DE19746854A1 - Rettungszeichenleuchte mit Leuchtdioden für den Notbetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Rettungszeichenleuchten, die sowohl in heller Umgebung, als auch in dunkler Umgebung unter den Bedingungen der Notbeleuchtung betrieben werden soll.

Die lichttechnischen Anforderungen an die Leuchtdichten der lichtabstrahlenden Flächen der Piktogramme sind für beide Anforderungen sehr unterschiedlich. So wird in der DIN 5035 für den Netzbetrieb in heller Umgebung eine mittlere Leuchtdichte von 200 cd/m² der lichtabstrahlenden Piktogrammfläche gefordert, bei einem grün-weiß Kontrast größer 1 : 5 und einem grünen Flächenanteil von mindestens 50%. Umgerechnet auf die Leuchtdichte der weißen Fläche bedeutet dies ca. 500 cd/m².

In dunkler Umgebung unter den Bedingungen des Notbetriebes wird eine Mindestleuchtdichte der grünen lichtabstrahlenden Farbe von 5 cd/m² gefordert, bei ansonsten gleichem Piktogramm.

Umgerechnet in mittlere Leuchtdichten, bedeutet dies eine Leuchtdichte der weißen Fläche mindestens 25 cd/m². Dies bedeutet eine um den Faktor 20 absenkbare Leuchtdichte gegenüber dem Netzbetrieb.

Für eine abstrahlende Fläche von 150 × 300 mm wird für den Betrieb in heller Umgebung die Leistung einer Leuchtstofflampe von 8 W entsprechend ca. 400 lm eingesetzt. Im Notbetrieb kann die Leuchtstofflampe gedimmt werden auf einen Lichtstrom von 20 lm. Dies ist jedoch eine Lampenleistung bei der die Leuchtstofflampe wegen der benötigten Heizung der Lampenelektroden unwirtschaftlich arbeitet, d. h. der Leistungsbedarf der Lampen ist größer als es dem Lichtstrom entspricht.

Nachteilig ist weiterhin, daß die Leuchtstofflampen eine begrenzte Lebensdauer besitzt und von komplizierten elektronischen Betriebsgeräten gesteuert werden muß.

Um die Nachteile der Leuchtstofflampe zu überwinden, wird oft versucht Leuchtdioden einzusetzen.

Diese haben den Nachteil einer geringen Lichtausbeute, jedoch den Vorteil einer langen Lebensdauer und einfacher Betriebsgeräte.

Wegen der geringen Lichtausbeute kommen Leuchtdioden nicht für den Betrieb eines Rettungszeichens in heller Umgebung in Frage, jedoch sind sie in der Lage bei entsprechender Anzahl die benötigten Leuchtdichten im Notbetrieb zu erzeugen. Wegen der benötigten grün-weiß Kontraste ist eine weiße Lichtabstrahlung nötig, diese wird im Bereich der grünen Lichtabstrahlung gefiltert.

Die weiße Lichtabstrahlung kann entweder durch weiße Leuchtdioden oder durch eine Lichtmischung roter, grüner und blauer Leuchtdioden realisiert werden.

Dies erfordert eine entsprechende lichtmischende Optik.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Leuchte zu realisieren, die im Netzbetrieb ausreichend große Helligkeiten liefert, die im Notbetrieb eine reduzierte Helligkeit liefert, und die sowohl die Nachteile der Leuchtstofflampe als auch die Nachteile der Leuchtdioden vermeidet.

Die Lösung der erfinderischen Aufgabe erfolgt durch die Nutzung der Vorteile beider Leuchtenkonzepte, so daß die Notleuchte erfindungsgemäß bei Netzbetrieb mit einer Leuchtstofflampe und der Notbetrieb mit Leuchtdioden betrieben wird.

Zur Lichtmischung der Leuchtdioden wird erfindungsgemäß eine Lichtleitscheibenanordnung gewählt, in den eine zur Erzielung der benötigten Leuchtdichte im Notbetrieb eine ausreichende Anzahl von Leuchtdioden einstrahlt, und dessen gesteigerte Leuchtdichte bei Netzbetrieb durch eine oder mehrere Leuchtstofflampen erzeugt wird, deren Licht, gegebenenfalls durch eine Optik entsprechend umgeformt erfindungsgemäß, entweder zur Durchleuchtung der in diesem Fall transluzent gestalteten Lichtverteilungskörper genutzt wird oder zur Einspeisung in eine weitere Lichteintrittsfläche der gleichen Lichtleit­ scheibenanordnung, in den auch die Leuchtdioden einspeisen.

Im letzteren Fall kann auch auf einfache Weise eine zweiseitig lichtabstrahlende Leuchte hergestellt werden.

Besonders vorteilhaft sind kompakte Lichtleitscheibenanordnungen. Werden diese entsprechend der Form des Piktogrammes rechteckig, so können Lichteintrittskanten verwendet werden die im rechten Winkel zueinander stehen, so daß das in die eine Lichteintrittskante eingespeiste Licht an der rechtwinklig dazu stehenden Lichteintrittskante total reflektiert wird.

Wird nun erfindungsgemäß die eine Lichteintrittskante für den Lichteintritt der Leuchtstofflampe verwendet, so kann das Licht der Leuchtdioden über die andere Lichteintrittskante ohne große Verluste eingespeist werden.

Wird nur eine Lichteintrittskante, z. B. die breitere für die Einspeisung der Leuchtstofflampe gewählt, so läßt sich entweder über eine entsprechende Scheibendicke oder über ein Verlaufsraster oder ähnliche Maßnahmen ein gleichmäßiger Verlauf der Leuchtdichteverteilung erreichen.

Somit ist es vorteilhaft, um eine ausreichende Gleichmäßigkeit zu erzielen und um genügende Lichtmengen einspeisen zu können, an den Schmalseiten des rechteckigen Lichtleitkörpers das Licht der Leuchtdioden einzuspeisen und die Leuchtdioden wiederum in solchen Abständen anzuordnen, daß eine gleichmäßige Ausleuchtung entsteht.

Bei der Wahl unterschiedlich farbiger Leuchtdioden wird in dem Lichtleitkörper eine gute Lichtmischung erreicht. Erfindungsgemäß wird diese Lichtmischung wesentlich verbessert, wenn zwischen der Stelle der jeweiligen Lichteinspeisung und der in der Lichtleitscheibe vorhandenen Maßnahmen zur Auslenkung des Lichtes eine genügend große Strecke liegt. Dies bedeutet, daß das Piktogramm durch einen transparenten oder zumindest nicht zum Piktogramm gehörenden Streifen umgeben wird, in dem die Lichtmischung noch nicht perfekt sein muß. Dieser Streifen kann transparent oder lichtundurchlässig abgedeckt sein.

Andererseits ist es auch möglich, die Grafik des Piktogramms mit einer genügend breiten einfarbigen, im Falle der Rettungszeichen grünen und lichtabstrahlenden Streifen zu umgeben, der zumindest überwiegend nur das dazu korrespondierende Licht der farbigen Leuchtdiode durch läßt. Somit läßt sich bei der Verwendung verschiedenfarbiger Leuchtdioden bei Verwendung entsprechender Lichtverteilungen eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielen.

Auch bei weißen Leuchtdioden ist dieser Streifen wegen der dadurch erzeugten besseren Gleichmäßigkeit auf der Piktogrammfläche vorteilhaft.

Wegen der geringen Lichtströme der Leuchtdioden ist es weiterhin besonders wichtig, hohe Wirkungsgrade, d. h. möglichst hohe Leuchtdichten auf der abstrahlenden Oberfläche der Piktogramme zu erzielen. Dieses Ziel läßt sich erfindungsgemäß durch eine optisch getrennte Anbringung mindestens der farbigen Flächen der Piktogramme erreichen. Der Gewinn an Leuchtdichte durch diese Maßnahme kann bis zu Faktor zwei betragen.

Weiterhin vorteilhaft ist es, das Piktogramm leicht abnehmbar anzubringen, um ein schnelles Auswechseln der Zeicheninhalte zu ermöglichen. Beispielsweise kann dies durch Stifte in den Ecken der Piktogramme erfolgen.

Im Sinne der Erfindung ist auch die Umkehrung des Prinzips, bei dem dann im Netzbetrieb die Leuchtdioden mit dem Resultat verminderter Leuchtdichten auf dem Piktogramm betrieben werden, und bei Notbetrieb der Leuchtstofflampe. Dies ist beispielsweise bei betriebsmäßig verdunkelten Räumen günstig.

Die Erfindung wird anhand der Bilder 1 bis 9 erläutert.

Bild 1 zeigt das Beispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit der Lichtleitscheibenanordnung 2, die aus einer oder mehreren Lichtleitscheiben bestehen kann, die aufeinander geschichtet sind. Die Lichtauslenkung kann auf an sich bekannte beliebige Weise erfolgen. Die Leuchtstofflampe 1 speist in die obere Lichteintrittskante der Lichtleitscheibenanordnung ein und erzeugt eine ausreichend hohe Leuchtdichte auf der Piktogrammfläche, z. B. einem Sicherheitszeichen 3.

Die Leuchtdioden 4, die gegebenenfalls mit Optiken zur Lichtbündelung versehen sein können, speisen in eine seitliche Lichteintrittskante der Lichtleitscheibenanordnung ein und erzeugt somit auf dem Piktogramm die benötigte geringere Leuchtdichte. Gegenüber den Lichteintrittskanten können zur Optimierung der Gleichmäßigkeit Reflektoren angeordnet werden.

Bild 2 zeigt eine Verbesserung der Einstrahlung durch die Leuchtdioden, die in diesem Beispiel auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Lichtleitscheibenanordnung angeordnet sind. Die zwischen den Leuchtdioden einschließlich gegebenenfalls ihrer Optiken freibleibenden Flächen können vorteilhaft verspiegelt werden.

Bild 3 zeigt die Möglichkeit, auch auf der dritten von der Leuchtstofflampe freigelassenen Seite Leuchtdioden anzubringen.

Bild 4 zeigt einen Rand 7 zwischen dem Piktogramm und den Lichteintrittsflächen. Dies bewirkt eine gleichmäßige Ausleuchtung und gegebenenfalls Lichtmischung im Bereich des Piktogramms.

Bild 5 zeigt die Möglichkeiten, den Rand 7 für einen Durchblick transparent zu gestalten, da bei Wahl eines geeigneten transparenten Lichtleitmaterials in diesen Bereich das Licht nur transportiert wird, jedoch nicht abstrahlt.

Bild 6 zeigt die Möglichkeit, die Leuchtstofflampe 1 unterhalb der Lichtleit­ scheibenanordnung zu plazieren, z. B. um eine zusätzliche Orientierungsbeleuchtung bei Netzbetrieb zu erreichen.

Bild 7 zeigt die Möglichkeit die Orientierungsbeleuchtung, symbolisiert durch die Lichtkegel 12, mit Hilfe einer an sich bekannten Durchstrahlung der Prismen 10 zu erreichen.

Bild 8 zeigt eine weitere erfinderische Variante, bei der die Lichtleitscheibenanordnung transluzent gestaltet ist. Dies ist beispielsweise bei prismatischer Lichtauslenkung aus der Scheibenoberfläche gegeben, bei volumenstreuenden Lichtleitscheiben und/oder bei einer Beschichtung 16 mit halbtransparentem lichtstreuendem Material. Das Licht der Leuchtstofflampe 1 wird durch den Reflektor 14 zu einer besseren Ausleuchtung gebündelt.

Bild 9 zeigt die Möglichkeit, insbesondere bei der Durchstrahlung, die Lichteintrittskanten der Lichtleitscheibenanordnung auf einer geschwungenen Fläche, in diesem Falle, einer Ellipse anzulegen.

Claims (13)

1. Notleuchte die aus zwei Stromquellen versorgt wird, mit bei der Betriebsart mit einer der beiden Stromquellen durch mindestens eine Leuchtstofflampe hinterleuchtetem, durchleuchtetem oder beleuchtetem Rettungszeichen, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betriebsart mit der zweiten Stromquelle eine Vielzahl von Leuchtdioden in eine oder mehrere Lichteintrittsflächen einer Lichtleitscheibenanordnung mit einseitiger oder beidseitiger Lichtabstrahlfläche zur Hinterleuchtung oder Beleuchtung eines Sicherheitskennzeichens einstrahlen.

2. Notleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Leuchtstofflampe in eine oder mehrere der Lichteintrittsflächen der Lichtleitscheibenanordnung einstrahlt.

3. Notleuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitscheibenanordnung und somit auch das Sicherheitskennzeichen von dem Licht der Leuchtstofflampe durchleuchtet wird.

4. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der Leuchtstofflampe zu einer zusätzlichen Orientierungsbeleuchtung benutzt wird.

5. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden in weißer Lichtfarbe abstrahlen.

6. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht verschiedenfarbiger Leuchtdioden in der Lichtleitscheibenanordnung gemischt wird.

7. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen lichtabstrahlender Piktogrammfläche und Lichteintrittskanten der Lichtleitscheibenanordnung eine Zone freigelassen wird, die ausschließlich der Lichtleitung und damit verbunden der Lichtmischung dient.

8. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Piktogrammfläche freigelassene Randbereich der Lichtleitscheiben­ anordnung durchsichtig bleibt.

9. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Piktogrammfläche freigelassene Randbereich der Lichtleit­ scheibenanordnung lichtundurchlässig abgedeckt ist.

10. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Piktogramm tragende Lichtleitscheibenanordnung rund, d. h. elliptisch, kreisförmig, oval oder eine sonstige vom Rechteck abweichende Form besitzt.

11. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Piktogramm optisch getrennt auf der Lichtleitscheibenanordnung angebracht ist.

12. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Piktogramm optisch getrennt auf der Lichtleitscheibenanordnung angebracht und leicht abnehmbar ist.

13. Notleuchte nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Piktogramm optisch getrennt auf der Lichtleitscheibenanordnung angebracht und leicht abnehmbar durch Stifte befestigt ist.