DE102006041533A1 - lighting device - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einer Gasentladungslampe (1) und mindestens einer Leuchtdiode (4) beschrieben, wobei die Leuchtdiode (4) eine Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern (5) enthält, und die Beleuchtungsvorrichtung im Betrieb Strahlung emittiert, die einen von der Leuchtdiode (4) erzeugten Strahlungsanteil und einen von der Gasentladungslampe (1) erzeugten Strahlungsanteil aufweist.A lighting device with at least one gas discharge lamp (1) and at least one light-emitting diode (4) is described, wherein the light-emitting diode (4) contains a plurality of radiation-emitting semiconductor bodies (5), and the lighting device emits radiation during operation, which emits radiation from the light-emitting diode ( 4) generated radiation component and one of the gas discharge lamp (1) generated radiation component.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Gasentladungslampe, vorzugsweise einer Leuchtstofflampe.The The present invention relates to a lighting device with a gas discharge lamp, preferably a fluorescent lamp.
Derartige Lampen zeichnen sich durch eine kompakte Bauform aus. Weiterhin sind Leuchtstofflampen im Vergleich zu Glühlampen sparsamer im Hinblick auf den Energieverbrauch.such Lamps are characterized by a compact design. Farther Fluorescent lamps are more economical in comparison to incandescent lamps on the energy consumption.
Allerdings sind derartige Leuchtstofflampen in der Regel für einen bestimmten Arbeitspunkt beziehungsweise eine vorgegebene Ausgangsleistung bei einer vorgegebenen Farbtemperatur optimiert. Eine Veränderung der Farbtemperatur ist – sofern überhaupt möglich -aufwändig und bringt in der Regel eine Verschlechterung des Wirkungsgrades mit sich.Indeed such fluorescent lamps are usually for a certain operating point or a predetermined output power at a given Color temperature optimized. A change in color temperature is - if at all possible -aufwändig and usually brings a deterioration in efficiency with himself.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer verbesserten Einstellbarkeit der Farbtemperatur anzugeben. Vorzugsweise soll in einem vorgegebenen Bereich die Farbtemperatur einstellbar sein, ohne dass eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrades eintritt. Schließlich ist eine kompakte Bauform der Beleuchtungsvorrichtung wünschenswert.It Object of the present invention, a lighting device of the type mentioned above with improved adjustability indicate the color temperature. Preferably, in a given Range the color temperature be adjustable without causing a significant Deterioration of the efficiency occurs. Finally, one is compact design of the lighting device desirable.
Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is with a lighting device according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einer Gasentladungslampe und mindestens einer Leuchtdiode vorgesehen, wobei die Leuchtdiode eine Mehrzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern enthält, und die Beleuchtungsvorrichtung im Betrieb Strahlung emittiert, die einen von der Leuchtdiode emittierten Strahlungsanteil und einen von der Gasentladungslampe emittierten Strahlungsanteil aufweist.According to the invention is a Lighting device with at least one gas discharge lamp and provided at least one light emitting diode, wherein the light emitting diode a Contain plurality of radiation-emitting semiconductor bodies, and the lighting device emits radiation during operation, which emitted one of the light emitting diode Radiation component and one emitted by the gas discharge lamp Radiation component has.
Vorteilhafterweise ermöglicht diese Anordnung eine stufenlose Veränderung der Farbtemperatur, ohne dass der Wirkungsgrad der Leuchtstofflampe beziehungsweise der Leuchtdiode sich wesentlich verringert.advantageously, allows this arrangement a stepless change in the color temperature, without the efficiency of the fluorescent lamp or the LED is significantly reduced.
Die strahlungsemittierenden Halbleiterkörper emittieren bevorzugt Strahlung unterschiedlicher Emissionswellenlänge. Unter der Emissionswellenlänge ist eine für die jeweils erzeugte Strahlung charakteristische Wellenlänge, beispielsweise die Peakwellenlänge oder die Dominantwellenlänge des Emissionsspektrums, zu verstehen. Mittels dieser Ausgestaltung kann der Bereich, in dem die Farbtemperatur der Beleuchtungsvorrichtung variierbar ist, durch geeignete Ansteuerung der Halbleiterkörper vorteilhaft erhöht werden.The radiation-emitting semiconductor body preferably emit radiation different emission wavelength. Below the emission wavelength is one for the respective generated radiation characteristic wavelength, for example the peak wavelength or the dominant wavelength of the emission spectrum. By means of this configuration can be the area in which the color temperature of the lighting device is variable, advantageous by suitable control of the semiconductor body elevated become.
Die strahlungsemittierenden Halbleiterkörper sind bei einer bevorzugten Weiterbildung der Beleuchtungsvorrichtung ein einem gemeinsamen Gehäusekörper angeordnet. Hierdurch wird eine vorteilhaft homogene Abstrahlung des erzeugten, gegebenenfalls mischfarbigen Lichts erreicht. Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise eignen sich besonders oberflächenmontierbare Bauelemente, die also einen oberflächenmontierbaren Gehäusekörper mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterkörper oder mehreren strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern aufweisen.The radiation-emitting semiconductor body are in a preferred Development of the lighting device a a common Housing body arranged. As a result, an advantageous homogeneous radiation of the generated, possibly mixed color light reached. With regard to a compact design are particularly suitable surface mount components, that is a surface mountable Housing body with a radiation-emitting semiconductor body or a plurality of radiation-emitting Semiconductor bodies exhibit.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung ist die Gasentladungslampe als Leuchtstofflampe, bevorzugt als Leuchtstofflampe mit einer Amalgamfüllung, insbesondere mit einem Hochtemperaturamalgam, ausgeführt. Derartige Amalgam-Leuchtstofflampen ermöglichen eine kompakte Bauform bei gleichzeitig vorteilhaft großem Lichtstrom.at an advantageous embodiment of the lighting device is the gas discharge lamp as a fluorescent lamp, preferably as a fluorescent lamp with an amalgam filling, in particular with a high-temperature amalgam. Such amalgam fluorescent lamps enable a compact design with simultaneously advantageously large luminous flux.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung weist die Gasentladungslampe ein Entladungsgefäß auf, das stabförmig ausgeführt ist. Hierbei kann das Entladungsgefäß entweder selbst stabförmig geformt sein oder eine stabförmige Einhüllende aufweisen. Beispielsweise kann das Entladungsgefäß als Rohr, das weitergehend U-förmig gebogen sein kann, ausgeführt sein. Die Ausführung des Entladungsgefäßes in Form eines U-förmig gebogenen Rohres ist im Hinblick auf eine kompakte Bauform vorteilhaft, da bei dieser Formgebung elektrische Anschlüsse des Gasentladungsgefäßes in einem gemeinsamen Sockel zusammengefasst werden können.at a further preferred embodiment of the lighting device For example, the gas discharge lamp has a discharge vessel which has a rod-shaped design. In this case, the discharge vessel can either even rod-shaped be shaped or a rod-shaped envelope exhibit. For example, the discharge vessel as a pipe, the on going U-shaped be bent, executed. Execution of the discharge vessel in the form a U-shaped curved tube is advantageous in terms of a compact design, because in this design electrical connections of the gas discharge vessel in a common socket can be summarized.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung ist eine Mehrzahl von vorzugsweise gleichartigen Leuchtdioden vorgesehen. Durch die Anzahl der verwendeten Leuchtdioden ist einerseits eine Anpassung des von den Leuchtdioden erzeugten Strahlungsanteils an den von der Gasentladungslampe erzeugten Strahlungsanteil hinsichtlich der erzeugten Strahlungsmenge leicht möglich. Andererseits kann durch die räumliche Anordnung der Leuchtdioden die Abstrahlungscharakteristik der Leuchtdioden an die Abstrahlcharakteristik der Gasentladungslampe angepasst werden.at an advantageous embodiment of the lighting device is a plurality of preferably similar light-emitting diodes are provided. By the number of light-emitting diodes used is on the one hand an adaptation of the radiation generated by the LEDs radiation component of the the gas discharge lamp generated with respect to the radiation generated amount of radiation easily possible. On the other hand, through the spatial Arrangement of the LEDs, the radiation characteristic of the LEDs be adapted to the radiation characteristics of the gas discharge lamp.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung sind die Leuchtdiode beziehungsweise die Leuchtdioden auf einem Kühlkörper angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest für einen Teil der Leuchtdioden ein gemeinsamer Kühlkörper vorgesehen. Hierdurch wird eine effiziente Abfuhr der im Betrieb entstehenden Verlustwärme der Leuchtdioden gewährleistet, wodurch eine übermäßige Aufheizung der Gasentladungslampe, die den Wirkungsgrad der Gasentladungslampe beeinträchtigen könnte, weitgehend vermieden wird.In a preferred embodiment of the lighting device, the light emitting diode or the light emitting diodes are arranged on a heat sink. Preferably, a common heat sink is provided at least for a part of the light-emitting diodes. As a result, an efficient dissipation of heat loss during operation of the Leuchtdi oden ensures that excessive heating of the gas discharge lamp, which could affect the efficiency of the gas discharge lamp is largely avoided.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung sind die Leuchtdioden linienartig, etwa auf dem Kühlkörper, angeordnet. Im Falle des oben genannten stabförmigen, beispielsweise rohrartigen oder U-förmig gebogenen Entladungsgefäßes der Gasentladungslampe ist es weiterhin zweckmäßig, die Leuchtdioden linienartig in Richtung einer Stabachse des stabförmigen Entladungsgefäßes anzuordnen. Besonders bevorzugt sind die Leuchtdioden in zwei Teilbereichen und weitergehend auf zwei getrennten Kühlkörpern linienartig positioniert, wobei das Entladungsgefäß der Gasentladungslampe zwischen den Teilbereichen beziehungsweise den Kühlkörpern angeordnet ist. In der Regel ist eine zu der Stabachse parallele Anordnung der Leuchtdioden zweckmäßig.at a further advantageous embodiment of the lighting device the LEDs are linear, such as on the heat sink, arranged. In the case of the above-mentioned rod-shaped, for example tubular or U-shaped curved discharge vessel of the Gas discharge lamp, it is also appropriate, the light-emitting diodes linear in Direction of a rod axis of the rod-shaped discharge vessel to arrange. Particularly preferred are the light-emitting diodes in two sub-areas and further positioned linearly on two separate heat sinks, wherein the discharge vessel of the gas discharge lamp is arranged between the sub-areas or the heat sinks. Usually a parallel to the rod axis arrangement of the LEDs is appropriate.
Weitere
Merkmale, Vorzüge
und Zweckmäßigkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den
Es zeigen:It demonstrate:
Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Same or equivalent elements are in the figures with the same Provided with reference numerals.
Die
in
Die
Leuchtdioden
Im
Betrieb emittiert die Beleuchtungsvorrichtung Strahlung, die einen
von der Gasentladungslampe
Bevorzugt
wird bei der Beleuchtungsvorrichtung als Gasentladungslampe
In Kombination mit Leuchtdioden, die insbesondere in einer kompakten Anordnung nahe an der Leuchtstofflampe platziert sind, ist diese Konstanz des Lichtstroms einer Amalgam-Leuchtstofflampe vorteilhaft, da der nachteilige Einfluß einer zusätzlichen Aufheizung der Leuchtstofflampe durch die Verlustwärme der Leuchtdioden wesentlich verringert wird.In Combination with light emitting diodes, especially in a compact Arrangement are placed close to the fluorescent lamp, this is Constance of the luminous flux of an amalgam fluorescent lamp advantageous because of adverse influence of a additional Heating the fluorescent lamp by the heat loss of the Light emitting diodes is significantly reduced.
Das
in
Beidseits
der Stabachse
Als
Gasentladungslampe
Bei einer derartigen Anordnung kann die Farbtemperatur in einem Bereich von beispielsweise 2.500 K bis 8.000 K stufenlos eingestellt werden, ohne dass der Wirkungsgrad der Leuchtstofflampe oder der Leuchtdioden temperaturbedingt erheblich verringert ist.at Such an arrangement can be the color temperature in a range be continuously adjusted from, for example, 2,500 K to 8,000 K, without that the efficiency of the fluorescent lamp or the light-emitting diodes Temperature is significantly reduced.
Das
Gehäuse
der Beleuchtungsvorrichtung wird von den beiden Kühlkörpern
Das
in
Der
Kühlkörper
Abstrahlungsseitig
ist die Beleuchtungsvorrichtung mit einer strahlungsdurchlässigen Abdeckung
Besonders bevorzugt wird bei der Beleuchtungsvorrichtung als strahlungsdurchlässige Abdeckung eine Streuscheibe verwendet, die zusätzlich eine Oberflächenstrukturierung aufweist. Mittels einer solchen Strukturierung lässt sich das Leuchtbild der Beleuchtungsvorrichtung in weiten Grenzen variieren. So kann eine Streuscheibe etwa mit Längsrillen, Querrillen oder einer Pyramidenstruktur versehen sein. Weitergehend können die Längs- oder Querrillen ein V-, U-, rechteck- oder trapezförmiges Profil aufweisen. Schließlich können Form und/oder Dimensionierung des Rillenprofils in einer vorgegeben oder statistischen Weise entlang einer Erstreckungsrichtung des Beleuchtungsvorrichtung variieren.Especially is preferred in the lighting device as a radiation-transparent cover a diffusing screen is used, which additionally has a surface structuring having. By means of such structuring, the luminous image of the Lighting device vary within wide limits. So can one Diffuser with approximately longitudinal grooves, Be provided transverse grooves or a pyramidal structure. Proceeding can the longitudinal or transverse grooves a V, U, rectangular or trapezoidal profile exhibit. After all can Shape and / or dimensioning of the groove profile in a given or statistically, along an extension direction of the Lighting device vary.
In
In
Eine derartige Ansteuerung kann beispielsweise durch entsprechende Vorschaltgeräte für die Gasentladungslampe und die Leuchtdioden in Verbindung mit einer Steuerung, etwa einer Mikroprozessorsteuerung erfolgen. Geeignete Werte für die elektrische Ansteuerung der Gasentladungslampe und der Leuchtdioden lassen sich durch eine Kalibrierung der Beleuchtungsvorrichtung mit einem Farbsensor ermitteln, welche dann beispielsweise tabellarisch in der Mikroprozessorsteuerung abgelegt sind.A Such control can, for example, by appropriate ballasts for the gas discharge lamp and the light emitting diodes in conjunction with a controller, such as a Microprocessor control done. Suitable values for the electrical Control of the gas discharge lamp and the LEDs can be by a calibration of the lighting device with a color sensor determine which then, for example, tabular in the microprocessor control are stored.
Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The present invention is not by the description with reference to embodiments limited. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the claims includes, even if this feature or this combination of Features themselves not explicitly in the claims or the embodiments is specified.
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