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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer länglichen, lichtdurchlässigen Röhre, in der eine Vielzahl von punktförmigen Lichtquellen, insbesondere LEDs, auf einem etwa plattenförmigen Lichtquellenträger angeordnet sind.
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In der Vergangenheit wurden in großem Umfang Leuchten mit Leuchtstoffröhren oder anderen rohrförmigen Leuchtmitteln verbaut, die im Zuge der Modernisierung auf LEDs oder ähnliche, punktförmige Lichtquellen umgestellt werden sollen, um Energie zu sparen und durch Langlebigkeit den Wartungsaufwand zu reduzieren. Um hierbei nicht die gesamte Leuchte ersetzen oder gar die architektonische Gebäudeumgebung umstrukturieren zu müssen, werde Refits angestrebt, die nicht nur in die Beleuchtungsvorrichtung passen, sondern auch ein möglichst ähnliches Erscheinungsbild wie Leuchtröhren haben, um die ästhetische Wirkung der Beleuchtungsvorrichtung zu erhalten. Insbesondere sollen die eigentliche Leuchtröhre ergänzende optische Elemente der schon existierenden Beleuchtungsvorrichtung wie beispielsweise Reflektoren, Abdeckungen, Filter oder Schirme unverändert belassen werden können, ohne dass hierdurch - ne-en Problemen beim benötigten Bauraum - Veränderungen bei der Lichtstärkeverteilung eintreten.
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Eine Facette der Problematik ist hierbei die an sich zu allen Seiten gleichmäßig hin abstrahlende Abstrahlcharakteristik von Leuchtstoffröhren, die je nach Leuchte durch zugehörige optische Elemente wie Reflektoren in eine gewünschte Abstrahlcharakteristik transformiert wird. Will man die gewünschte Abstrahlcharakteristik ohne Veränderungen der optischen Elemente wie Reflektoren an sich beibehalten, benötigt auch das Refit eine entsprechende, gleichmäßig Abstrahlcharakteristik zu allen Seiten hin. Zum anderen zeichnen sich alte Leuchtstoffröhren auch durch eine gleichmäßige Lichtstärkeverteilung entlang der Längsachse aus.
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Werden nun Refits mit punktförmigen Lichtquellen in Form von LEDs verwendet, die in einer die Leuchtstoffröhre nachahmenden, lichtdurchlässigen Röhre angeordnet werden, kommt es zum einen zu Inhomogenitäten im Erscheinungsbild. Insbesondere erscheinen die punktförmigen Lichtquellen durch die lichtdurchlässige Röhre hindurch als helle Punkte, die ein Lichtpunkteraster ergeben, zwischen denen sich dunklere Stellen zeigen. Zum anderen strahlen LEDs, die auf einer LED-Platine als Lichtquellenträger montiert sind, üblicherweise nur in einen Halbraum, so dass sich Unterschiede gegenüber der Abstrahlcharakteristik einer Leuchtstoffröhre, die im Querschnitt betrachtet über 360° gleichmäßig strahlt, ergeben.
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Die genannte Problematik verschärft sich nochmals dann, wenn die Leuchtröhre, für die das Refit geschaffen werden soll, keine lineare, gerade Längsachse besitzt, sondern einen bogenförmigen Verlauf bzw. eine gekrümmte Längsachse aufweist. In der Vergangenheit wurden für verschiedene Anwendungen Beleuchtungsvorrichtungen mit ringförmigen oder bogenförmigen Leuchtröhren geschaffen, die es nun erfordern, ein Refit mit einem zumindest näherungsweise ebenfalls ringförmigen bzw. gebogenen Verlauf zu schaffen. Da die länglichen, gestreckten Röhren einen im Vergleich zu ihrer Länge recht kleinen Durchmesser besitzen, ist es nicht einfach, eine Vielzahl an punktförmigen Lichtquellen in Form einer Lichterkette im Innenraum der Röhre verteilt unterzubringen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll trotz einer Vielzahl punktförmiger Lichtquellen auf einem etwa plattenförmigen Lichtquellenträger in einer länglichen, lichtdurchlässigen Röhre ein gleichmäßiges, pixelfreies Erscheinungsbild mit einer gleichmäßigen Rundumabstrahlung erreicht werden, ohne dass dies durch eine schwierige, kostenintensive Montage und komplexe, zusätzliche Optikmittel erkauft werden würde.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Es wird also vorgeschlagen, die Röhre aus phosphorhaltigem Material auszubilden, so dass die von innen durch punktförmige Lichtquellen bestrahlte Röhre insgesamt homogen leuchtet. Dabei wird die Röhre im Querschnitt betrachtet aus zwei Halbschalen aus solchem phosphorhaltigem Material zusammengesetzt und der Lichtquellenträger im Bereich gegenüberliegender Nahtstellen der Halbschalen befestigt, um eine einfache Montage zu ermöglichen, auch wenn die Röhre insgesamt betrachtet ggf. eine große Länge besitzt.
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Insbesondere kann der etwa plattenförmige Lichtquellenträger, der vorteilhafterweise als Versorgungsplatine für die punktförmigen Lichtquellen, insbesondere LEDs, ausgebildet sein kann, mit seitlichen Randstegen bzw. Randabschnitten zwischen den stirnseitig gegenüberliegenden Rändern der Halbschalen aufgenommen sein, so dass die Ränder des Lichtquellenträgers sozusagen in den Nahtstellen aufgenommen sind.
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Alternativ oder zusätzlich können die genannten Halbschalen aus phosphorhaltigem Material auch mit einer oder mehreren Nuten, insbesondere gegenüberliegenden Nuten versehen sein, in denen der Lichtquellenträger mit jeweils einem Randabschnitt aufgenommen sein kann, wobei sich solche Nuten in der Innenmantelfläche des phosphorhaltigen Röhrenmaterials vorzugsweise in Längsrichtung der Röhre erstrecken können, so dass der Lichtquellenträger in Längsrichtung eingeschoben werden kann.
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Bei solchen Nuten im phosphorhaltigen Material kann die Röhre ggf. auch aus einer Vollschale im Querschnitt betrachtet einstückig ausgebildet sein. Nichtsdestotrotz können mit der zuvor genannten zweiteiligen oder mehrteiligen Ausbildung aus Halbschalen, aus denen die Röhre gebildet wird, Vorteile bei der Montage der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden. Insbesondere können bei einer zweischaligen Ausbildung die punktförmigen Lichtquellen auf einem etwa plattenförmigen Lichtquellenträger einfach montiert werden, indem die Halbschalen von gegenüberliegenden Seiten her auf den Lichtquellenträger aufgesetzt werden.
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Das phosphorhaltige Material, aus dem die Röhre bzw. deren Halbschalen ausgebildet sind, kann ein phosphorhaltiger Hart- oder Weichkunststoff sein, beispielsweise in Form eines phosphorgeschäumten Formteils. Insbesondere ist die Röhre aus Phosphormaterial derart beschaffen, dass von den Lichtquellen abgegebenes blaues Licht, das auf das phosphorhaltige Material der Röhre gestrahlt wird, in weißes Licht transformiert wird, d.h. die Röhre aus phosphorhaltigem Material strahlt weißes Licht ab.
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Die punktförmigen Lichtquellen können insbesondere also Blaulicht-LEDs umfassen. Alternativ oder zusätzlich können die punktförmigen Lichtquellen aber auch andersfarbiges Licht abstrahlen, beispielsweise in Form von amberfarbenen LEDs ausgebildet sein, um verschiedene Lichteffekte erzielen zu können. Insbesondere lässt Phosphor nicht-blaues Licht durchtreten, ohne in der genannten Weise die Lichtfarbe zu verändern. Werden beispielsweise amberfarbene LEDs im Inneren der Röhre angeordnet, kann ein entsprechendes amberfarbenes Licht durch die phosphorhaltige Röhre hindurchtreten, ohne eine signifikante Lichtfarbveränderung zu erfahren.
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Vorteilhafterweise können also verschiedenfarbige punktförmige Lichtquellen in der Röhre angeordnet werden, wobei dies vorteilhafterweise Blaulicht-LEDs und andersfarbige LEDs sein können.
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Vorteilhafterweise können die verschiedenfarbigen Lichtquellen im Inneren der Röhre einzeln oder gruppenweise verschieden angesteuert und/oder gedimmt werden, so dass sich die insgesamt von der Röhre abgestrahlte Lichtfarbe einstellen lässt. Insbesondere können zusätzlich zu dem Blaulicht der Blaulicht-LEDs gelbe und/oder rote Farbtöne zugemischt werden, um das Weißlicht, das das phosphorhaltige Material der Röhre abstrahlt, wenn es von innen her mit Blaulicht bestrahlt wird, wärmer bzw. gelber gemacht werden kann, und/oder je nach Tageslichtsituation und/oder Arbeits- bzw. Freizeitsituation verschiedenfarbiges Licht erzeugt werden kann. Im Sinne eines sog. „tunable white“ kann auf diesem Wege das insgesamt abgestrahlte Licht kälter oder wärmer gemacht werden, um die Raumatmosphäre in der gewünschten Weise zu steuern.
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Da die phosphorhaltige Röhre das im Inneren der Röhre abgestrahlte Licht der punktförmigen Lichtquellen sozusagen homogenisiert, d.h. gleichmäßig homogen leuchtet und Licht gleichmäßig über den Querschnitt betrachtet abstrahlt, kann die Beleuchtungsvorrichtung frei von zusätzlichen Diffusoren wie beispielsweise Streuglasabdeckungen ausgebildet werden, wodurch sich eine hohe Effizienz der Beleuchtungsvorrichtung erreichen lässt.
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In Weiterbildung der Erfindung kann die Röhre einen nicht-geraden Verlauf bzw. eine von einer Geraden abweichende Längsachse aufweisen. Insbesondere kann die Röhre eine gebogene und/oder abgeknickte Längsachse aufweisen, beispielsweise ringförmig oder halbringförmig ausgebildet sein.
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Um einen solchen gebogenen Längsachsenverlauf in einfacher Weise fertigen zu können, kann die Röhre mit ihrer Längsachse einen Polygonzug bilden und somit einen gekrümmten, gebogenen Längsverlauf annähern.
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Die Röhre kann vorteilhafterweise aus mehreren Röhrenabschnitten zusammengesetzt sein, wobei die genannten Röhrenabschnitte selbst jeweils eine näherungsweise gerade Längsachse besitzen können und stirnseitig unter Bildung eines Winkels aneinandergesetzt sein können, so dass die Röhre im Bereich der Nahtstellen zwischen den Röhrenabschnitten jeweils abgeknickt ist.
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Die genannten Röhrenabschnitte können hierbei jeweils zumindest ein schräg abgelängtes Ende besitzen.
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Die genannten Röhrenabschnitte können in verschiedener Weise stirnseitig miteinander verbunden sein, beispielsweise miteinander verklebt sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer kraftschlüssigen oder stoffschlüssigen Verbindung kann aber auch eine formschlüssige Verbindung der Röhrenabschnitte vorgesehen sein, beispielsweise durch Anformung von Verschraubungsabschnitten und/oder durch Rastelemente, mittels derer die Röhrenabschnitte miteinander verrastet werden können.
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Auch wenn die Röhre aus phosphorhaltigem Material selbst aus mehreren Röhrenabschnitten zusammengesetzt sein kann, ist es nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung nichtdestrotz möglich, den Lichtquellenträger, an dem die Vielzahl punktförmigen Lichtquellen befestigt ist, über zumindest eine Nahtstelle zwischen zwei Röhrenabschnitten hinweg einstückig und/oder durchgängig auszubilden. Um eine einfache Fertigung und Montage und ggf. auch Energieversorgung zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Lichtquellenträger über die gesamte Länge der Röhre einstückig oder durchgängig ausgebildet ist.
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Um bei einer Röhre mit gebogener und/oder abgeknickter Längsachse einen plattenförmigen Lichtquellenträger verwenden zu können, der keinen komplexen Zuschnitt erfordert, kann es vorteilhaft sein, wenn die gebogene bzw. abgeknickte Röhre aus Halbschalen zusammengesetzt ist, deren Nahtstellen auf gegenüberliegenden Seiten der Röhre liegen, die bezüglich des gekrümmten bzw. abgeknickten Verlaufs die neutrale Faser der Röhre beinhalten. Die neutrale Faser meint dabei den Abschnitt, der an der Unterseite und Oberseite der Röhre liegt, wenn eine gebogene und/oder abgeknickte Röhre flach auf einen Tisch gelegt wird. Insbesondere können die besagten Nahtstellen zwischen den Halbschalen etwa mittig zwischen einer Innenkontur und einer Außenkontur der Röhre liegen, welche Innen- und Außenkonturen sich an einen Innendurchmesser und Außendurchmesser schmiegen.
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Bei Anordnung der Nahtstellen der Halbschalen in der neutralen Faser der gebogenen Röhre kann der plattenförmige Lichtquellenträger in einfacher Weise durch Abbiegen und/oder Abknicken dem gebogenen bzw. abgeknickten Verlauf der Röhre folgen. Ist die Röhre beispielsweise polygonzugartig gebogen bzw. abgeknickt, kann ein an sich durchgängiger plattenförmiger Lichtquellenträger im Bereich der Nahtstellen der geraden Röhrenabschnitte jeweils abgeknickt werden und somit ohne komplexen Zuschnitt dem Röhrenverlauf folgen.
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Alternativ zu einer solchen Teilung der Röhre im Bereich der neutralen Faser kann die Trennebene zwischen den Halbschalen aber auch in der bzw. parallel zu der Ebene angeordnet werden, in der der gekrümmte bzw. abgeknickte Verlauf der Röhre liegt. Wird beispielsweise die gebogene bzw. abgeknickte Röhre auf einen flachen Tisch gelegt, kann die Trennebene zwischen den Halbschalen parallel zur Tischplattenebene etwa auf halber Höhe der Röhre liegen.
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Bei einer solchen Ausrichtung der Nahtstellen zwischen den Halbschalen in einer Ebene parallel zum Krümmungsradius kann ein bogenförmig gekrümmter, insbesondere ringförmiger Lichtquellenträger Verwendung finden, der zwischen den Nahtstellen angeordnet wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, bei der die Trennebene zwischen den Halbschalen der polygonzugartig gebogenen Röhre in der Ebene liegt, in der die Röhre gebogen bzw. geknickt ist,
- 2: eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, bei dem die Trennfuge zwischen den Halbschalen der Röhre in deren neutralen Faser bzw. senkrecht zu der Ebene, in der die Röhre gekrümmt bzw. geknickt ist, angeordnet ist, und
- 3: eine perspektivische Teilschnittansicht durch einen Röhrenabschnitt der Beleuchtungsvorrichtung aus 2.
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Wie die Figuren zeigen, umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine längliche Röhre 2, die insgesamt - grob gesprochen - gebogen ausgebildet ist. Insbesondere besitzt die Röhre 2 eine polygonzugartig gebogene Längsachse, die nach Art einer Kette gerade Abschnitte aufweist, die zueinander abgewinkelt angeordnet sind.
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Wie die Figuren zeigen, kann die Röhre 2 insgesamt ringförmig ausgebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass die Röhre 2 auch nur einen halben oder einen dreiviertelten Ring bilden oder in anderer Weise gebogen ausgebildet sein könnte.
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Wie die 1 und 2 zeigen, kann die Röhre 2 dabei aus mehreren Röhrenabschnitten 2a, 2b ... 2n zusammengesetzt sein, welche Röhrenabschnitte selbst jeweils einen geraden Verlauf bzw. eine gerade Längsachse besitzen können und stirnseitig unter Bildung eines Winkels aneinandergesetzt sein können. Hierzu können die genannten Röhrenabschnitte 2a, 2b 2n jeweils ein abgeschrägtes Ende aufweisen, um den Knickwinkel des polygonzugartigen Verlaufs bilden zu können.
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Die genannte Röhre 2 ist dabei hohl ausgebildet und bildet vorteilhafterweise ein im Wesentlichen vollständig geschlossenes Gehäuse bzw. eine im Wesentlichen vollständig geschlossene Ummantelung.
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Die genannte Röhre 2 besteht dabei vorteilhafterweise aus einem phosphorhaltigen Material beispielsweise in Form eines phosphorhaltigen Hart- und/oder Softkunststoffes.
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Wie 3 zeigt, sind die Röhrenabschnitte 2a, 2b ... 2n jeweils aus zwei Halbschalen 3 und 4 zusammengesetzt, die jeweils im Querschnitt betrachtet näherungsweise einen Halbkreis bilden und/oder rinnenförmig konturiert sein können, so dass die Halbschalen 3 und 4 bei stirnseitigem Aneinandersetzen eine im Querschnitt insgesamt betrachtet ringförmige bzw. röhrenförmige Kontur bilden.
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Die Halbschalen 3 und 4 können dabei jeweils eine gerade Längsachse besitzen und/oder nach Art eines Strangpressprofils ausgebildet sein, so dass zwei Halbschalen 3 und 4 zusammen jeweils einen der in den 1 und 2 zu sehenden, geraden Röhrenabschnitt 2a ergeben.
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Im Inneren der Röhre 2 sind eine Vielzahl punktförmiger Lichtquellen 5 über die Längsachse der Röhre 2 verteilt angeordnet, wobei die Lichtquellen 5 auf einem zumindest näherungsweise plattenförmigen Lichtquellenträger 6 befestigt sein können, der sich entlang der Längserstreckung der Röhre 2 in deren Innerem erstreckt.
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Der plattenförmige Lichtquellenträger 6 kann vorteilhafterweise als Versorgungs- und/oder Steuerungsplatine ausgebildet sein, um die darauf befestigten Lichtquellen 5 mit elektrischer Energie versorgen und/oder ansteuern zu können.
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Wie 3 zeigt, können vorteilhafterweise auf gegenüberliegenden Seiten des Lichtquellenträgers 6 und/oder zu gegenüberliegenden Seiten hin Lichtquellen 5 angeordnet sein, um die Innenwandung der Röhre 2 möglichst vollständig mit Licht zu bestrahlen.
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Werden beispielsweise LEDs als Lichtquellen 5 verwendet, strahlen diese an sich in einen Halbraum und damit vollständig auf der Seite des Lichtquellenträgers 6, so dass bei gegenüberliegender Anordnung die gesamte Röhre 2 bestrahlt werden kann.
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Wie 3 zeigt, kann der plattenförmige Lichtquellenträger 6 mit seinen Längskanten bzw. seinen längsseitigen Rändern in der Trennfuge zwischen den Halbschalen 3 und 4 aufgenommen und sozusagen zwischen den Halbschalen 3 und 4 eingeklemmt sein. Der Lichtquellenträger 6 kann formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig im Bereich der Nahtstellen zwischen den Halbschalen 3 und 4 befestigt sein. Beispielsweise kann der Lichtquellenträger 6 dort auch eingeklebt sein.
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Bei der in den 2 und 3 gezeigten Ausführung ist die besagte Trennfuge 7 und 8 zwischen den Halbschalen 3 und 4 in der neutralen Faser der Röhre 2 bezüglich deren gekrümmten bzw. geknickten Verlauf angeordnet. Betrachtet man die gebogene bzw. ringförmige Röhre 2 in der in 2 gezeigten, auf einem Tisch liegenden Stellung, sind die genannten Trennfugen bzw. Nahtstellen 7 und 8 auf der Oberseite und der Unterseite der Röhre 2 angeordnet, insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Röhre 2.
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Bei einer solchen Anordnung der Nahtstelle 7 und 8 in der neutralen Faser der gebogenen bzw. gekrümmten Röhre 2 kann der plattenförmige Lichtquellenträger 6 in einfacher Weise passend hergerichtet werden, indem der Lichtquellenträger 6 an den Knickstellen zwischen den Röhrenabschnitten 2a, 2b und 2n entsprechend dem abgeknickten Verlauf der Längsachse der Röhre 2 entsprechend abgekantet bzw. abgeknickt wird. Bei einem tatsächlich bogenförmigen Verlauf der Röhre 2 könnte der Lichtquellenträger 6 entsprechend bogenförmig gekrümmt werden.
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Bei der Ausführung nach 1 sind die genannten Nahtstellen 7 und 8 zwischen den Halbschalen 3 und 4 in einer Ebene parallel zur Ebene der Röhre 2 angeordnet, also in einer um 90° verdrehten Stellung gegenüber der in 3 gezeigten Ausführung.
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Die Röhre 2 besteht dabei aus einem phosphorhaltigen Material, welches leuchtet und im Wesentlichen weißes Licht abstrahlt, wenn die Lichtquellen 5 im Inneren der Röhre 2 die Röhre 2 mit Blaulicht bestrahlen.
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Vorteilhafterweise können auf dem Lichtquellenträger 6 aber auch andersfarbige Lichtquellen, beispielsweise amberfarbene LEDs angeordnet sein, um die Lichtfarbe des von der Beleuchtungsvorrichtung 1 abgestrahlten Lichts einstellen zu können. Amberfarbenes Licht kann durch die Röhre 2 hindurchtreten, ohne die genannte Farbverschiebung von Blau nach Weiß zu erfahren.
