gehäuse über eine entsprechende Kontaktleiste mit Kontaktstiftaufnahmen für die Kontaktstifte der Stiftleiste sowie für passende Schraub- oder Klemmstrukturen, die mit passenden Schraub- oder Klemmstrukturen an der Abdeckung Zusammenwirken.

In weiteren Ausführungsformen kann die Zugentlastung derart aus gestaltet werden, dass eine Umhüllung des die Leuchtmittel tragen- den, insbesondere textilen, Flächenbeleuchtungskörpers oder der Flächenbeleuchtungskörper selbst an seinen bzw. ihren Abschluss kanten zum Gehäuse hin Stoppleisten, insbesondere Kederleisten, Metallleisten oder Kunststoffleisten, mit insbesondere rundem, vier eckigem, dreieckigem oder elliptischem Querschnitt, aufweisen, wel- che hinter einem aufgeschobenen Aufsatz bzw. Rahmen am Gehäuse fixiert werden. An den Flächenbeleuchtungskörper, insbesondere an Schichten, die den inneren textilen Schaltungsträger umhüllen, wer den die Stoppleisten beispielsweise angenäht, angeklebt oder anla miniert. Hierbei erfolgt eine Abdichtung gegen Wasser und Umwelt- einflüsse auf dem, insbesondere laminierten oder beschichteten, in neren Modul mittels einer Klemmdichtung am Rand des eigentlichen Gehäuses so, dass das Gehäuse ein Einkammersystem wird.

Der Flächenbeleuchtungskörper verbleibt in Ausführungsformen mit Stoppleiste oder Stoppleisten vollständig oder größtenteils außerhalb des dann bereits wasserdichten Gehäuses, die Stoppleisten sind pa rallel zur Gehäusewand außerhalb des Gehäuses angeordnet. Nach folgend wird ein Aufsatz bzw. Rahmen, beispielsweise aus Kunst stoff, Metall oder anderen geeigneten Materialien mit einer Mittelaus- sparung, die durch eine obere und eine untere flexible Gummilippe optisch verschlossen sein kann, über den Flächenbeleuchtungskör per gezogen und mit dem Gehäuse verbunden. Der Aufsatz bzw. Rahmen ist dann so vor den Stoppleisten angeordnet, dass diese im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem Aufsatz bzw. Rah- men verbleiben und auch unter Zug nicht durch die Mittelaussparung des Rahmens hervortreten können. Dieser Aufsatz bzw. Rahmen kann mittels Verklemmungen und/oder Verschraubungen mit dem Gehäuse verbunden werden. Der Aufsatz bzw. Rahmen kann auch durch eine obere und eine untere Halbschale gebildet sein, die über die Stoppleisten greifen und diese gegenüber einem Herausziehen fixieren.

Der Flächenbeleuchtungskörper weist in Ausführungsformen an einer Rückseite des Schaltungsträgers eine flexible flächige Kühlschicht auf, die mit dem Schaltungsträger mechanisch oder stofflich verbun den ist, und/oder eine regen- und schmutzabweisende Schicht, wobei insbesondere die Kühlschicht nach außen durch die regen- und schmutzabweisende Schicht abgeschirmt oder als regen- und schmutzabweisende Schicht ausgebildet ist. Als regen- und schmutz abweisende Schicht eignet sich besonders ein Rip-Stop-Gewebe. Die Kühlschicht hat die Eigenschaft, dass die beim Betrieb der Leucht- mittel entstehende Abwärme besser abgeleitet wird, als wenn die Kühlschicht nicht vorhanden ist. Besonders geeignet sind Materialien mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Gewebe, die metalli sche Fasern oder metallische Beschichtungen aufweisen, und entwe der daraus bestehen oder eine Beimischung daraus aufweisen. Der Effekt ist besonders daran erkennbar, dass die Leuchtmittel, bei spielsweiße LEDs, sich weniger stark aufheizen als im Fall ohne Kühlschicht.

In weiteren Ausführungsformen weist der Flächenbeleuchtungskör- per an einer Vorderseite des Schaltungsträgers eine, insbesondere abnehmbare, Diffusionsschicht und/oder ein Richtgitter auf. Eine Dif fusionsschicht, auch Diffusor genannt, ist ein Gewebe oder eine sonstige Schicht, die für eine Vergleichmäßigung der Beleuchtung sorgt und einen Teil der Intensität, die direkt an dem Ort der Leucht- mittel entsteht, in den Bereich zwischen den Leuchtmittel verteilt und gegebenenfalls eine gewisse Richtcharakteristik der abgestrahlten Beleuchtung formt, die sich von der ursprünglichen Richtcharakteris tik der Leuchtmittel selbst unterscheiden kann. Dies kann zu einer weiteren Verteilung führen. Ein Richtgitter kann diese direktionale Verteilung wieder einengen, wobei insbesondere in Kombination mit der Diffusionsschicht eine sehr gleichmäßige und gleichzeitig gerich tete Beleuchtung erzielt wird. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Schicht aus Watte verwendet werden, insbesondere zwischen dem Diffusor und den Leuchtmitteln, welche neben einer Diffusions wirkung auch einen mechanischen Schutz bieten. Auch die Diffusi- onsschicht selber kann, wenn sie insbesondere watteähnlich aufge baut ist, eine mechanische Schutzfunktion ausüben.

Eine solche Diffusionsschicht kann als dreidimensionales Abstands gewirk, als Diffusionsfolie oder mehrere Diffusionsfolien oder als tex- tiler Stoff ausgebildet sein, insbesondere aus transparenten oder se mitransparenten Kunststofffasern, insbesondere als ein Gewebe aus PMMA-Fasern (Polymethylmethacrylat) mit mechanischer Oberflä chenbehandlung und/oder polymeroptischen Fasern (POF). Bei POF handelt es sich um Lichtleitfasern auf Polymerbasis, wobei etwa PMMA, Polycarbonate, Polystyrole, Silikone, Polyethersulfone, Poly- sulfone oder Polyetherimide als Kernmaterial verwendet werden. Eine mechanische Oberflächenbehandlung, etwa eine abrasive Be handlung oder eine gezielte Anbringung von Fehlstellen, sorgt für Un ebenheiten bzw. Fehlstellen in der Oberfläche, in die bzw. aus denen Licht ein- und austreten kann. Eine solche Diffusionsschicht zerstreut das Beleuchtungslicht noch mehr, als dies durch die flächige Anord nung der Leuchtmittel auf dem Schaltungsträger möglich ist und ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die ohne Diffusionsschicht erreichte Gleichmäßigkeit der Beleuchtung noch nicht ausreicht, etwa bei klei nem Abstand zu den beleuchteten Objekten oder Szenen.

Die Effizienz der Beleuchtung wird erhöht, wenn der Schaltungsträger unterhalb der Leuchtmittel mit einer reflektierenden Oberfläche, ins besondere einer Aluminiumschicht, versehen ist. Dies kann eine ei gene Schicht oder eine Beschichtung sein, beispielsweise eine voll ständige oder partielle Metallbedampfung.

In Ausführungsformen, die besonders auf Witterungsbeständigkeit ausgelegt sind, ist der Schaltungsträger mit den Leuchtmitteln und den elektrischen Leitungen mit einer wasserdichten Beschichtung, insbesondere Silikon, beschichtet. Eine solche Beschichtung schützt auch vor dem Eindringen von Staub und Fremdkörpern und bietet eine mechanische Entlastung für die elektronischen Komponenten und Leitungen am Flächenbeleuchtungskörper und kann auch vor Kurzschlüssen schützen. Geeignet sind beispielsweise lufthärtende Silikone, wasserabweisende Lacke, Membranen, Laminierungen o- der andere wasserabweisende Beschichtungen.

Das Gehäuse der Steuereinheit umfasst in Ausführungsformen an ei ner oder mehreren Öffnungen eine umlaufende Dichtung, die zur Ver hinderung des Eindringens von Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten aus- gebildet ist oder sind. Eine solche Dichtung kann eine Neoprendich tung und/oder eine Silikondichtung sein, die durch Verpressen oder Verschrauben von Gehäusehälften abgedichtet wird. Dies gilt für alle Gehäuseöffnungen des Gehäuses der Steuereinheit. Eine Neopren dichtung ist beispielsweise besonders geeignet zur Abdichtung der Öffnung, durch die der Flächenbeleuchtungskörper in das Gehäuse hineingeführt wird, jedoch können auch andere Dichtungsmaterialen wie Silikon an dieser Stelle verwendet werden.

Weitere Einsatzmöglichkeiten erschließen sich, wenn ein versteifba- rer Rahmen umfasst ist, der mit dem Flächenbeleuchtungskörper an dessen Umfang umlaufend oder an zwei oder mehreren Stellen ver- bunden oder verbindbar ist, wobei der Rahmen den Flächenbeleuch tungskörper im versteiften Zustand aufspannt und im entspannten Zu stand ein Falten und/oder Einrollen des Flächenbeleuchtungskörpers zusammen mit dem versteifbaren Rahmen ermöglicht. Ein solcher Beleuchtungskörper benötigt nicht notwendigerweise eine externe Flalterung oder eine Auflagefläche, sondern kann stehend eingesetzt werden, da der flexible Flächenbeleuchtungskörper durch den inte grierten Rahmen in seinem versteiften Zustand gestützt wird. Dadurch wird auch das Aufstellen der Beleuchtungseinheit auf dem Boden ohne weitere H ilfsm ittel möglich.

Zur Ausführung des versteifbaren Rahmens sind verschiedene Kon zepte geeignet. In einigen Ausführungsformen umfasst der versteif bare Rahmen einen luft- oder fluiddichten aufblasbaren Schlauch, der mittels einer externen oder einer im Gehäuse der Steuereinheit inte grierten Pumpe mit Luft oder einem Fluid befüllbar und wieder ent leerbar ist. Ein solcher Schlauch ist entweder umlaufend oder an mehreren Punkten am Umfang des Flächenbeleuchtungskörpers be festigt und erhält auf diese Weise eine Begrenzung seiner Form im aufgepumpten Zustand. Er kann auch in den Flächenbeleuchtungs körper randläufig integriert sein.

In anderen Ausführungsformen umfasst der versteifbare Rahmen eine oder mehrere Abschnitte, in denen eine Spiralfeder oder eine Reihe miteinander fluchtender Rohre mit innenlaufenden Zugdrähten angeordnet ist, die an einer Seite mit einer Straffungsvorrichtung und an der anderen Seite mit einem Ende der Spirale oder der Reihe fluchtender Rohre verbunden sind, welche durch Zugbelastung der Zugdrähte versteifbar und durch Entlastung der Zugdrähte mittels ei ner in der Steuereinheit angeordneten Versteifungsvorrichtung in ei nen flexiblen Zustand versetzbar sind. In verschiedenen Ausführungsformen weist der versteifbare Rahmen eine O-Form, eine X-Form oder eine U-Form auf.

Sofern der Rahmen an der Vorderseite des Flächenbeleuchtungskör- pers angeordnet ist, kann die Oberfläche des Rahmens ausgebildet sein, mit weiteren Schichten verbunden zu werden, beispielsweise mit einer abnehmbaren Diffusionsschicht und/oder einem Richtgitter. Dies kann beispielsweise in Form eines Klettverschlusses realisiert werden.

In weiteren Ausführungsformen enthält der mit der Beleuchtungsein richtung verbundene Rahmen einen auf porösen Nanostrukturen ba sierenden metallischen Werkstoff, der mit einer ionischen auf Span nung reagierenden Flüssigkeit durchsetzt ist. Durch Anlegen einer äußeren Spannung aus der Steuerungseinrichtung der Beleuchtungs einrichtung kann dieser Werkstoff reversibel in beliebigen Formen versteift werden. Ein solcher Werkstoff wurde beispielsweise in Hai- Jun Jin, Jörg Weissmüller, „A Material with E lectrical ly Tunable Strength and Flow Stress“, Science, Vol. 332, Issue 6034, S. 1179- 1182 offenbart. So kann der Flächenbeleuchtungskörper beispiels weise ausgerollt werden, während das Rahmenmaterial weich ist. So bald der Flächenbeleuchtungskörper in die gewünschte Form ge bracht wurde, wird der Rahmen durch das Anlegen der äußeren Spannung versteift, so dass der Flächenbeleuchtungskörper die ein- mal eingenommene Form beibehält.

Zum Transport ist es günstig, wenn die Beleuchtungseinheit aufgewi ckelt wird und im aufgewickelten Zustand fixiert wird. In Ausführungs formen weist der Flächenbeleuchtungskörper dazu ein Fixiermittel zum lösbaren Fixieren eines der Steuereinheit gegenüberliegenden Endes des Flächenbeleuchtungskörpers an einer anderen Stelle des Gehäuses oder des Flächenbeleuchtungskörpers auf, das den Be leuchtungskörper in einem Zustand fixiert, in dem der Flächenbe leuchtungskörper um die Steuereinheit herumgewickelt ist. Ein sol ches Fixiermittel kann beispielsweise ein Druckknopf, ein Klettver- Schluss oder ein Magnet sein, der mit einem Gegenstück am Ge häuse oder an der Unterseite des Flächenbeleuchtungskörpers zu sammenwirkt. Alternativ kann auch hier eine sich unter Spannung versteifende Technologien zum Einsatz kommen. Zur Bedienung umfasst die Steuereinheit in Ausführungsformen, ins besondere wasserdichte, Bedienelemente, insbesondere eine Folien tastatur, und/oder eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, über die die Steuereinheit mittels einer Fernbedienungseinheit oder ein mobiles Endgerät fernbedienbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfin dungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombina- tion mehrerer Merkmale erfüllen.

Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu ver stehen.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Be zugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten aus drücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Prinzipdarstellung einer Ausführungsform mit einer Zugentlastung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Prinzipdarstellung einer Ausführungsform von außen,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausfüh rungsform im eingewickelten Zustand,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schichtaufbaus einer Ausführungsform,

Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung eines weiteren Schichtaufbaus, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Bestandteile einer Steu ereinheit einer Ausführungsform,

Fig. 7 verschiedene Konfigurationen von integrierten versteifba ren Rahmen,

Fig. 8 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungs form mit einer Zugentlastung,

Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 8,

Fig. 10 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungs form mit einer Zugentlastung,

Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 10 und Fig. 12 eine schematische Querschnittsdarstellung der Ausfüh rungsform der Fig. 10.

In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuch tungseinheit 10 schematisch perspektivisch dar. Die Beleuchtungs- einheit 10 umfasst eine Steuereinheit 20, dessen Gehäuse 22 im ge öffneten Zustand dargestellt ist, und ohne die darin angeordneten elektronischen Komponenten wie Platinen, Batterien, Schaltkreise, Steuerelektronik etc. Das Gehäuse 22 weist an einer Querseite drei Zugaufnahmezapfen 24 auf, die von einer unteren Fläche des Ge häuses 22 abstehen, und auf die ein Flächenbeleuchtungskörper 50 aufgesteckt ist, der hierfür an einem seiner Ränder drei Ösen 54 auf weist, also verstärkte Öffnungen, die für einen zugentlasteten Sitz des Flächenbeleuchtungskörpers 50 auf den Zugaufnahmezapfen 24 im Gehäuse 22 sorgen. Der Flächenbeleuchtungskörper 50 ist flexi- bei und flächig ausgestaltet und weist eine leuchtaktive Fläche 56 auf, die von einem Rand 52 umgeben ist, der nicht leuchtaktiv ist bzw. nicht leuchtaktiv sein muss.

Anstelle einer Zugentlastung durch die Zugaufnahmezapfen 24 und Ösen 54 kann auch eine nicht dargestellte Klemmeinrichtung verwen det werden, die den Flächenbeleuchtungskörper 50 entlang einem seiner Ränder 52 ergreift und eingeklemmt, gegebenenfalls mit einer gummierten Oberfläche oder mit einer profilierten Oberfläche. Die Klemmung erfolgt dann entlang der Seite, die in dem Ausführungs- beispiel der Fig. 1 die Ösen 54 aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist eine perspektivische sche matische Außendarstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungs einheit 10 dargestellt, bei der das Gehäuse 22 der Steuereinheit 20 geschlossen ist. Aus dem Gehäuse 22 tritt der Flächenbeleuchtungs- körper 50 aus, der in etwa die gleiche Breite aufweist wie das Ge häuse 22, und gegebenenfalls auch breiter oder schmaler sein kann. In der leuchtaktiven Fläche 56 sind beispielhaft elektrische Leitungen 60 und LED-Leuchtmittel 58 dargestellt, die tatsächlich die gesamte leuchtaktive Fläche 56 ausfüllen. Es ist angedeutet, dass die LEDs jeweils auf Platinen 59 angeordnet sind, die jeweils mittels zwei oder mehr Leitungen 60 verbunden sind, die zur Stromversorgung dienen. Es können pro Platine auch mehrere verschiedene LEDs mit ver schiedenen Farben oder Farbtemperaturen eingesetzt werden, die in dividuell angesteuert werden, um die Farbtemperatur der Gesamtbe- leuchtung einzustellen. Die Erfindung ist nicht auf die Auswahl von LEDs als Leuchtmitteln beschränkt.

Die LED-Leuchtmittel 58 und elektrischen Leitungen 60 sind auf ei nem Schaltungsträger 80 aufgebracht, das eine textile Basis haben kann, also beispielsweise auf einem textilen Tuch. Einzelheiten dazu sind in DE 102014206 882 B4 beschrieben. Die elektrischen Leitun gen und die Platinen 59 können mit dem textilen Tuch vernäht sein, sodass sich eine gleichzeitig sichere und belastungsarme Verbin dung zwischen den elektrischen Komponenten und dem Schaltungs- träger 80 ergibt. Die Beschaffenheit der Verbindung aus den elektri schen Komponenten mit dem textilen Schaltungsträger 80 ergibt eine Struktur, die einfach und wiederholt gerollt und gefaltet werden kann.

Der Rand des Flächenbeleuchtungskörpers 50 weist einen umlaufen den versteifbaren Rahmen 70 in O-Form auf. Es handelt sich um ei nen aufblasbaren Schlauch, der mit Druckluft oder einem anderen unter Druck setzbaren Hydraulikfluid gefüllt wird. Sobald der Schlauch mit Druckluft oder einem Hydraulikfluid gefüllt und unter Druck gesetzt wird, dehnt er sich zu den maximalen Dimensionen auf und stabilisiert so den Flächenbeleuchtungskörper 50. Der Schlauch kann entweder Teil des Flächenbeleuchtungskörpers 50 sein oder mit diesem umlaufend verbunden werden, beispielsweise mit einem Klettverschluss. Sobald die Druckluft oder das Hydraulikfluid abge lassen wird, kann der Flächenbeleuchtungskörper 50 zusammen mit seinem versteifbaren Rahmen 70 aufgerollt werden. Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Beleuchtungseinheit 10 im eingerollten Zustand im Quer schnitt. Der Flächenbeleuchtungskörper 50 mit dem integrierten Rah men 70 und dem Schaltungsträger 80 ist eng um das Gehäuse 22 der Steuereinheit 20 gewickelt und an seinem Ende mittels eines Fixier- mittels 65 so fixiert, dass er sich nicht von alleine wieder abwickelt. Das Fixiermittel 65 ist in diesem Ausgangsbeispiel ein Druckknopf. Es kann sich aber auch um einen Klettverschluss oder einen Magnet verschluss handeln. In diesem Zustand ist die Rückseite des Flächen beleuchtungskörpers 50 nach außen gekehrt, die gegebenenfalls mit einem schmutz- und regenabweisenden Material geschützt ist, so dass die empfindlichen elektrischen und elektronischen Komponen ten im Inneren gegen Schmutz und Wasser geschützt sind.

Fig. 4 stellt eine Schichtstruktur einer beispielhaften Ausführungs- form eines Flächenbeleuchtungskörper 50 dar. Auf dem textilen Schaltungsträger 80 sind LED-Leuchtmittel 58 angeordnet, wobei auf den Flächen zwischen den LED-Leuchtmitteln 58 eine reflektierende Schicht 90 aufgebracht ist, alternativ kann anstelle der reflektieren den Schicht 90 auch eine mechanische Schutzschicht verwendet wer den, beispielsweise in Form einer Kunststofffolie, die maskenartig Aussparungen an den Orten der LED-Leuchtmittel 58 hat und somit die Zwischenräume zwischen den LED-Leuchtmitteln 58 abdeckt und elektrisch isoliert. Diese Folie kann selbst auch metallbedampft sein und somit eine reflektierende Schicht 90 darstellen.

Auf der Rückseite des Schaltungsträgers 80 befindet sich eine Kühl schicht 82, die ausgebildet ist, Wärme von den LED-Leuchtmitteln 58 aufzunehmen und in die Fläche sowie zur Rückseite weiterzuleiten, wodurch die Temperatur der LED-Leuchtmittel 58 selbst gesenkt wird gegenüber einer Konfiguration, die keine Kühlschicht 82 aufweist. Auf der Rückseite der Kühlschicht 82 ist eine regen- und schmutzabwei sende Schicht 84 angeordnet, die beispielsweise aus einem Rip- Stop-Gewebe gefertigt ist. Die regen- und schmutzabweisende Schicht 84 kann an der Kühlschicht 82 befestigt sein, kann aber auch nur randläufig mit den anderen Schichten verbunden sein, sodass ein Luftpolster zwischen der Kühlschicht 82 und der regen- und schmutz abweisenden Schicht 84 ausgebildet sein kann.

Auf der Vorderseite kann eine Diffusionsschicht 86 aus einem Diffu sionsgewebe angeordnet sein, welches am Rand 52 des Flächenbe leuchtungskörper 50 mit dem Schaltungsträger 80 verbunden ist oder wird.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausgangsbeispiel, bei dem das Schaltungsträger 80 mit dem LED-Leuchtmittel 58 zu sammen in einer wasserdichten Beschichtung 88, beispielsweise ei ner Silikonbeschichtung, eingefasst ist. Die Beschichtung 88 muss nicht, wie dargestellt, über die gesamte Fläche die gleiche Dicke ha ben, sondern kann auch im Bereich zwischen benachbarten LED- Leuchtmitteln 58 dünner sein als dargestellt. In dieser Darstellung ist außerdem ein Querschnitt durch ein LED-Leuchtmittel 58 mit Platinen 59 und elektrischen Leitungen 60 gezeigt, wobei die Querschnittrich tung quer zur Längserstreckung der elektrischen Leitungen 60 ver- läuft. Die elektrischen Leitungen 60 können auf dem Schaltungsträ ger 80 beispielsweise vernäht sein, wenn es sich dabei um einen tex tilen Träger handelt. Die beiden LEDs können verschiedene Farbtem peraturen oder Farben aufweisen. So kann eine LED ein warmes Weiß, die andere ein kaltes Weiß erzeugen. Es kann auch noch eine dritte LED (nicht dargestellt) umfasst sein, die eine Rotlicht-Beleuch tung erzeugt, wodurch die Adaption des menschlichen Auges an dunkle Umgebungen nicht gestört wird. In Fig. 6 ist ein Beispiel für die elektrischen und elektronischen Kom ponenten in der Steuereinheit 20 schematisch dargestellt. Zentraler Bestandteil ist eine Steuerelektronik 34, die mit einer wiederauflad baren oder nicht wiederaufladbaren Batterie 30 verbunden ist und ge gebenenfalls eine Ladeelektronik für eine wiederaufladbare Batterie 30 umfasst. Weiterhin ist die Steuerelektronik 34 mit den LED-Leucht- mitteln 58 über die elektrischen Leitungen 60 verbunden und steuert diese an. Es ist eine Folientastatur 32 als Beispiel einer manuellen Eingabeschnittstelle vorhanden, mit der der Steuerelektronik 34 mit geteilt wird, wie die LED-Leuchtmittel 58 angesteuert werden sollen.

Optional kann eine elektrische Pumpe 38 vorhanden sein, mit der auf Eingabe und Ansteuerung durch die Steuerelektronik 34 hin, ein U- förmiger umlaufender Rahmen 72 aufgepumpt wird, um den Flächen beleuchtungskörper 50 in seiner Form zu stabilisieren. Außerdem kann eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 36 vorgesehen sein, die Signale von einer Fernbedienungseinheit 40 empfängt, de codiert und an die Steuerelektronik 34 weitergibt. Auf diese Weise lässt sich der Betrieb der Beleuchtungseinheit 10 fernsteuern. Weitere mögliche Komponenten sind Taster, Anzeigeelemente, ins besondere LEDs oder Bildschirme, die ebenfalls wasser- und schmutzdicht in die Gehäuseoberfläche zu integrieren sind. Die Fig. 7 zeigt drei Ausführungsbeispiele von verschiedenen Konfi gurationen von versteifbaren Rahmen. Im obersten Teilbild handelt es sich um einen umlaufenden O-förmigen Rahmen 70, der entlang dem Rand des Flächenbeleuchtungskörpers 50 mit diesem verbun den ist und ihn im aufgepumpten Zustand aufspannt. Das zweite Teil bild zeigt eine sehr ähnliche Konfiguration mit einem U-förmigen um laufenden Rahmen 72, welcher in ähnlicher Weise mit dem Flächen beleuchtungskörper 50 entlang seines Randes verbunden ist und die- sen im aufgepumpten Zustand aufspannt. Es können zusätzlich auch Querverstrebungen vorhanden sein, die einen in Bezug auf die lan gen Seiten nach außen gerichteten Druck ausüben, um den Flächen beleuchtungskörper 50 zusätzlich in Form zu halten. Ein drittes Ausführungsbeispiel ist im unteren Teilbild der Fig. 7 ge zeigt, bei dem der Rahmen 74 eine X-Form aufweist. In diesem Fall ist der Rahmen an seinen Enden an den Befestigungsstellen 76 mit dem Flächenbeleuchtungskörper 50 an dessen der Steuereinheit 20 gegenüberliegenden Ecken verbunden und erhält seine Stabilität in Querrichtung durch die X-Form. Der X-förmige Rahmen 74 ist an der Rückseite des Flächenbeleuchtungskörpers 50 anzuordnen, während die O- und U-förmigen Rahmen 70, 72 wahlweise an der Vorderseite oder der Rückseite des Flächenbeleuchtungskörpers 50 angeordnet sein können.

Alle drei aufblasbaren Rahmen 70, 72, 74 können durch das Ablassen der Druckluft oder des Hydraulikfluid in einen schlaffen Zustand ver setzt werden, in dem die Beleuchtungseinheit 10 von der Steuerein heit 20 her eingerollt werden kann.

Alternativ zu der Ausbildung der Rahmen 70, 72, 74 als druckluftbe- füllbare Schläuche sind auch andere Ausführungsformen möglich. So können die Rahmen auch mit Spiralen gefüllt sein, durch die jeweils ein Zugdraht geführt ist, der an einer Seite mit dem Ende einer Spi rale verbunden ist und innerhalb des Gehäuses 22 der Steuereinheit 20 mit einer Spannvorrichtung verbunden ist. Wenn die Spannvor- richtung betätigt wird, wird eine Zugspannung auf den Zugdraht ge geben, der die Spirale in eine eng aufliegende, unflexible Konfigura tion zwingt und dadurch stabilisiert. Anstelle einer Spirale kann auch eine Reihe von zylindrischen Abschnitten dienen, durch die ein Zug draht entsprechend geführt ist, und die sich bei Zugbelastung aufei- nander zentrieren und gegenseitig abstützen und stabilisieren.

Die Figuren 8 und 9 zeigen schematisch eine weitere Ausführungs form einer Beleuchtungseinheit 10 mit einer Zugentlastung. Die Hauptplatine 26 der Steuereinheit 20 ist in der oberen Darstellung noch nicht mit dem textilen Flächenbeleuchtungskörper 50 verbun den. Die Hauptplatine 26 weist an ihrem Rand eine Reihe von Feder stiften 25a auf, die zwischen zwei Spacern 27a mit Innengewinde an geordnet sind. Die Federstifte 25a können ihre Länge verändern, da die Spitzen längsaxial beweglich und federvorbelastet sind. Dies lässt sich in Fig. 8 erkennen, wo im unverbundenen Zustand (oben) die Federstifte 25a ihre vollständige Länge aufweisen und im zusammen gesetzten Zustand (unten) unter der Klemmbelastung eingefahren sind. Der Flächenbeleuchtungskörper 50 weist eine Vorplatine 28 auf, die flächig auf dem textilen Trägerstoff aufliegt und mit diesem verbun den ist. Die Vorplatine 28 weist durchgängige Öffnungen für Schrau ben 27b auf, die so angeordnet sind, dass die Schrauben 27b im zu sammengesetzten Zustand in die Innengewinde der Spacer 27a ein- greifen. Beim Anziehen der Schrauben 27b wird die Vorplatine 28 auf die Hauptplatine 26 gepresst. Die Vorplatine 28 weist eine Reihe von Kontaktflächen 25b auf, die im zusammengesetzten Zustand von Haupt- und Vorplatine 26, 28 den Federstiften 25a gegenüberliegen. Sie stellen die elektrische Durchkontaktierung her. Die Kontaktflä chen 25b sind auf der gegenüberliegenden Seite der Vorplatine 26 mit den Leitungen verbunden, beispielsweise verlötet, die zu den Leuchtmitteln 58 führen und diese mit Strom versorgen.

Die Anordnung der Reihen von Federstiften 25a bzw. Kontaktflächen 25b zwischen den Spacern 27a und Schrauben 27b erzeugt eine sehr effektive Zugentlastung und Kontaktierung 26. Die mechanischen Lasten werden von den Schrauben 27b und Spacern 27a aufgenom men. Die Federstift-Kontaktierung ist flexibel und erlaubt eine ge wisse Verwindung der Kontaktierungsreihe, ohne die elektrische Kon taktierung zu verlieren. In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform einer Zugentlastung ge mäß der Erfindung schematisch dargestellt. Im Vergleich zu der Aus führungsform der Figuren 8 und 9 ist hauptsächlich die Art der Kon taktierung geändert. Der Flächenbeleuchtungskörper 50 ist wiederum mit einer Vorplatine 28 ausgestattet, die an ihrer Unterseite mit den elektrischen Leitungen auf dem Flächenbeleuchtungskörper 50 ver bunden ist. Sie verfügt über eine Stiftleiste 29a mit parallel zueinan der ausgerichteten Kontaktstiften. Die Hauptplatine 26 verfügt über entsprechende Kontaktaufnahmen zur Aufnahme der Kontaktstifte der Stiftleiste 29a. Dies ist in Fig. 11 in einer schematischen Drauf- sicht näher dargestellt.

Diese Kontaktierung 29' ist alleine mechanisch noch nicht stabil und würde unter Zug sofort wieder getrennt. Daher ist, wie in Fig. 12 im Querschnitt gezeigt, eine Abdeckung 100 bzw. ein Rahmen vorhan- den, welcher in einer Öffnung das Ende des Flächenkörpers 50 auf nimmt und auf oder an das Gehäuse 22 angeschraubt wird bzw. ist. Die Hauptplatine 26 im Inneren des Gehäuses 22 ist in Fig. 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eigens dargestellt.

Hinter der Vorplatine 28 ist der Flächenbeleuchtungskörper 50 an we nigstens einer Seite, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf bei- den Seiten, mit Stoppleisten 104 versehen, die angenäht, angeklebt o.ä. sein können. Diese verhindern, dass der Flächenbeleuchtungs körper 50 aus der Abdeckung 100 bzw. dem Rahmen wieder heraus gezogen werden kann. Zusammen mit der Abdeckung 100 wirken sie als Zugentlastungsmittel. Die Abdeckung 100 kann auch mit Dichtlip- pen aus Gummi, Silikon oder anderen geeigneten Materialien ausge stattet sein, gegen die die Stoppleisten 104 gezogen bzw. gedrückt werden und die die Dichtungswirkung, die von den Stoppleisten 104 ausgeht, insbesondere wenn diese als Kederleisten ausgebildet sind, verstärken.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu ent nehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausfüh- rungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.

Bezugszeichenliste

10 Beleuchtungseinheit

20 Steuereinheit

22 Gehäuse

24 Zugaufnahmezapfen

25a Federstift

25b Kontaktfläche

26 Hauptplatine

27a Spacer mit Innengewinde

27b Schraube

28 Vorplatine

29, 29' Kontaktierung

29a Stiftleiste

30 Batterie

32 Folientastatur

34 Steuerelektronik

36 drahtlose Kommunikationsschnittstelle

38 Pumpe

40 Fernbedienungseinheit

50 Flächenbeleuchtungskörper

52 Rand

54 Öse

56 leuchtaktive Fläche

58 LED-Leuchtmittel

59 Platine

60 elektrische Leitungen

65 Fixiermittel

70 versteifbarer Rahmen in O-Form

72 versteifbarer Rahmen in U-Form

74 versteifbarer Rahmen in X-Form

76 Befestigungsstellen

80 Schaltungsträger 82 Kühlschicht

84 regen- und schmutzabweisende Schicht 86 Diffusionsschicht

88 wasserdichte Beschichtung

90 reflektierende Schicht 00 Abdeckung 02 Befestigung der Abdeckung am Gehäuse04 Stoppleiste