DE202005009623U1 - Tragbare Leuchte - Google Patents
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Abstract
Tragbare
Leuchte (1) mit wenigstens einer LED-Lichtquelle (2), einer dieser
zugeordneten ein- und ausschaltbaren Spannungsversorgung (3) und
einer Lichtverteilungseinrichtung (4) zur Variation einer Lichtstärkeverteilung
der Lichtquelle (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilungseinrichtung
(4) ein relativ zur Lichtquelle (2) abstandsvariables Linsensystem
(5) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine tragbare Leuchte mit wenigstens einer LED-Lichtquelle, einer dieser zum Ein- und Ausschalten zugeordneten Spannungsversorgung und einer Lichtverteilungseinrichtung zur Variation einer Lichtstärkenverteilung der Lichtquelle.
- Solche tragbaren Leuchten können als Stableuchten, Taschenleuchten, Handleuchten oder auch Kopfleuchten ausgebildet sein. Zur Spannungsversorgung können eine oder mehrere Batterien dienen. Es besteht die Möglichkeit, dass diese Batterien wieder aufladbar sind.
- Wird ein entsprechender elektrischer Kontakt zwischen Lichtquelle und Spannungsversorgung hergestellt, ist die Lichtquelle eingeschaltet. Die Lichtquelle weist eine bestimmte Lichtstärkeverteilung auf, die durch eine Lichtverteilungseinrichtung gegebenenfalls variierbar ist.
- Bisher sind aus der Praxis LED-Lichtquellen, Halogen-Hüllkolbenlampen oder auch Glühlampen als Lichtquellen bekannt, deren Lichtstärkeverteilung durch Verstellung eines parabolischen oder hyperbolischen Reflektors variiert werden kann. Dieser Reflektor ist auf einer zur Lichtaustrittsrichtung gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle angeordnet.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere bei LED-Lichtquellen in einfacher konstruktiver Weise und ohne größeren Platzbedarf die Lichtverteilungseinrichtung zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß weist die Lichtverteilungseinrichtung ein relativ zur Lichtquelle abstandsvariables Linsensystem auf. Je nach Positionierung des Linsensystems relativ zur LED-Lichtquelle wird die Lichtstärkeverteilung des nach außen abgegebenen Lichts variiert.
- Aufwendige konstruktive Maßnahmen innerhalb der Leuchte sind nicht mehr notwendig, wie parabolische oder hyperbolische Reflektoren. Die Verstellung solcher Reflektoren ist in der Praxis mit relativ hohem Aufwand verbunden. Außerdem ist die Herstellung solcher Reflektoren zum Erhalt einer rotationssymmetrisch gleichmäßigen Lichtstärkeverteilung recht aufwendig und es können leicht Abweichungen von einer solchen rotationssymmetrischen Lichtstärkeverteilung auftreten. Die Schwierigkeiten bei den aus der Praxis vorbekannten Leuchten werden noch größer, falls mehr als eine LED-Lichtquelle oder mehrere andere Lichtquellen verwendet werden.
- Auch die technischen Maßnahmen zur relativen Verstellung von Reflektor und Lichtquelle sind aufwendig, um beispielsweise bei Verstellen der Lichtquelle diese nicht nur genau relativ zum Reflektor zu führen, sondern auch gleichzeitig immer die elektrische Versorgung aufrechtzuerhalten.
- Erfindungsgemäß wird nur das entsprechende Linsensystem relativ zur Lichtquelle so bewegt, dass sich der Abstand zwischen diesen verändert. Selbst bei einer gewissen Fehlausrichtung von Lichtquelle und Linsensystem ergibt sich immer noch eine gleichmäßige Lichtstärkeverteilung. Durch die Bewegung des Linsensystems, entfallen aufwendige Mechanismen zur Bewegung der Lichtquelle bei Aufrechterhaltung der Spannungsversorgung.
- Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Linsensystem eine Linsenscheibe mit integrierter Linse aufweisen. Die Linse kann in diesem Zusammenhang als von der Linsenscheibe vorstehende Konvexlinse ausgebildet sein.
- Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann das Linsensystem in axialer Leuchtenrichtung verstellbar relativ zum Leuchtengehäuse gelagert sein. Im Fall einer Linsenscheibe mit integrierter Linse muss beispielsweise nur die Linsenscheibe entsprechend verstellt werden, um dadurch eine Abstandsvariation zwischen Lichtquelle und Linse zu erhalten.
- Es besteht die Möglichkeit, die Lichtquelle fest im Leuchtengehäuse anzuordnen und durch Betätigen eines entsprechenden Schalters die Lichtquelle mit der Spannungsversorgung zu verbinden oder diese Verbindung zu unterbrechen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Lichtquelle zum Ein- und Ausschalten in axialer Leuchtenrichtung verstellbar zu lagern. Dies bedeutet, dass durch entsprechende Manipulation von außerhalb der tragbaren Leuchte die Lichtquelle entsprechend verstellt wird und in ihre Ein oder Ausschaltposition bewegt wird.
- Um die Lichtquelle relativ zum Linsensystem im eingeschalteten Zustand in einer relativ zum Leuchtengehäuse vorbestimmten Position anzuordnen, kann die Lichtquelle nach Einschalten in ihrer axialen Position fixiert sein. Eine solche Fixierung kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass die Lichtquelle im eingeschalteten Zustand beispielsweise gegen einen entsprechenden Anschlag gedrückt ist, der die axiale Position fixiert.
- Um die LED-Lichtquelle in ihrer Lebensdauer zu verbessern und gleichzeitig eine entsprechende Wärmeentwicklung zu vermindern, kann im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle eine dieser zugeordnete Kühleinrichtung aktiviert sein.
- Die Aktivierung kann dadurch vereinfacht werden, dass beispielsweise die Kühleinrichtung nur in ihrem aktivierten Zustand mit der Spannungsversorgung verbunden ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Verbindung zur Spannungsversorgung durch den eingeschalteten Zustand der Lichtquelle realisiert wird.
- Zur vereinfachten Manipulation des Linsensystems zur Abstandsvariierung relativ zur Lichtquelle, kann das Linsensystem in einem drehbaren Leuchtenkopf gehalten sein, wobei durch Drehung des Leuchtenkopfes der Abstand zwischen Linsensystem und Lichtquelle variierbar ist.
- Um gegebenenfalls das Linsensystem vor äußeren Einflüssen zu schützen, die das Linsensystem verschmutzen oder beschädigen könnten, kann eine Schutzscheibe auf der der Lichtquelle abgewandten Außenseite des Linsensystems insbesondere im Leuchtenkopf angeordnet sein. Eine solche Schutzscheibe kann beispielsweise aus Quarz oder dergleichen hergestellt sein.
- Um die tragbare Leuchte insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen verwenden zu können, kann diese explosionsgeschützt ausgebildet sein.
- Es sind unterschiedliche LED-Lichtquellen mit der erfindungsgemäßen Leuchte verwendbar, wie beispielsweise eine mit einer Lichtstärkeverteilung mit Punktstrahl- oder Breitstrahlcharakteristik.
- Um die Lichtabgabe der LED-Lichtquelle durch die Kühleinrichtung nicht zu behindern, kann die Kühleinrichtung der Lichtquelle auf ihrer dem Linsensystem abgewandten Rückseite zugeordnet sein.
- Um den Zusammenbau und gegebenenfalls auch eine Reparatur der tragbaren Leuchte in einfacher Weise durchführen zu können, kann der Leuchtenkopf einen aufgeschraubten Verschraubungsring aufweisen. Dieser Verschraubungsring kann beispielsweise zur Fixierung der Linsenscheibe mit Linse und der Schutzscheibe relativ zum übrigen Leuchtenkopf dienen. Durch Abschrauben des Verschraubungsrings kann eine gegebenenfalls beschädigte oder zerstörte Schutzscheibe in einfacher Weise ausgetauscht werden. Dies gilt analog für das Linsensystem. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass nach Abschrauben des Verschraubungsrings die LED-Lichtquelle zur Wartung oder zum Austausch zugänglich ist.
- Es sind unterschiedliche Mechanismen verwendbar, um die Leuchte ein- und auszuschalten. Bei einem Ausführungsbeispiel kann insbesondere das Ausschalten der Leuchte selbsttätig erfolgen. Eine Möglichkeit einer solchen selbsttätigen Ausschaltung kann darin gesehen werden, dass die LED-Lichtquelle in Richtung einer Ausschaltposition beispielsweise federbeaufschlagt ist.
- Um einen Ausgangsabstand zwischen Lichtquelle und Linsenscheibe vor entsprechender Abstandsvariation festzulegen, kann die Linsenscheibe wenigstens einen die Linse umgebenden, in Richtung Lichtquelle vorstehenden Ring aufweisen. Mittels dieses Rings wird der Ausgangsabstand festgelegt.
- In diesem Zusammenhang kann es weiterhin als günstig angesehen werden, wenn der vorstehende Ring mit seinem freien Ende auf einem freien Hülsenende des Leuchtenkopfes aufsteht, ist der Leuchtenkopf dann in einer ersten Drehstellung, ist durch diesen Kontakt von freiem Ende und freiem Hülsenende beispielsweise ein geringster Abstand zwischen Lichtquelle und Linse bzw. Linsenscheibe bestimmt. Durch Verdrehen des Leuchtenkopfes aus dieser Drehstellung wird der Abstand zwischen Lichtquelle und Linsenscheibe bzw. Linse vergrößert. Durch den Kontakt der freien Enden ist immer gewährleistet, dass entsprechend zur Verdrehung des Leuchtenkopfes ein entsprechender Abstand zwischen Lichtquelle und Linse vorliegt.
- Um im Einschaltzustand die elektrische Kontaktierung der Lichtquelle in einfacher Weise sicherzustellen, kann der Lichtquelle ein Kontaktring zugeordnet sein, welcher bei elektrischem Kontakt mit der Lichtquelle diese einschaltet.
- Um in einfacher Weise eine im Wesentlichen rotationssymmetrisch gleichmäßige Lichtstärkeverteilung zu erhalten, kann die Lichtquelle auf der optischen Achse der Linse der Linsenscheibe angeordnet sein.
- Bei mehreren LED-Lichtquellen können diese entsprechend verteilt um die optische Achse und in der Regel gleich beabstandet von dieser angeordnet sein.
- Insbesondere zur Verbesserung des Explosionsschutzes der erfindungsgemäßen Leuchte kann diese mit Kunststoff umspritzt sein und alle Einrichtungen im Leuchtengehäuse dicht und druckfest angeordnet sein. Dies wird dadurch unterstützt, dass beispielsweise zwischen Leuchtenkopf und Leuchtengehäuse und/oder Verschraubungsring und Leuchtenkopf umlaufende Dichtelemente angeordnet sind.
- Die LED-Lichtquellen können auch gegebenenfalls farbiges Licht abgeben, es können LED-Lichtquellen verschiedener Farbe und gegebenenfalls separat einschaltbar verwendet werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass die Schutzscheibe eingefärbt ist.
- Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figur näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen tragbaren Leuchte. -
1 zeigt eine tragbare Leuchte1 in Form einer Stableuchte mit einer Anzahl von in einem Leuchtengehäuse9 angeordneten Batterien25 als Spannungsversorgung3 . Die Batterien können wiederaufladbar sein. - Das Leuchtengehäuse
9 ist kunststoffummantelt und dicht und druckfest ausgebildet, um auch in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden zu können. Die Kunststoffummantelung26 erstreckt sich dabei über den größten Teil des Leuchtengehäuses9 in axialer Leuchtenrichtung8 . - An einem Lichtabgabeende der Leuchte
1 ist als Lichtquelle2 zumindest eine LED angeordnet. Diese ist in axialer Leuchtenrichtung8 beweglich innerhalb eines als Schaltkapsel ausgebildet Leuchtenkopfes11 gelagert. Durch entsprechende axiale Bewegung der LED-Lichtquelle2 wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen bzw. geöffnet. Ist der Stromkreis geschlossen, wird die Diode mittels einer Kühleinrichtung10 gekühlt, wobei ein metallischer Kontakt zwischen Kühleinrichtung10 und Schaltkapsel hergestellt ist. - Im eingeschalteten Zustand ist die LED-Lichtquelle
2 in ihrer axialen Lage fixiert. - Die Kühleinrichtung
10 ist einer Rückseite15 der LED-Lichtquelle2 zugeordnet, die in Richtung der Spannungsversorgung3 weist. Auf ihrer dieser Rückseite15 gegenüberliegenden Vorderseite der LED-Lichtquelle2 ist dieser eine Lichtverteilungseinrichtung4 vorgeordnet. Diese ist als Linsensystem5 ausgebildet sein, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Linsensystem5 eine im Wesentlichen plane Linsenscheibe6 und eine in dieser integrierte Linse7 umfasst. Linsenscheibe6 mit Linse7 ist durch Drehen des Leuchtenkopfes11 mit an diesem fixierten Verschraubungsring16 in axialer Leuchtenrichtung8 verstellbar. Durch diese Verstellung wird ein Abstand12 zwischen LED-Lichtquelle2 und Linse7 vergrößert oder verkleinert. - Durch diese Abstandsveränderung wird eine von der LED-Lichtquelle
2 vorgegebene Lichtstärkeverteilung, die sowohl eine Breitstrahl- als auch Punktstrahlcharakteristik aufweisen kann, in gewünschterweise verändert, wobei die Linse7 eine fest eingestellte Brennweite aufweist. - Zur Verstellung von Linsenscheibe
6 und Linse7 in axiale Leuchtenrichtung8 ist der Leuchtenkopf11 mittels eines entsprechenden Gewindes auf dem Leuchtengehäuse9 verdrehbar und damit verstellbar in axialer Leuchtenrichtung8 gelagert. - Die Linse
7 ist auf der der LED-Lichtquelle2 zugewandten Seite als Konvexlinse ausgebildet, wobei auf der der Linse7 abgewandten Seite der Linsenscheibe6 , das heißt der Außenseite14 , ist eine plane Schutzscheibe13 angeordnet. Diese ist in ihren Abmessungen gleich zur Linsenscheibe6 und wird über den Verschraubungsring16 am Leuchtenkopf11 zusammen mit dem entsprechenden Linsensystem5 der Lichtverteilungseinrichtung4 gehalten. - Durch die Linse
7 ist eine optische Achse20 bestimmt, auf der die LED-Lichtquelle2 angeordnet ist. Der in1 dargestellte Abstand12 zwischen LED-Lichtquelle2 und Linse7 ist durch die Anlage von freien Enden eines inneren Rings17 mit einem die LED-Lichtquelle2 umgebenden Ring bestimmt. Der Innenring17 steht von der die Linse7 aufweisenden Rückseite der Linsenscheibe6 vor und ist von einem äußeren Ring18 umgeben. Dieser weist in Richtung LED-Lichtquelle2 eine geringere Langsausdehnung als der Außenring18 auf und ist mit seinem freien Ende21 in Kontakt mit einem freien Hülsenende22 des Leuchtenkopfes11 . - Der mit dem Innenring
17 in Kontakt stehende, die LED-Lichtquelle2 umgebende Ring weist eine mittlere Öffnung auf, in der die LED-Lichtquelle2 angeordnet ist und die von einem Ringflansch umrandet ist. Dieser Ringflansch ist von einem Kontaktring19 umgeben, der bei Kontakt mit der LED-Lichtquelle2 diese einschaltet. - Um die Leuchte
1 auch im Bereich des Leuchtenkopfes11 so auszugestalten, dass sie dicht und druckfest ist, sind zwischen Leuchtenkopf11 und Leuchtengehäuse9 sowie zwischen Verschraubungsring16 und Leuchten köpf11 ringförmige Dichtelemente23 ,24 angeordnet. - Erfindungsgemäß kann auf entsprechende Reflektoren mit Parabel- oder Hyperbelform verzichtet werden, so dass der Aufbau der Leuchte einfach ist und doch eine Lichtstärkeverteilung der Leuchte verändert werden kann. Dies geschieht durch eine in axialer Leuchtenrichtung
8 verstellbare Linse bzw. Linsensystem. Es besteht ebenfalls die Mög lichkeit mehrere LED-Lichtquellen zu verwenden, die beispielsweise gleich verteilt und gleich beabstandet zur optischen Achse20 angeordnet sind. Außerdem besteht auch die Möglichkeit jeder dieser LED-Lichtquellen eine entsprechende Linse7 zuzuordnen, wobei zur Variation der Lichtstärkeverteilung die Brennweiten der verschiedenen Linsen auch unterschiedlich sein können. - Weiterhin besteht die Möglichkeit, auch farbige LED-Lichtquellen zu verwenden oder gegebenenfalls die Schutzscheibe
13 farbig auszubilden. - Erfindungsgemäß wird bei allen diesen Ausführungsbeispielen das entsprechende Linsensystem bzw. die durch das Linsensystem gebildete Lichtverteilungseinrichtung
4 durch Drehen des Leuchtenkopfes11 axial bewegt und damit die Lichtstärkeverteilung, die von der LED-Lichtquelle2 vorgegeben ist, zu variieren.
Claims (19)
- Tragbare Leuchte (
1 ) mit wenigstens einer LED-Lichtquelle (2 ), einer dieser zugeordneten ein- und ausschaltbaren Spannungsversorgung (3 ) und einer Lichtverteilungseinrichtung (4 ) zur Variation einer Lichtstärkeverteilung der Lichtquelle (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilungseinrichtung (4 ) ein relativ zur Lichtquelle (2 ) abstandsvariables Linsensystem (5 ) aufweist. - Tragbare Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (
5 ) als Linsenscheibe (6 ) mit integrierter Linse (7 ) ausgebildet ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (
5 ) in axialer Leuchtenrichtung (8 ) verstellbar relativ zu einem Leuchtengehäuse (9 ) gelagert ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (
2 ) zum Ein- und Ausschalten in axialer Leuchtenrichtung (8 ) verstellbar gelagert ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (
2 ) nach Einschalten in ihrer axialen Position fixiert ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle (
2 ) eine dieser zugeordnete Kühleinrichtung (10 ) aktiviert ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (
10 ) im aktivierten Zustand mit der Spannungsversorgung (3 ) verbunden ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (
5 ) in einem drehbaren Leuchtenkopf (11 ) gehalten ist, wobei durch Drehung des Leuchtenkopfes (11 ) ein Abstand (12 ) zwischen Linsensystem (5 ) und Lichtquelle (2 ) variierbar ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzscheibe (
13 ) auf der der Lichtquelle (2 ) abgewandten Außenseite (14 ) des Linsensystems (5 ) insbesondere im Leuchtenkopf (11 ) angeordnet ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (
1 ) explosionsgeschützt ausgebildet ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (
2 ) eine Lichtstarkeverteilung mit Punkt- oder Breitstrahlcharakteristik aufweist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (
10 ) der Lichtquelle (2 ) auf ihrer dem Linsensystem (5 ) abgewandten Rückseite (15 ) zugeordnet ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtenkopf (
11 ) einen aufgeschraubten Verschraubungsring (16 ) aufweist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (
1 ) selbsttätig ausschaltbar ist. - Lichtquelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenscheibe (
6 ) wenigstens einen die Linse (7 ) umgebenden, in Richtung Lichtquelle (2 ) vorstehenden Ring (17 ,18 ) aulweist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquelle (
2 ) ein Kontaktring (19 ) zugeordnet ist, welcher bei elektrischem Kontakt mit der Lichtquelle (2 ) diese einschaltet. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (
2 ) auf der optischen Achse (20 ) der Linse (7 ) angeordnet ist. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (
17 ) mit seinem freien Ende (21 ) auf einem freien Hülsenende (22 ) des Leuchtenkopfes (11 ) aufsteht. - Tragbare Leuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Leuchtenkopf (
11 ) und Leuchtengehäuse (9 ) und/oder Verschraubungsring (16 ) und Leuchtenkopf (11 ) umlaufende Dichtelemente (23 ,24 ) angeordnet sind.
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