DE202008017618U1

DE202008017618U1 - Pixelähnliche Gebäudebeleuchtung

Info

Publication number: DE202008017618U1
Application number: DE202008017618U
Authority: DE
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2018-09-12

Abstract

System mit pixelähnlichen, einzeln ansteuerbaren Leuchtelementen (4; 16), die dazu vorgesehen sind, in einem vorbestimmten Raster so an einer Gebäudewand (1) angeordnet zu werden, dass ihre Leuchtflächen (14) zumindest von einer Vorderseite (10) der Gebäudewand (1) aus sichtbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit pixelähnlichen Leuchtelementen und ein Gebäude mit einem solchen System.
Riesenbildschirme, die an Gebäuden, Stadien usw. installiert sind, sind bisher aus dem eigentlichen Bildschirm und ferner zugehörigen Befestigungselementen zusammengesetzt. Dabei gilt, dass der Bildschirm um so massiver ist, je größer die Bildfläche ist. Um das Gewicht des Bildschirms tragen zu können und um vermeiden, dass sich der Bildschirm bei starkem Wind löst und Personen darunter gefährdet, müssen entsprechend massive Befestigungselemente verwendet werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Bildgebung an einer Gebäudewand bereitzustellen, die besonders sicher ist.
Diese Aufgabe wird mittels eines Systems aus pixelähnlichen Leuchtelementen und mittels eines Gebäudes nach dem jeweiligen unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Das System weist mehrere pixelähnliche, einzeln ansteuerbare Leuchtelemente auf, wobei die Leuchtelemente dazu vorgesehen sind, in einem vorbestimmten Raster an einer Gebäudewand angeordnet zu werden, und zwar so, dass ihre Leuchtflächen zumindest von der Vorderseite der Gebäudewand aus sichtbar sind. Unter einem pixelähnlichen Leuchtelement wird insbesondere ein Leuchtelement verstanden, das mindestens eine einstellbare Leuchtintensitätsskala ausstrahlt (im einfachsten Fall an/aus) und einen einzelnen Bildpunkt auf dem Bildschirm darstellen kann. Unter einer Vorderseite wird diejenige Seite einer Gebäudewand verstanden, bei deren Betrachtung die Leuchtelemente bzw. deren Leuchtflächen sichtbar sind.
Die Gebäudewand kann tragend oder nichttragend sein. Die Gebäudewand kann eine Außenwand des Gebäudes oder eine in einem Gebäude vorhandene Wand sein, z. B. eine Trennwand. In anderen Worten transportiert ein pixelähnliches Leuchtelement im Wesentlichen Lichtintensitätsinformation und ggf. Farbinformation, stellt aber selbst keine Symbolik dar, z. B. keinen Buchstaben, Zahl oder iconographisches Element. Ein Bildschirm braucht somit nicht mehr als eine monolithische Tafel produziert zu werden. Vielmehr können die Leuchtelemente einzeln oder in Gruppen in die Baukonstruktion eines Gebäudes integriert werden. Dadurch entfallen die Kosten für die Tafelkonstruktion und die Montageelementen für die externe Befestigung, weil der Träger der Pixel und somit des ganzen Bildschirms das Gebäude (Mauer usw.) selbst sein kann. Somit kann ohne technologische Probleme ein Bildschirm frei skalierbar mit extremen Dimensionen bis zur ganzen Breite/Höhe eines Gebäudes aufgebaut werden. Die Pixel werden zu diesem Zweck vorzugsweise als Einzelstücke hergestellt. Es entfallen die Kosten für Tafelkonstruktion und die Befestigungselemente. Eine Verwendung ist in der Medienbranche, Werbebranche oder z. B. an Fußballstadien usw. bevorzugt.
Es wird ein System bevorzugt, bei dem die Leuchtelemente dazu vorgesehen sind, ein matrixförmiges Raster zu bilden, insbesondere ein Raster mit m Reihen und n Spalten (m×n-Matrix), wobei die Rasterpunkte vorzugsweise in einer quadratischen Gitterstruktur angeordnet sind.
Es wird auch ein System bevorzugt, bei dem an jedem Rasterpunkt eine vorbestimmte Zahl von Leuchtelementen vorgesehen ist, z. B. ein Leuchtelement oder ein Gruppe aus mehreren Leuchtelementen. Die Gruppe kann vorzugsweise gemeinsam ansteuerbar sein, oder auch getrennt ansteuerbar. Eine getrennte Ansteuerung ist insbesondere vorteilhaft für verschiedenfarbig strahlende Leuchtelemente.
Es kann ein System bevorzugt sein, bei dem die Leuchtelemente dazu eingerichtet sind, einfarbig, d. h., in einer Farbe, zu leuchten. Eine Ansteuerung der Leuchtelemente dient somit insbesondere einer Einstellung ihrer Leuchtstärke. Das Leuchtelement kann eine oder mehrere Lichtquellen aufweisen, insbesondere gleichfarbige Lichtquellen.
Es kann aber auch ein System bevorzugt sein, bei dem die Leuchtelemente dazu eingerichtet sind, mehrfarbig zu leuchten. Dies bedeutet, dass ein Wechsel der Farbe des Leuchtelements einstellbar ist, z. B. im RGB-Raum. Dazu werden insbesondere Leuchtelemente bevorzugt, die mehrere in unterschiedlicher Farbe leuchtende Lichtquellen aufweisen, wobei die Lichtquellen zumindest einer Farbe gemeinsam, aber auch jede Lichtquelle einzeln, ansteuerbar sein kann. Dadurch ist die Farbe des sich ergebenden Mischlichts, das von einem Betrachter wahrgenommen wird, durchstimmbar. Insbesondere wird ein Leuchtelement bevorzugt, dessen abgestrahlte Farbe im RGB-Farbraum durchstimmbar ist. Besonders Bevorzugt sind Leuchtelemente, die Lichtquellen in den Farben rot (R), blau (B) und grün (G) aufweisen. Es kann auch bevorzugt sein, falls das Leuchtelement zusätzlich mindestens eine Lichtquelle in der Farbe bernstein (A; ”amber”) und/oder weiß (W) aufweist.
Besonders bevorzugt werden Leuchtdioden als Lichtquellen, jedoch sind auch alle anderen geeigneten Lichtquellen einsetzbar, z. B. Glühlampen usw. So können auch Farbglasslampen (z. B. in rot, grün oder blau strahlend) eingesetzt werden. Auch können Lampen oder andere Lichtquellen verwendet werden, welche weißes Licht mit einer steuerbaren Intensität erzeugen und vor welche ein Farbfilter (z. B. rot, grün oder blau) gesetzt ist. Auch ist der Einsatz konstanter Lichtquellen möglich, bei welchen eine abgestrahlte Lichtintensität durch z. B eine elektronisch gesteuerte Blende (z. B. eine Flüssigkristallblende) gedämmt wird, ggf. auch in Kombination mit einem Farbfilter. Auch sind beispielsweise ansteuerbare Lichtquellen einsetzbar, die rückseitig installiert sind und mit einem durch die Gebäudewand reichenden Lichtwellenleiter gekoppelt sind, durch welche das von der/den Lichtquelle(en) generierte Licht an die Vorderseite geleitet wird.
Es ist zur einfachen Verdrahtung und Ansteuerung vorteilhaft, wenn zumindest einige der Leuchtelemente als Leuchtkette ausgestaltet sind (in einer Leuchtkette verschaltet sind), also zur Stromversorgung und Übermittlung von Steuersignalen elektrisch miteinander, insbesondere hintereinander, geschaltet sind, ggf. über mehrere Steuer- und Versorgungsleitungen.
Es wird ferner bevorzugt, wenn zumindest ein Teil der Leuchtelemente für eine bezüglich der Gehäusewand vorderseitige Anordnung, insbesondere Befestigung, eingerichtet ist, d. h., dass sich die Abstrahlfläche des Teils der Leuchtelemente auf der zu beleuchtenden Seite der Gebäudewand befindet.
Es kann auch bevorzugt sein, wenn zumindest ein Teil der Leuchtelemente für eine bezüglich der Gebäudewand rückseitige Anordnung, insbesondere Befestigung, eingerichtet ist, d. h., dass sich die Abstrahlfläche des Leuchtelements auf der zur beleuchtenden Seite entgegengesetzten Seite der Gebäudewand befindet. Um hierbei auf der zu beleuchtenden Seite sichtbar zu sein, muss die Gebäudewand vor dem Leuchtelemente zumindest teilweise lichtdurchlässig sein, z. B. transparent oder transluzent, z. B. ein Fenster oder eine durchsichtige Fassadenfläche. Die Gebäudewand kann beispielsweise als eine durchsichtige Fläche ausgestaltet sein (z. B. als eine Glaswand) oder als eine durchgängig undurchsichtige Mauer.
Bezüglich der Anordnung kann es bevorzugt sein, wenn zumindest ein Teil der Leuchtelemente an der Gebäudewand befestigt ist, z. B. durch Anschrauben. In einem Extremfall ist dann jedes der Leuchtelemente – Innen oder Außen – an der Wand befestigt sein.
Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn zumindest ein Teil der Leuchtelemente von der Gebäudewand beabstandet angeordnet ist. So können i × j (i, j ≥ 1 ≤ m bzw. n) Leuchtelemente so hinter (rückseitig) einem durchsichtigen Wandbereich, z. B. einem Fenster, aber beabstandet davon, angeordnet werden, z. B. mittels eines Ständers aufgestellt, dass sie nach vorne durch das Fenster strahlen. Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn der für eine bezüglich der Gebäudewand rückseitige Befestigung eingerichtete Teil der Leuchtelemente zur Befestigung an einer Leiste vorgesehen ist, die z. B. hinter einem Fenster oder einer durchsichtige Fassadenfläche verlaufen kann.
Es wird ferner ein System bevorzugt, das eine Steuereinrichtung zum pixelartigen, d. h., individuellen, Ansteuern der Leuchtelemente aufweist.
Insbesondere wird ein System bevorzugt, bei dem die Steuereinrichtung mindestens eine Zentralbildverarbeitungseinrichtung aufweist zum Empfang eines durch das System darzustellenden Bildes, Aufteilen des Bildes in mehrere Teilbilder und Senden jedes der Teilbilder zu einer jeweiligen Teilbildverarbeitungseinrichtung, wobei jede der Teilbildverarbeitungseinrichtung zum Empfang des jeweiligen Teilbilds und zum Ansteuern einer Untergruppe der Leuchtelemente zur Darstellung des Teilbilds eingerichtet ist.
Es wird insbesondere eine mehrstufige Steuereinrichtung bevorzugt, bei der eine Gruppe von Lichtelementen, die nur einen (z. B. quadratischen) Teil der ganzen Bildpunktmatrix darstellt, von einer jeweiligen Teilbildverarbeitungseinrichtung, z. B. einem (Teil-)Bildprozessor, angesteuert wird. Die Zentralbildverarbeitungseinrichtung, z. B. ein Zentralbildprozessor, zerlegt dann das aus einer Bildquelle, z. B. einem Fernsehkanal oder einem CD-/DVD- usw. Abspielgerät, empfangene Bild in Teilbilder und schickt dann die Daten adressiert an die zu dem jeweiligen Teilbild gehörenden Teilbildverarbeitungseinrichtung. Diese generiert folgend beispielsweise die Steuersignale für die Intensität der einzelnen Lichtelemente in der ihr zugehörigen Gruppe. Die Verbindung von Zentralbildverarbeitungseinheit zu den Teilbildverarbeitungseinheiten kann z. B. über ein drahtgebundenes und/oder drahtloses Datennetzwerk (LAN, Ethernet, ggf. über ein bestehendes Computernetzwerk) realisiert werden, das insbesondere über mehrere Stockwerke und/oder einzelne Räume verteilt ist.
Die Zentralbildverarbeitungseinheit verwendet vorzugsweise für die Adressierung der Teilbildverarbeitungseinheiten eine Kennung der entsprechende Teilbildverarbeitungseinheit und die Position und Grösse der davon gesteuerten Gruppe von Lichtelementen.
Allgemein können die Leuchtelemente über mehrere Räume des Gebäudes hinweg angeordnet sein.
Allgemein können die Signale zur Ansteuerung der Leuchtelemente drahtgebunden und/oder drahtlos geführt werden. Bei einer Funkansteuerung kann jedes der dazu vorgesehenen Lichtelemente mit einem Funksignalempfänger und einem Umsetzer auf die Farb- und/oder Intensitätsteuerung ausgestattet sein. Alternativ können aber auch bestimmte Gruppen von Leuchtelementen – die z. B. zu einem gemeinsamen Teilbild gehören – über einen gemeinsamen Funkempfänger angesteuert werden, der z. B. mit der Teilbildverarbeitungseinrichtung gekoppelt ist.
Das Gebäude ist mit mindestens einer Gebäudewand ist mit einem solchen daran befestigten System ausgestattet. Die Steuereinrichtung kann im Gebäude oder extern davon angeordnet sein.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt in Aufsicht von vorne einen Ausschnitt aus einer Gebäudewand mit daran angeordneten Leuchtelementen;
2 zeigt eine mögliche Anordnung von zweien der Leuchtelemente aus 1; und
3 zeigt eine weitere mögliche Anordnung von Leuchtelementen gemäß einer weiteren Ausführungsform.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Hauswand 1, bei der hier zwei Stockwerke 1a und 1b gezeigt sind. Jedes Stockwerk 1a, 1b weist sowohl undurchsichtige Mauerwände 2 als auch Fenster 3 auf. Pixelartige Leuchtelemente 4 sind in einen rechteckigen Raster über die Hauswand 1 verteilt (gezeigt in einem 12×6-Matrixmuster), wobei sie in regelmäßigen Abständen an waagerecht angeordneten Leitungsbändern 5 befestigt sind, welche Versorgungs- und Steuerleitungen führen. Die Leuchtelemente 4 und die Leitungsbänder 5 bilden zusammen eine Leuchtkette. Im gezeigten Beispiel sind in jedem Stockwerk 1a, 1b sechs Leuchtketten bzw. Leuchtkettenzweige 6 vorhanden, die seitlich von einer zentralen, vertikal liegenden Versorgungs- und Steuerleitung 7 abgehen (drei nach links und drei nach rechts). Während die obersten zwei Reihen von Leuchtketten 6 eines Stockwerks 1a, 1b am oder im Bereich der Fenster 3 laufen, so dass deren Leuchtelemente 4 von hinten durch die Fenster 3 strahlen (z. B. durch innenseitige Befestigung an Leisten, aber auch den Fenstern selbst, an Jalousien, Rollvorhängen o. ä.), sind die Leuchtelemente 4 der jeweiligen unteren Leuchtkette 6 Außen an der Mauerwand 2 befestigt (z. B. in einem zumindest in Abstrahlrichtung durchsichtigen Plastikgehäuse). Jedes Leuchtelement weist hier drei einzeln ansteuerbare Lichtquellen der Farben R, G und B auf, denen mindestens eine Optik zur Strahlführung, z. B. Lichtdiffusion, nachgeschaltet ist. Mittels eines hier nicht dargestellten Steuergeräts kann jedes der Leuchtelemente 4 bezüglich Lichtintensität und Farbe einzeln angesteuert werden, insbesondere zur Darstellung von Bildern oder Videos, inklusive Fernsehsignalen insbesondere im Format VGA oder deren Derivaten (SVGA, XGA, UXGA, oder auch mit weniger Bildpunkten usw.). Die Abstände der Leuchtelemente/Pixel sollte so gewählt werden, dass aus einer gewünschten minimalen Entfernung ein konsistentes Bild wahrnehmbar ist.
2 zeigt einen Querschnitt durch einen Mauerteil der Hauswand 1 mit einem Teil der Leuchtkette 6, welche hier durch zwei Leuchtelemente 4 repräsentiert ist, die über das Leitungsband 5 gespeist und gesteuert werden. Die Leuchtelemente 4 sind über einen jeweiligen Konnektor 8 an das Leitungsband 5 angeschlossen. Während das Leitungsband 5 an der Innenseite 9 (rückseitig) der Hauswand 1 geführt wird, sind die Leuchtelemente 4 in die Außenseite 10 der Wand 1 eingesetzt und über Stichleitungen 11 mit dem Leitungsband 5 verbunden. Die drei Leuchtdioden 12 sind in einem Gehäuse 13 montiert, welches getrennt fertigbar und dann in die Mauerwand 1 einsetzbar ist, wie anhand des unteren Leuchtelements 4 gezeigt. Das Leuchtelement 4 ist nach Einbau so in die Mauer 1 teilversenkt eingesetzt, dass eine vordere Leuchtfläche in Form einer Milchglasscheibe 14 zur Lichtdispersion aus der Wand 1 hervorschaut, wie anhand des oberen Leuchtelements 4 gezeigt.
3 zeigt eine Seitenansicht auf zwei Stockwerke eines Gebäudes 15. Die Leuchtelemente 16 sind nun in Gruppen matrixartig auf Ständern 17 montiert. Die Ständer 17 sind in Innenräumen 18 des Gebäudes 15 rückseitig vor Fenstern 19 einer gemeinsamen Gebäudewand 1 positioniert, und zwar so, dass alle Ständer 17 von allen Stockwerken und Räumen 18 zusammen eine Matrix von Bildpunkten bilden. Das durch die Fenster 19 ausgestrahlte Licht 20 ist für einen Betrachter außerhalb des Gebäudes 15 (vorderseitig der Wand 1) bestimmt. Die Lichtintensität und Farbe der einzelnen Lichtelemente 16 als Bild punkte eines Rasters wird durch Signale gesteuert, die über das hier vertikal verlaufende Leitungsband 5 geführt werden. Das Leitungsband 5 ist jeweils über eine Steckdose 21 an eine Leitung des Ständers 17 angeschlossen.
Die Steuereinrichtung ist zu einfacheren Darstellung nicht gezeigt. Sie kann z. B. in Form einer hardwareverdrahteten Logik vorliegen, als auf einem Computer lauffähige Software oder als Kombination davon.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

1: Hauswand
1a: Stockwerk
1b: Stockwerk
2: Mauerwand
3: Fenster
4: Leuchtelement
5: Leitungsband
6: Leuchtkette
7: Zentralleitung
8: Konvektor
9: Innenseite
10: Außenseite
11: Stichleitung
12: LED
13: Gehäuse
14: Milchglasscheibe
15: Gebäude
16: Leuchtelement
17: Ständer
18: Innenraum
19: Fenster
20: Licht
21: Steckdose

Claims

System mit pixelähnlichen, einzeln ansteuerbaren Leuchtelementen (4; 16), die dazu vorgesehen sind, in einem vorbestimmten Raster so an einer Gebäudewand (1) angeordnet zu werden, dass ihre Leuchtflächen (14) zumindest von einer Vorderseite (10) der Gebäudewand (1) aus sichtbar sind.
System nach Anspruch 1, die Leuchtelemente (4; 16) dazu vorgesehen sind, ein matrixförmiges Raster zu bilden.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem an jedem Rasterpunkt eine vorbestimmte Zahl von Leuchtelementen (4; 16) vorgesehen ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leuchtelemente dazu eingerichtet sind, einfarbig zu leuchten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Leuchtelemente (4; 16) dazu eingerichtet sind, mehrfarbig zu leuchten.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest einige der Leuchtelemente (4; 16) in einer Leuchtkette (6) verschaltet sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil der Leuchtelemente (4) für eine bezüglich der Gehäusewand (1) vorderseitige Anordnung eingerichtet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil der Leuchtelemente (16) für eine bezüglich der Gebäudewand (1) rückseitige Anordnung eingerichtet ist.
System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem zumindest ein Teil der Leuchtelemente (4) an der Gebäudewand (1) befestigt ist.
System nach Anspruch 8, bei dem zumindest ein Teil der Leuchtelemente (16) von der Gebäudewand (1) beabstandet angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Steuereinrichtung zum pixelartigen Ansteuern der Leuchtelemente (4; 16).
System nach Anspruch 11, bei dem die Steuereinrichtung mindestens eine Zentralbildverarbeitungseinrichtung aufweist zum Empfang eines durch das System darzustellenden Bildes, Aufteilen des Bildes in mehrere Teilbilder und Senden jedes der Teilbilder zu einer jeweiligen Teilbildverarbeitungseinrichtung, wobei jede der Teilbildverarbeitungseinrichtung zum Empfang des jeweiligen Teilbilds und zum Ansteuern einer Untergruppe der Leuchtelemente zur Darstellung des Teilbilds eingerichtet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leuchtelemente (16) über mehrere Räume (18) des Gebäudes (1) hinweg angeordnet sind.
Gebäude (15) mit mindestens einer Gebäudewand (1) mit einem daran befestigten System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.