DE102016120256A1

DE102016120256A1 - Beleuchtungsvorrichtung mit variabler lichtverteilung

Info

Publication number: DE102016120256A1
Application number: DE102016120256.8A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Ville Schmidt
Original assignee: Ledvance GmbH
Current assignee: Ledvance GmbH
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20180116023A1; US10701772B2

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens zwei Gruppen von Leuchtdioden und eine elektronische Schaltung zum Ansteuern der Leuchtdioden auf. Die elektronische Schaltung ist eingerichtet, jede Gruppe von Leuchtdioden separat anzusteuern. Die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der Gruppen von Leuchtdioden unterscheidet sich von der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der anderen Gruppen von Leuchtdioden. Dadurch ist die Lichtverteilung der Beleuchtungsvorrichtung elektronisch umschaltbar.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit elektronisch steuerbarer Lichtverteilung.
Stand der Technik
Bekannte Leuchten, bei denen sich die Lichtverteilung einstellen lässt, verwenden beispielsweise einen mechanisch verstellbaren Reflektor (z.B. Taschenlampen) oder eine aufwändige Reflektoranordnung mit mehreren Lichtquellen, zwischen denen umgeschaltet werden kann (z.B. H4-Lampen für Autoscheinwerfer). Derartige Lösungen sind aufwändig in der Herstellung und/oder bergen eine erhöhte Gefahr eines Defekts.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Beleuchtungsvorrichtung mit elektronisch steuerbarer Lichtverteilung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens zwei Gruppen von Leuchtdioden und eine elektronische Schaltung zum Ansteuern der Leuchtdioden auf. Die Leuchtdioden einer Gruppe unterscheiden sich vorzugsweise (bis auf herstellungsbedingte Toleranzen) nicht voneinander. Die elektronische Schaltung ist eingerichtet, jede Gruppe von Leuchtdioden separat anzusteuern. Beim Ansteuern einer Gruppe von Leuchtdioden werden vorzugsweise alle Leuchtdioden der Gruppe mit den gleichen elektrischen Parametern (beispielsweise Spannung oder Strom) versorgt. Somit erzeugen alle Leuchtdioden einer Gruppe idealerweise (wiederum bis auf herstellungsbedingte Toleranzen) gleiche Abstrahlungsergebnisse. Allerdings können sich die einzelnen Gruppen von Leuchtdioden voneinander durch die verwendeten Leuchtdioden unterscheiden. Insbesondere unterscheidet sich die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der Gruppen von Leuchtdioden von der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der anderen Gruppen von Leuchtdioden. Dadurch kann eine andere Lichtverteilung erzielt werden, je nachdem welche der Gruppen von Leuchtdioden angesteuert werden und daher Licht emittieren.
Eine solche Beleuchtungsvorrichtung erlaubt es, die Lichtverteilung und damit auch die gewünschte Beleuchtungswirkung elektronisch auszuwählen und umzuschalten. Insbesondere ist keine aufwändige Mechanik oder eine mehrere Lichtquellen umhüllende Reflektoroptik erforderlich.
Unter dem Begriff „Leuchtdiode“ wird vorliegend sowohl eine einzelne Leuchtdiode (LED) als auch mehrere in einem LED-Modul zusammengefasste Leuchtdioden verstanden. Dabei kann ein LED-Modul einen einzigen Satz von elektrischen Anschlüssen (z.B. zwei Anschlüsse) aufweisen, über die alle Leuchtdioden des LED-Moduls mit elektrischer Energie versorgt werden können.
Die Abstrahlcharakteristik, in der sich die Gruppen von Leuchtdioden unterscheiden, kann der Öffnungswinkel der Abstrahlung, die Hauptrichtung der Abstrahlung oder eine Kombination der beiden sein. Der Öffnungswinkel der Abstrahlung einer Leuchtdiode kann dabei die Halbwertsbreite (FWHM, full width at half maximum) oder die 1/e-Breite des von der Leuchtdiode ausgesandten Lichtkegels in einem vorbestimmten Abstand zur Leuchtdiode sein. Wenn der Querschnitt durch den Lichtkegel senkrecht zur Ausstrahlungsrichtung nicht kreisförmig ist, so ist die Halbwertsbreite oder 1/e-Breite selbstverständlich immer in der gleichen Ausrichtung der Leuchtdiode zu bestimmen. Vorzugsweise weisen die Leuchtdioden einer ersten Gruppe eine stark streuende Abstrahlung auf, während die Leuchtdioden einer zweiten Gruppe eine gebündelte Abstrahlung aufweisen. Dabei beziehen sich relative Begriffe wie „streuend“ oder „gebündelt“ immer auf das Verhältnis der entsprechenden Parameter von unterschiedlichen Gruppen von Leuchtdioden. Eine Gruppe von Leuchtdioden mit gebündelter Abstrahlung hat also eine Abstrahlung, die stärker ist als die Abstrahlung einer anderen Gruppe von Leuchtdioden. Der Öffnungswinkel der Leuchtdioden kann Halbwertsbreiten zwischen etwa 10° und etwa 120° aufweisen. Beispielsweise können die Leuchtdioden einer ersten Gruppe einen Öffnungswinkel mit einer Halbwertsbreite zwischen etwa 90° und etwa 110 °, insbesondere etwa 110° aufweisen, während die Leuchtdioden einer zweiten Gruppe einen Öffnungswinkel mit einer Halbwertsbreite zwischen etwa 30° und etwa 50 °, insbesondere etwa 40° aufweisen. In diesem Fall werden die Leuchtdioden der ersten Gruppe als „streuend abstrahlend“ und die Leuchtdioden der zweiten Gruppe als „gebündelt abstrahlend“ bezeichnet.
Unter der Hauptrichtung der Abstrahlung kann die Richtung verstanden werden, in der das Intensitätsmaximum der Lichtverteilung abgestrahlt wird. Es kann darunter auch eine durch die Lichtverteilung ausgezeichnete Symmetrieachse verstanden werden. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung eine erste Gruppe von Leuchtdioden aufweisen, die in eine erste Richtung (z.B. nach unten) abstrahlen, sowie eine zweite Gruppe von Leuchtdioden, die in eine zweite Richtung, die von der ersten Richtung verschieden ist, (z.B. zur Seite oder nach oben) abstrahlen.
In einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung können auch mehrere Abstrahlcharakteristiken, in denen sich die Gruppen von Leuchtdioden unterscheiden, kombiniert werden. Beispielsweise können in einer Beleuchtungsvorrichtung die Leuchtdioden einer ersten Gruppe streuend in eine erste Richtung abstrahlen, die Leuchtdioden einer zweiten Gruppe gebündelt in die erste Richtung abstrahlen und die Leuchtdioden einer dritten Gruppe streuend in eine zweite Richtung abstrahlen. Auch eine vierte Gruppe mit Leuchtdioden, die gebündelt in die zweite Richtung abstrahlen, kann vorgesehen sein.
Für jede Abstrahlcharakteristik, in der sich die Leuchtdioden von verschiedenen Gruppen unterscheiden, können auch mehr als zwei unterschiedliche „Werte“ vorgesehen sein. So können beispielsweise drei oder mehr Gruppen von Leuchtdioden vorgesehen sein, die in entsprechend viele Hauptrichtungen abstrahlen. (Die Hauptrichtung der Abstrahlung wird hier als „Wert“ der entsprechenden Abstrahlcharakteristik betrachtet.) Es können auch drei oder mehr Gruppen von Leuchtdioden vorgesehen sein, die jeweils unterschiedliche Öffnungswinkel der Abstrahlung aufweisen. Auch Kombinationen zwischen diesen Möglichkeiten sind vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Leuchtdioden jeder Gruppe räumlich benachbart zueinander angeordnet sind. Beispielsweise können die Leuchtdioden einer ersten Gruppe in einem ersten Teil der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein und die Leuchtdioden einer zweiten Gruppe in einem zweiten Teil. „Erster Teil“ und „zweiter Teil“ bedeutet hier nicht zwangsläufig, dass durch diese Anordnung auch unterschiedliche Richtungen der Abstrahlung einhergehen. Eine entsprechende Anordnung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Leuchtdioden der ersten Gruppe ungefähr in der Mitte der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sind, während die Leuchtdioden der zweiten Gruppe ringförmig um die erste Gruppe angeordnet sind. Andere mögliche Aufteilungen können beispielsweise „links/rechts“ oder „vorne/hinten“ sein.
Alternativ können die Leuchtdioden von zumindest zwei Gruppen untereinander vermischt angeordnet sein. Beispielsweise können bei einer linearen Anordnung der Leuchtdioden die Leuchtdioden von zwei Gruppen immer abwechselnd angeordnet sein. Auch bei einer zweidimensionalen Anordnung kann eine vermischte Anordnung vorgesehen sein, beispielsweise indem einzelne Leuchtdioden einer ersten Gruppe inmitten von mehreren Leuchtdioden einer zweiten Gruppe angeordnet sind.
Auch eine Kombination der beiden vorstehend beschriebenen Anordnungen ist möglich. So können z.B. die Leuchtdioden von zwei Gruppen untereinander vermischt angeordnet sein, während die Leuchtdioden einer dritten Gruppe davon getrennt und nur innerhalb der dritten Gruppe benachbart zueinander angeordnet sind.
Bei einer vermischten Anordnung der Leuchtdioden verschiedener Gruppen kann erreicht werden, dass sich Form und Größe des Lichtaustritts an der Beleuchtungsvorrichtung nicht wesentlich verändern, wenn zwischen den Gruppen von Leuchtdioden umgeschaltet wird. Bei einer getrennten Anordnung der Leuchtdioden hingegen können sich Form und/oder Größe des Lichtaustritts an der Beleuchtungsvorrichtung erkennbar verändern. Beide Effekte können zum Erzielen eines gewünschten Gesamteindrucks der Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Schaltung für jede Gruppe von Leuchtdioden eine Treiberschaltung auf. Die Treiberschaltung ist dazu eingerichtet, die Leuchtdioden der entsprechenden Gruppe mit elektrischer Energie zu versorgen, z.B. in Form einer Konstantstromquelle oder einer Konstantspannungsquelle mit den für die Leuchtdioden geeigneten elektrischen Parametern. Bevorzugterweise ist jede dieser Treiberschaltungen mit einem entsprechenden Schalter (z.B. Ein-Aus-Schalter oder Dimmer) außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung (beispielsweise mit einem Wandschalter) verbindbar. Dadurch können die einzelnen Gruppen von Leuchtdioden über die Schalter unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet und ggf. gedimmt werden.
Die elektronische Schaltung kann auch ein Ansteuermodul zum Ansteuern der Treiberschaltungen aufweisen, d.h. das Ansteuermodul kann festlegen, welche Gruppen von Leuchtdioden ein- bzw. ausgeschaltet sind bzw. wie stark eine Gruppe von Leuchtdioden gedimmt ist. Bevorzugterweise ist das Ansteuermodul mit einem oder mehreren Schaltern außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung (externe Schalter) verbindbar. Auch hier kann über die externen Schalter der Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung gewählt werden. Im Unterschied zur oben dargestellten Ausführungsform, bei der die einzelnen Treiberschaltungen jeweils mit einem entsprechenden Schalter verbindbar sind, welche daher ggf. Netzspannung (230 V) schalten müssen, werden hier über die Schalter nur Steuersignale geschaltet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Schaltung ferner ein Kommunikationsmodul auf, das eingerichtet ist zur Kommunikation mit einer Bedieneinheit außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung. Ansteuermodul und Kommunikationsmodul können auch in einer gemeinsamen elektronischen Schaltung kombiniert werden.
Die Kommunikation zwischen Kommunikationsmodul und Bedieneinheit kann zur drahtgebunden und/oder drahtlos erfolgen. Über die Bedieneinheit kann der Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung ausgewählt werden, der dann über das Kommunikationsmodul an das Ansteuermodul übertragen wird, welches die Treiberschaltungen entsprechend ansteuert. Eine drahtlose Kommunikation zwischen Bedieneinheit und Kommunikationsmodul hat den Vorteil, dass nur für die Stromversorgung der Beleuchtungsvorrichtung ein Kabel erforderlich ist, nicht aber für die Ansteuerung. Dies ist besonders bei der Nachrüstung bestehender Elektroinstallationen mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung von Vorteil. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist grundsätzlich für alle Arten der Stromversorgung geeignet. Bei Bedarf kann ein geeignetes Vorschaltgerät eingesetzt werden, um die elektrischen Parameter anzupassen.
Die Bedieneinheit kann fest im Raum installiert sein, sie kann aber auch tragbar ausgestaltet sein. Ferner ist vorgesehen, dass die Bedieneinheit ein Computer, insbesondere ein Tablet-Computer oder ein Smartphone, ist, auf dem ein Softwaremodul (Programm oder App) ausgeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Beleuchtungssystem aufweisend eine oder mehrere der vorstehend erläuterten Beleuchtungsvorrichtungen. Vorzugsweise weist das Beleuchtungssystem auch eine Bedieneinheit (z.B. wie oben diskutiert) zur selektiven Ansteuerung der Gruppen von Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtungen auf.
Unter dem Begriff „Beleuchtungsvorrichtung“ werden hierin sowohl Leuchten und Lampen verstanden, also insbesondere Arbeitsplatzleuchten, Beleuchtungsscheinwerfer und Retrofit-Lampen zum Ersatz herkömmlicher Glühlampen. Der Begriff „Beleuchtungsvorrichtung“ umfasst auch Vorrichtungen für die Erzeugung optischer Strahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs, also vom ultravioletten (UV) Bereich bis zum Nah-Infrarot-(NIR-)Bereich, beispielsweise auch Lampen, die für die Beleuchtung von Pflanzen vorgesehen sind. Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Pflanzen könnte beispielsweise im Ausstrahlungswinkel an das Wachstum der Pflanze (ggf. automatisch) angepasst werden.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1a eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung;
1b eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung;
2a-c schematische Darstellungen verschiedener Betriebszustände einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung;
3a-c schematische Darstellungen verschiedener Betriebszustände einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung; und
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der elektronischen Ansteuerung einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In den nachfolgend beschrieben 1-3 ist jeweils die Anordnung von Leuchtdioden auf einem Substrat (z.B. einer Leiterplatte) dargestellt. Weitere Komponenten der jeweiligen Leuchtvorrichtungen wie z.B. Gehäuse, elektronische Ansteuerschaltung, usw. sind nicht dargestellt.
Die in den 2-3 dargestellten Lichtstärkeverteilungskurven und Helligkeitsverteilungen sind rein qualitativer Art und zum besseren Verständnis stark vereinfacht.
1a und 1b zeigen schematisch zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung. In der Darstellung gemäß 1a sind Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel (streuende Abstrahlung) und Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel (gebündelte Abstrahlung) abwechselnd in einer Reihe auf einem Substrat 3 angeordnet. Hier und im Weiteren ist der Öffnungswinkel schematisch durch von der Leuchtdiode ausgehende Strahlen dargestellt. Die Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel bilden eine erste Gruppe von Leuchtdioden 1, die Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel bilden eine zweite Gruppe von Leuchtdioden 2. Die Leuchtdioden 1 der ersten Gruppe können gemeinsam ein- und ausgeschaltet und ggf. gedimmt werden. Auch die Leuchtdioden 2 der zweiten Gruppe können gemeinsam ein- und ausgeschaltet und ggf. gedimmt werden. Durch die vermischte Anordnung der Leuchtdioden 1,2 der beiden Gruppen sind Form und Größe des Lichtaustritts an der Leuchtvorrichtung weitgehend unabhängig vom Betriebszustand, d.h. davon ob nur die Leuchtdioden 1 der ersten Gruppe, nur die Leuchtdioden 2 der zweiten Gruppe oder die Leuchtdioden 1,2 beider Gruppen eingeschaltet sind. Dies gilt umso mehr, je mehr Leuchtdioden in beiden Gruppen zum Einsatz kommen.
In der Darstellung gemäß 1b sind die Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel zueinander benachbart als erste Gruppe von Leuchtdioden 2 in der Mitte der Leuchtvorrichtung angeordnet. Die Leuchtdioden 2 der ersten Gruppe können gemeinsam ein- und ausgeschaltet und ggf. gedimmt werden. Die Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel sind zu beiden Seiten dieser ersten Gruppe angeordnet, jeweils mehrere Leuchtdioden 1 zueinander benachbart als Teilgruppen. Auch wenn die beiden Teilgruppen voneinander getrennt sind, so können die Leuchtdioden 1 beider Teilgruppen dennoch gemeinsam als zweite Gruppe ein- und ausgeschaltet und ggf. gedimmt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass beide Teilgruppen separate Gruppen darstellen, die getrennt voneinander angesteuert werden können. Die Trennung einer Gruppe in Teilgruppen kann auch bei anderen Ausführungsformen zum Einsatz kommen.
In den 2a-2c sind links schematisch verschiedene Betriebszustände einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung sowie die jeweils dazugehörige Lichtstärkeverteilung (Mitte) und die Form der Lichtaustrittsöffnung (rechts) dargestellt. Bei den links gezeigten Betriebszuständen sind jeweils nur die Leuchtdioden dargestellt, die angeschaltet sind. Ausgeschaltete Leuchtdioden sind in dieser Darstellung nicht wiedergegeben, auch wenn sie selbstverständlich vorhanden sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel zueinander benachbart als erste Gruppe in der Mitte der Leuchtvorrichtung angeordnet. Die Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel umgeben als zweite Gruppe die erste Gruppe von Leuchtdioden im Wesentlichen ringförmig. Die Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel werden schematisch als Kreis mit zentralem Punkt dargestellt, die Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel werden schematisch als Kreis mit einem konzentrischen kleinen Kreis darin dargestellt.
In 2b sind nur die außen liegenden Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel der zweiten Gruppe eingeschaltet. Hieraus ergibt sich breite streuende Lichtstärkeverteilung. Die Lichtaustrittsöffnung der Beleuchtungsvorrichtung zeigt eine Lücke in der Mitte, wo sich die ausgeschalteten Leuchtdioden 2 der ersten Gruppe befinden und hat durch die Form eines Kreisrings.
In 2c sind nur die innen liegenden Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel der ersten Gruppe eingeschaltet. Hieraus ergibt sich gebündelte Lichtstärkeverteilung. Der Lichtaustritt aus der Beleuchtungsvorrichtung erfolgt nur in einem kleinen Bereich in der Mitte und hat die Form einer kleinen Kreisscheibe.
In 2a sind die Leuchtdioden 1,2 beider Gruppen eingeschaltet. Die Lichtstärkeverteilung entspricht demnach der Kombination der beiden oben erläuterten Fälle, d.h. eine breite streuende Lichtverteilung mit einem zusätzlichen nach „vorne“, d.h. entlang der Hauptausstrahlungsrichtung gerichteten Anteil. Der Lichtaustritt aus der Beleuchtungsvorrichtung erfolgt über die ganze Lichtaustrittsöffnung und hat dadurch die Form einer großen Kreisscheibe.
In den 3a-3c sind links verschiedene Betriebszustände einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung schematisch dargestellt. In der Mitte ist wieder schematisch die Lichtstärkeverteilung gezeigt, rechts ist jeweils der Beleuchtungseindruck in einem Raum schematisch dargestellt, wenn die dritte Ausführungsform in dem Raum von der Decke abgehängt ist.
Die Darstellung der Betriebszustände links zeigt jeweils nur einen Schnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung. Diese kann linear, rund oder als Polygon, auch angepasst an die Form der Raumes gestaltet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein erstes Substrat 3 im Wesentlichen parallel zur Raumdecke und ein zum ersten Substrat 3 angewinkelt angeordnetes zweites Substrat 4 auf. Auf dem ersten Substrat 3 sind Leuchtdioden 2 mit kleinem Öffnungswinkel als erste Gruppe so angeordnet, dass sie im Wesentlichen nach unten abstrahlen und so eine direkte Beleuchtung bewirken. Auf dem zweiten Substrat 4 sind Leuchtdioden 1 mit großem Öffnungswinkel als zweite Gruppe so angeordnet, dass sie schräg nach oben und damit gegen die Raumdecke abstrahlen und so eine indirekte Beleuchtung bewirken.
3b zeigt den Betriebszustand, in dem nur die Leuchtdioden 1 der zweiten Gruppe eingeschaltet sind (nur indirekte Beleuchtung über das Anstrahlen der Decke). 3c zeigt den Betriebszustand, in dem nur die Leuchtdioden 2 der ersten Gruppe eingeschaltet sind (nur direkte Beleuchtung).
3a zeigt den Betriebszustand, in dem die Leuchtdioden 1,2 beider Gruppen eingeschaltet sind. In der Darstellung des Beleuchtungseindrucks rechts ist jeweils der direkt beleuchtete Bereich des Raumes schraffiert dargestellt (unter der Annahme, dass zwei entsprechende lineare Leuchtvorrichtungen im schematisch dargestellten Raum von vorne nach hinten verlaufen, jeweils mit Abstrahlung der zweiten Gruppe in Richtung der jeweiligen Wand, wie in der linken Spalte gezeigt).
Wenn die vorstehend beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen dimmbar eingerichtet sind, lassen sich nicht nur die beschriebenen Betriebszustände einstellen, sondern auch Mischzustände, in 2 beispielsweise eine starke gebündelte Beleuchtung mit den Leuchtdioden 2 der ersten Gruppe bei gleichzeitiger schwacher Beleuchtung durch die breit streuenden Leuchtdioden 1 der zweiten Gruppe. In 3 kann beispielsweise eine starke direkt Beleuchtung mit einer schwachen indirekten Beleuchtung kombiniert werden. Auch andere Kombinationen sind möglich.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der elektronischen Ansteuerung einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung. Die Leuchtvorrichtung weist eine erste Gruppe von Leuchtdioden 1 (hier mit großem Öffnungswinkel) und eine zweite Gruppe von Leuchtdioden 2 (hier mit kleinem Öffnungswinkel) auf. Der Einfachheit halber sind die Leuchtdioden 1,2 der beiden Gruppen hier getrennt voneinander dargestellt, da es hier nur auf die Zusammenhänge der elektrischen Ansteuerung ankommt. Die Gruppen können aber auch untereinander vermischt angeordnet sein. Die Leuchtdioden 1 der ersten Gruppe werden von einem ersten Treiber 5 angesteuert, die Leuchtdioden 2 der zweiten Gruppe werden von einem zweiten Treiber 6 angesteuert. Beide Treiber 5,6 sind mit der Netzspannung 7 (z.B. 230 V Wechselspannung) verbunden und erzeugen daraus die für die Leuchtdioden 1,2 erforderlichen Spannungen bzw. Ströme.
Beide Treiber 5,6 werden von einem Kommunikations- und Ansteuermodul 8 angesteuert. Das Kommunikations- und Ansteuermodul 8 steuert die Treiber 5,6 so an, dass der an einer Bedieneinheit 9 gewählte Betriebszustand der Leuchtvorrichtung erzielt wird. Die Information über den gewählten Betriebszustand wird über Funk von der Bedieneinheit 9 an das Kommunikations- und Ansteuermodul 8 übertragen. Die Bedieneinheit 9 kann eine für die Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Funkfernbedienung oder auch ein Smartphone mit einer entsprechenden App sein. Die Funkkommunikation kann über einen bekannten Funkstandard wie Bluetooth, ZigBee, o.ä., aber auch über ein speziell für die Beleuchtungsvorrichtung geschaffenes Funkprotokoll erfolgen.
In der gezeigten Ausführungsform weist die Bedieneinheit 9 zwei Bedienelemente auf: Über den linken Schieberegler 10 wird die Gesamtleistung der Beleuchtungsvorrichtung gewählt. Die Verteilung der Gesamtleistung auf die beiden Gruppen von Leuchtdioden 1,2 wird durch den rechten Schieberegler 11 gewählt. In dessen mittiger Position wird die Gesamtleistung gleichmäßig auf beide Gruppen von Leuchtdioden 1,2 verteilt. In der oberen Position wird die zweite Gruppe mit den gebündelt abstrahlenden Leuchtdioden 2 abgeschaltet und die die erste Gruppe mit den breit streuenden Leuchtdioden 1 versorgt. In der unteren Position verhält es sich umgekehrt. Der rechte Schieberegler 11 erlaubt somit ein Überblenden zwischen den beiden Gruppen. Die Wahrnehmung eines derart beleuchteten Raumes lässt sich dadurch von diffus und schattenarm bis hin zur dramatischen Szenerie nach Art einer Bühnenbeleuchtung variieren.
Die beiden Schieberegler 10,11 können als mechanische Schieberegler oder als entsprechende Darstellung auf einem Touchscreen ausgeführt sein. Auch können statt Schiebereglern 10,11 andere geeignete Komponenten, z.B. Wippschalter, Drehregler, usw. verwendet werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Leuchtdiode
2: Leuchtdiode
3: Substrat
4: Substrat
5: Treiber
6: Treiber
7: Netzspannung
8: Kommunikations- und Ansteuermodul
9: Bedieneinheit
10: Regler
11: Regler

Claims

Beleuchtungsvorrichtung aufweisend mindestens zwei Gruppen von Leuchtdioden und eine elektronische Schaltung zum Ansteuern der Leuchtdioden, wobei die elektronische Schaltung eingerichtet ist, jede Gruppe von Leuchtdioden separat anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der Gruppen von Leuchtdioden sich von der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdioden von zumindest einer der anderen Gruppen von Leuchtdioden unterscheidet.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abstrahlcharakteristik, in der sich die Gruppen von Leuchtdioden unterscheiden, der Öffnungswinkel der Abstrahlung, die Hauptrichtung der Abstrahlung oder eine Kombination der beiden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Leuchtdioden jeder Gruppe räumlich benachbart zueinander angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei die Leuchtdioden von zumindest zwei Gruppen untereinander vermischt angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die elektronische Schaltung eine Treiberschaltung für jede Gruppe von Leuchtdioden aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei jede Treiberschaltung mit einem Schalter außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung verbindbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die elektronische Schaltung ein Ansteuermodul zum Ansteuern der Treiberschaltungen aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Ansteuermodul mit einem oder mehreren Schaltern außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung verbindbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die elektronische Schaltung ferner ein Kommunikationsmodul eingerichtet zur Kommunikation mit einer Bedieneinheit außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Kommunikationsmodul zur drahtgebundenen und/oder drahtlosen Kommunikation mit der Bedieneinheit eingerichtet ist.
Beleuchtungssystem aufweisend eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine Bedieneinheit zur selektiven Ansteuerung der Gruppen von Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtungen.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 12, wobei die Bedieneinheit ein Softwaremodul zur Ausführung auf einem Computer, insbesondere auf einem Smartphone, aufweist.