DE102011103639A1

DE102011103639A1 - Leuchte und Verfahren zur Erzeugung eines Leuchteffekts auf einer reflektierenden Oberfläche mittels einer Leuchte

Info

Publication number: DE102011103639A1
Application number: DE102011103639A
Authority: DE
Inventors: Dirk-Achim Dipl.-Ing, (FH) Schevardo; Michael Wenzel; B.A. Younes Peter; Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Schmid Frank
Original assignee: Diehl Aerospace GmbH
Current assignee: Diehl Aerospace GmbH
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit zumindest drei in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedenen Leuchtmitteln und einer Steuerung, mit der eine Leuchtintensität der Leuchtmittel so änderbar ist, dass ein Farbart einer mit den Leuchtmitteln erzeugten Lichtfarbe im Wesentlichen beibehalten bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Leuchteffekts auf einer reflektierenden Oberfläche mittels einer Leuchte.
Nach dem Stand der Technik sind Leuchten mit mehreren Leuchtmitteln, beispielsweise Leuchtdioden, bekannt. Es können innerhalb einer Leuchte mehrere in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedene Leuchtmittel kombiniert sein. Damit lässt sich in Abhängigkeit der jeweiligen Intensität der Emissionsspektren die Lichtfarbe des von der Leuchte emittierten Lichts variieren. Eine bestimmte Lichtfarbe wird durch einen entsprechenden Farbort im Farbraum definiert.
In jüngerer Zeit gibt es insbesondere im Bereich der Kabinenbeleuchtung von Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, die Anforderung, bestimmte Abschnitte der Kabine hervorgehoben auszuleuchten. Beispielsweise sollen beim Betreten einer Flugzeugkabine die Gepäckfächer und/oder deren Griffe hervorgehoben beleuchtet sein. Während der Flugphase ist dagegen eine solche hervorgehobene Beleuchtung von Gepäckfächern nicht erwünscht. – Zur Erreichung dieses Ziels wäre es denkbar, separate Leuchtmittel zur Beleuchtung bestimmter Kabinenteile vorzusehen und diese je nach Bedarf ein- und auszuschalten. Das Vorsehen zusätzlicher Leuchtmittel erfordert Aufwand. Zusätzliche Leuchten erhöhen das Gewicht einer Kabine, was insbesondere bei Flugzeugkabinen unerwünscht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Leuchte angegeben werden, welche auf einfache und kostengünstige Weise die Erzeugung eines Leuchteffekts auf einer reflektierenden Oberfläche ermöglicht. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll ein Verfahren zur Erzeugung eines Leuchteffekts auf einer reflektierenden Oberfläche angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 10 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7, 9 und 11.
Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Leuchte vorgeschlagen, mit zumindest drei in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedenen Leuchtmitteln und einer Steuerung, mit der eine Leuchtintensität der Leuchtmittel so änderbar ist, dass ein Farbort einer mit den Leuchtmitteln erzeugten Lichtfarbe im Wesentlichen beibehalten bleibt.
Die Emissionsspektren der Leuchtmittel der Leuchte bilden durch additive Farbmischung ein Gesamtemissionsspektrum. Eine Lichtfarbe des von der Leuchte emittierten Lichts wird durch das Gesamtemissionsspektrum bestimmt. Nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, dass eine Leuchtintensität der unterschiedlichen Emissionsspektren und damit das sich daraus ergebende Gesamtemissionsspektrum änderbar ist. Das geänderte Gesamtemissionsspektrum ist allerdings so, dass dessen Lichtfarbe bzw. der dazu korrespondierende Farbort im Wesentlichen unverändert bleiben. D. h. trotz einer Änderung des Gesamtemissionsspektrums bleibt die von der Leuchte emittierte Lichtfarbe für das menschliche Auge unverändert.
Ein geändertes Gesamtemissionsspektrum bewirkt allerdings auf unterschiedlich reflektierenden Oberflächen eine Änderung des jeweiligen Reflexionsspektrums. Die reflektierende Oberfläche erscheint für das menschliche Auge in einer anderen Farbe und/oder Helligkeit. Es kann damit ein oberflächenspezifischer Leuchteffekt erreicht werden. Eine Bereitstellung gesonderter Leuchtmittel ist dafür nicht erforderlich. Der gewünschte Leuchteffekt kann mit geringem apparativem Aufwand erreicht werden.
Die Steuerung umfasst zweckmäßigerweise einen Prozessrechner. Ein solcher Prozessrechner kann so programmiert sein, dass damit bei vorgegebenen Farbort unterschiedliche Gesamtemissionsspektren der Leuchte berechenbar sind. Es können auch bei einem vorgegebenen Farbort mehrere dazu korrespondierende unterschiedliche Gesamtemissionsspektren gespeichert sein und mittels der Steuerung nach einem vorgegebenen Programm abgerufen werden. Bei der Steuerung handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Computer mit einem geeigneten Programm.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind zumindest drei in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedene Leuchtmittel vorgesehen. Dabei kann ein erstes Leuchtmittel ein erstes Emissionsspektrum im Bereich des blauen Lichts, ein zweites Leuchtmittel ein zweites Emissionsspektrum im Bereich des roten Lichts und ein drittes Leuchtmittel ein drittes Emissionsspektrum im Bereich des grünen Lichts aufweisen. Ferner kann ein viertes Leuchtmittel vorgesehen sein, welches ein weißes Licht erzeugendes viertes Emissionsspektrum aufweist. Des Weiteren kann ein fünftes Leuchtmittel vorgesehen sein, welches ein UV-Licht erzeugendes fünftes Emissionsspektrum aufweist.
Die Emissionsspektren der verschiedenen Leuchtmittel können sich teilweise überlagern. So kann beispielsweise das dem weißen Licht entsprechende vierte Emissionsspektrum kombiniert sein mit dem dem blauen Licht entsprechenden ersten Emissionsspektrum, dem dem roten Licht entsprechenden zweiten Emissionsspektrum und/oder dem dem grünen Licht entsprechenden dritten Emissionsspektrum. Durch eine geeignete Wahl der Intensitäten der Emissionsspektren können unterschiedliche Gesamtemissionsspektren erzeugt werden, welche vom menschlichen Auge in ihrer Lichtfarbe nicht unterschieden werden können. Im Falle einer Reflexion solcher unterschiedlicher Gesamtemissionsspektren an geeigneten Oberflächen ergeben sich allerdings für das menschliche Auge wahrnehmbare Helligkeits- und/oder Farbunterschiede.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zumindest einige der Leuchtmittel Leuchtdioden. Leuchtdioden zeichnen sich durch relativ schmalbandige Emissionsspektren aus. Herkömmlich ist eine Vielzahl von Leuchtdioden verfügbar, die sich in ihrem Emissionsspektrum voneinander unterscheiden.
Die vorgeschlagene Leuchte eignet sich insbesondere zur Ausleuchtung von Flugzeugkabinen. Infolgedessen umfasst die Erfindung auch eine Flugzeugkabine mit zumindest einer erfindungsgenmäßen Leuchte. Die Flugzeugkabine umfasst zweckmäßigerweise ferner Flächen, deren erstes Reflexionsspektrum bei Bestrahlung mit Licht eines durch ein erstes Gesamtemissionsspektrum vorgegebenen Farborts verschieden ist von einem zweiten Reflexionsspektrum, welches bei Bestrahlung durch ein vom ersten Gesamtemissionsspektrum verschiedenes zweites Gesamtemissionsspektrum gebildetes Licht des gleichen Farborts hervorgerufen wird. D. h. bei Bestrahlung der betreffenden Fläche mit einem ersten Gesamtemissionsspektrum erscheint die Fläche in einer ersten Helligkeit und/oder Farbe. Bei Bestrahlung mit dem zweiten Gesamtemissionsspektrum ändert sich die erste Helligkeit und/oder Farbe des von der Fläche reflektierten Lichts in eine zweite Helligkeit und/oder Farbe. Damit können eine Fläche, beispielsweise ein Griff einer Lade eines Gepäckfachs, Fluchtwegmarkierungen auf einem Boden oder an Wänden der Flugzeugkabine, hervorgehoben dargestellt werden, ohne dass sich die Leuchtfarbe des die Flugzeugkabine beleuchtenden Lichts und/oder dessen Emissionsrichtung oder dessen Gesamtemissionsintensität wesentlich ändern.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zur Erzeugung eines Lichteffekts auf einer reflektierenden Oberfläche mittels einer erfindungsgemäßen Leuchte mit folgenden Schritten vorgesehen:
Bestrahlen der Oberfläche mit Licht eines vorgegebenen Farborts, wobei das von der Leuchte abgestrahlte Licht ein erstes Gesamtemissionsspektrum aufweist, und
Bestrahlen der Oberfläche mit dem Licht des gleichen Farborts, wobei das von der Leuchte abgestrahlte Licht ein vom ersten Gesamtemissionsspektrum verschiedenes zweites Gesamtemissionsspektrum aufweist.
Dabei ist die Oberfläche so ausgestaltet, dass sich ein Reflexionsspektrum eines von reflektierten Lichts in einer für das menschliche Auge wahrnehmbaren Weise ändert, wenn sich das auf die Oberfläche eingestrahlte Gesamtemissionsspektrum des Lichts in geeigneter Weise ändert. Die Oberfläche kann zu diesem Zweck mit einer Beschichtung versehen sein, welche eine spezifische, besonders deutlich wahrnehmbare Reflexion zeigt, wenn das Gesamtemissionsspektrum des eingestrahlten Lichts sich ändert. Beispielsweise kann die Oberfläche mit Pigmenten oder Partikeln versehen sein, welche für ein bestimmtes Emissionsspektrum eine besondere gute Reflektivität aufweist. Sofern das betreffende Emissionsspektrum im ersten Gesamtemissionsspektrum mit einer hohen Intensität enthalten ist, wird eine hohe Reflektivität hervorgerufen. Im zweiten Gesamtemissionsspektrum kann dagegen eine Intensität des betreffenden Emissionsspektrums geringer sein, so dass die Oberfläche eine geringe Reflektivität aufweist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Gesamtemissionsspektrum einer Leuchte,
2 den zum ersten Gesamtemissionsspektrum korrespondierenden Farbort,
3 ein zweites Gesamtemissionsspektrum der Leuchte und
4 den zum zweiten Gesamtemissionsspektrum korrespondierenden Farbort.
Eine erfindungsgemäße Leuchte umfasst eine erste Leuchtdiode mit einem ersten Emissionsspektrum im Bereich des blauen Lichts, eine zweite Leuchtdiode mit einem zweiten Emissionsspektrum im Bereich des roten Lichts, eine dritte Leuchtdiode mit einem dritten Emissionsspektrum im Bereich des grünen Lichts sowie eine vierte Leuchtdiode, welche weißes Licht erzeugt. Die Leuchtdioden bzw. Leuchtmittel sind in der Leuchte räumlich so miteinander kombiniert, dass eine additive Farbmischung möglich ist. Infolge der additiven Farbmischung der einzelnen Emissionsspektren ergibt sich ein Gesamtemissionsspektrum.
1 zeigt ein erstes Gesamtemissionsspektrum, welches durch eine Überlagerung der vier Emissionsspektren gebildet ist. Dabei weisen die vier Emissionsspektren eine geeignete Intensität auf.
2 zeigt einen Farbort des mit dem ersten Gesamtemissionsspektrum erzeugten Lichts. Der Farbort befindet sich im Bereich der orangen Farbe.
3 zeigt ein zweites Gesamtemissionsspektrum, welches drei schmalbandige Emissionsspektren aufweist. Das zweite Gesamtemissionsspektrum wird ebenfalls als Licht des gleichen Lichtorts vom menschlichen Auge wahrgenommen. Das ergibt sich aus Zusammensicht mit 4. Sofern das in den 1 und 3 gezeigte Licht auf eine reflektierende Oberfläche auftrifft, ist das reflektierte Licht in seinem Reflexionsspektrum so unterschiedlich sein, dass die Unterschiede mit dem Auge wahrnehmbar sind. D. h. eine Beleuchtung ein und derselben Oberfläche mit dem ersten und zweiten Gesamtemissionsspektrum führt dazu, dass sich die Erscheinung der Oberfläche in ihrer Helligkeit und/oder Farbe ändert. Gleichzeitig bleibt aber die Lichtfarbe bzw. der Farbort des die Oberfläche beleuchtenden Lichts unverändert.
Der beschriebene Leuchteffekt kann selbstverständlich auch dann erreicht werden, wenn sich der Farbort durch eine geeignete Ansteuerung der Leuchtmittel kontinuierlich ändert.
Es kann auch sein, dass die Leuchte eine fünfte Leuchtdiode aufweist, welche ein UV-Licht erzeugendes fünftes Emissionsspektrum aufweist. Bei Einschalten der fünften Leuchtdiode können beispielsweise Flächen besonders deutlich sichtbar sein, welche bei Bestrahlung mit dem fünften Emissionsspektrum eine hohe Reflektivität aufweisen.
Anstelle von Leuchtdioden können als Leuchtmittel auch Laserdioden, organische Leuchtdioden und dgl. verwendet werden.

Claims

Leuchte mit zumindest drei in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedenen Leuchtmitteln und einer Steuerung, mit der eine Leuchtintensität der Leuchtmittel so änderbar ist, dass ein Farbort einer mit den Leuchtmitteln erzeugten Lichtfarbe im Wesentlichen beibehalten bleibt.
Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Steuerung einen Prozessrechner umfasst.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest vier in ihrem Emissionsspektrum voneinander verschiedene Leuchtmittel vorgesehen sind.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Leuchtmittel ein erstes Emissionsspektrum im Bereich des blauen Lichts, ein zweites Leuchtmittel ein zweites Emissionsspektrum im Bereich des roten Lichts, und ein drittes Leuchtmittel ein drittes Emissionsspektrum im Bereich des grünen Lichts aufweist.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein viertes Leuchtmittel ein weißes Licht erzeugendes viertes Emissionsspektrum aufweist.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein fünftes Leuchtmittel ein UV-Licht erzeugendes fünftes Emissionsspektrum aufweist.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einige der Leuchtmittel Leuchtdioden sind.
Flugzeugkabine umfassend eine Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Flugzugkabine nach Anspruch 8, umfassend Flächen, deren erstes Reflexionsspektrum bei Bestrahlung mit Licht eines durch ein erstes Gesamtemissionsspektrum vorgegebenen Farborts verschieden ist von einem zweiten Reflexionsspektrum, welches bei Bestrahlung mit durch ein vom ersten Gesamtemissionsspektrum verschiedenes zweites Gesamtemissionsspektrum gebildetes Licht des gleichen Farborts hervorgerufen wird.
Verfahren zur Erzeugung eines Effekts auf einer reflektierenden Oberfläche mittels einer Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: Bestrahlen der Oberfläche mit Licht eines vorgegebenen Farborts, wobei das von der Leuchte abgestrahlte Licht ein erstes Gesamtemissionsspektrum aufweist, und Bestrahlen der Oberfläche mit dem Licht des gleichen Farborts, wobei das von der Leuchte abgestrahlte Licht ein vom ersten Gesamtemissionsspektrum verschiedenes zweites Gesamtemissionsspektrum aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Farbort kontinuierlich verändert wird.