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Die Erfindung betrifft eine LED (Light-emitting
Diode)-Lese-, Arbeits- oder Raumlichtleuchte für den Einsatz im Fahr- und
Flugzeugbereich.
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Lese-, Arbeits- und Raumlichtleuchten,
ausgestattet mit unterschiedlichen, herkömmlichen Leuchtmitteln, sind
als stationäre
oder mobile Geräte in
privater wie öffentlicher
Umgebung im Einsatz. Insbesondere im Fahr- und Flugzeugbereich befinden sich
Lese- und Arbeitsleuchten
im Service-Bereich der Passagiere und sind von diesen leicht und
zugänglich
zu bedienen; als Raumlichtleuchte werden sie von zentraler Stelle
ferngesteuert. Im wesentlichen sind die Leuchten mit klassischen
Leuchtmitteln bestückt,
weiterhin geben die Leuchten weißes Licht ab.
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Die Lese- und Arbeitsleuchten dieser
Applikation werden geschaltet, vielleicht kaskadiert geschaltet
und selten gedimmt. Die Raumlichtleuchten werden darüber hinaus
von Zentralstellen, wie Führerstand
oder Service-Kabinen, ferngeschaltet oder gedimmt.
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Die fortschreitende LED-Entwicklung
bezüglich
der Leistungsfähigkeit
der Dioden einerseits und der fertigungstechnischen, engen Tolerierung,
den Wellenlängenbereich
betreffend andererseits, sowie die wartungsfreundliche Lebensdauer
der Halbleiter-Leuchtdioden,
erlaubt in zunehmendem Maße den
Einsatz dieses neuen Leuchtmittels in diesem Segment, das bislang
klassischen Leuchtmitteln vorbehalten blieb, wie Glühlampen,
Fluoreszenz-Lampen in Lang-, Ring- oder kompakter Form und, weniger
angewendet, die Nieder- und Hochvolt-Halogenlampe.
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Die Einbringung der Farbe ist bei
den klassischen Leuchtmitteln, abgesehen von einigen farbigen Fluoreszenz-Langfeld-Leuchtstofflampen
und Spezial-Leuchtmitteln, wie z.B. IR (Infrarot)-, UV (Ultra-violett)-
oder Schwarzlicht-Lampen, nur über
mechanische, auswechselbare Farbfilter möglich.
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Da die Lichtstärke des einzelnen LED-Leuchtmittels
bislang nicht die Leistung der in diesem Bereich bisher angewendeten
Lampen erreicht, gibt es mindestens drei mögliche Vorgehensweisen der
Lichtverteilung für
die betreffende LED-Applikation, wobei auch Kombinationen möglich und
zulässig
sind.
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- 1. Erhöhung
der Lichtstärke
durch Vervielfachung von oder Einsatz stärkeren/r LED
- 2. Einsatz des LED-Leuchtmittels in Verbindung mit lichtverteilenden
Reflektoren
- 3. Einsatz des LED-Leuchtmittels in Kombination mit applikationsspezifischer
Zusatzoptik.
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Im folgenden wird der Stand der Technik
gewürdigt,
soweit dieser im Bereich von Lese-, Arbeits- oder Raumlichtleuchten
mit weißen
oder farbigen LED von Relevanz ist.
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Unter dem Gebrauchsmuster
DE 201 15 795 U1 /Offenlegung
DE 101 47 254 A1 ,
Leseleuchte für Fahrzeuge,
wird die weiße
LED als Ersatz für
den Einsatz von Glühlampen
bei Leseleuchten in Fahrzeugen vorgestellt. Begründet wird der Einsatz der LED
mit deren Langlebigkeit im Gegensatz zu der erschütterungs-
und temperaturempfindlichen Glühlampe
als stromverbrauchenden Wärmestrahler.
Auf die detaillierte Einbausituation wird kein Bezug genommen; Mittel
zur Lichtverteilung werden nicht eingesetzt.
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Aus Gebrauchsmuster
DE 200 00 875 U1 ist eine
Innenleseleuchte für
Kraftfahrzeuge bekannt, die bei kleinem Einbauvolumen es erlaubt,
die Lichtverteilung im Fahrzeuginnenraum innerhalb eines weiten
Bereichs zu verändern.
Die Innenleseleuchte besteht im allgemeinen aus einer Lichtquelle,
einem Reflektor und einer Lichtscheibe mit optisch wirksamer Struktur.
Die Lichtquelle kann eine Glühlampe, eine
Leuchtdiode oder der Austritt einer oder mehrerer Lichtleitfasern
sein. Das optische System dient der Bildung von Lichtbündel-Geometrie.
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In Offenlegungsschrift
DE 199 26 561 A1 wird ein
aus vielen LED gebildeter Strahler, insbesondere als Leseleuchte
in Kabinen von Fahrzeugen, vorgestellt, dessen umhüllender
Körper
dreh- und schwenk- und in der jeweils ausgewählten Stellung feststellbar
gelagert ist.
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In der Offenlegung
DE 199 07 815 A1 wird eine
Leseleuchte für
den Fahrzeuginnenraum vorgestellt, genau für den Fahrzeughimmel. Die Leuchte zeichnet
sich durch eine flache Bauform aus, was durch einen lichtlenkenden
Reflektor und ein lichtabsorbierendes Abschirmteil erreicht wird.
Als einzusetzendes Leuchtmittel werden verschiedene Glühlampen
angeboten.
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Durch Patentschrift
DE 198 33 299 C1 ist eine
Beleuchtungseinrichtung zur Anordnung am Außen- oder Innenspiegel eines
Kraftfahrzeugs mit einem Leuchtmittel bekannt, dessen Lichtstrahlen
an einer Spiegelgehäuseöffnung austreten
und an einem im Strahlengang angeordneten transparenten Lichtbrechungselement
abgelenkt werden, wobei das Lichtbrechungselement in mehrere Lichtbrechungszonen
aufgeteilt und in der Art eines Fresnel-Prismas ausgebildet ist.
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Mit der deutschen Patentanmeldung
DE 196 24 077 A1 wird
eine Leseleuchte für
ein Kraftfahrzeug veröffentlicht,
die zwecks Abblendung von Fahrzeuginsassen eine Abblendkappe besitzt,
die auch gleichzeitig bei Betätigung
als Schalter für
die Lichtquelle wirkt. In Ruhe- bzw. Aus-Stellung deckt die Abblendkappe
die Leseleuchte ab.
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Das Leuchtelement nach Offenlegung
DE 196 21 148 A1 besteht
aus mehreren Folien, wo zwischen zwei Lagen Folien Leuchtdioden
mit einer Abbildungsoptik befinden. Hinter dieser Erfindung verbirgt
sich der Gedanke, eine Lichtquelle zu schaffen, die an beliebiger
Stelle im Kraftfahrzeug angebracht werden kann und sich vorzüglich jeder
Geometrie der Leuchtenaufnehmung anpaßt.
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Die Offenlegungsschrift
DE 101 09 997 A1 offenbart
eine Leseleuchte für
ein Fahrzeug, insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, mit einem Reflektor und mindestens einer LED-Lampe. Das Leuchtmittel für die Leseleuchte
geringer Baugröße, geringem Stromverbrauch
und blendarmer Ausleuchtung, besteht aus einer oder mehreren Reihen
von LED-Lampen.
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Die Offenlegung
DE 100 46 843 A1 beschreibt
eine Leseleuchte für
einen Fahrzeuginnenraum mit einer in einem Leuchtengehäuse angeordneten
Lichtquelle und mit mindestens einem, einen Lichtkegel erzeugenden
optischen Element, wobei im Leuchtengehäuse ein Reflektorsystem vorgesehen
ist, in das über
einen Farbfilter Licht so einkoppelbar ist, daß konzentrisch zum Leselichtkegel
farbiges Licht erzeugbar ist. Die Lichtquelle kann als eine Leuchtdiode
ausgebildet sein. Das farbige Licht, als Leuchtring ausgebildet,
dient als Blendschutz für
den Betrachter.
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Die Offenlegung
DE 100 46 840 A1 beschreibt
eine Leseleuchte für
einen Fahrzeuginnenraum mit einer Leuchtdiode als Lichtquelle und
zwei im Abstand voneinander angeordneten Linsen, wobei die erste
Linse als Plan-Konvexlinse mit einer Freiformfläche und die zweite Linse als
Bikonvex- oder Fresnel-Linse ausgebildet ist. Die Mechanik deckt
sich mit der aus der Offenlegung
DE 100 46 843 A1 .
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Die deutsche Offenlegung
DE 44 47 527 A1 , Leseleuchte
für den
Innenraum eines Kraftfahrzeugs, besteht aus einem Innenleselicht-Gehäuse, einer überdeckenden
Blende, einer im Leselichtgehäuse angeordneten
Grundplatte mit mindestens einem Tast-Rastschalter. Auf der Grundplatte sind
Kontakt-Haltewinkel für
das Einsetzen von Glühlampen und
Vorrichtungen für
das Befestigen von Reflektoren angebracht.
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Die Offenlegung
DE 31 11 832 A1 beschreibt eine
Leseleuchte, die über
den Normstecker (Zigarettenanzünder-Buchse)
mit dem Fahrzeugbordnetz elektrisch versorgt wird. Die Leuchte wird
mit einer Glühlampe
betrieben.
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Die Patentschrift
DE 25 07 857 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung
zur Sitzplatzbeleuchtung in Personen-Beförderungsmitteln mit einem schwenk- und
drehbar gelagerten Leuchtenkörper,
der an seiner Unterseite eine optische Linse tragen kann, deren
Halterung auch als Handhabe zum Schalten dient. Die Beleuchtungsvorrichtung
wird mit einer Glühlampe
betrieben.
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Die Patentschrift CH 69 135 A5 zeigt
eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere Leseleuchte, ergänzt durch
einen berührungslos
betätigten Schalter.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist als Standleuchte ausgeführt. Das
Licht einer Glühlampen-Lichtquelle
wird mittels Spiegel aus dem Leuchten-Hohlkörper nach außen gelenkt.
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Die europäische Patentschrift
EP 1 108 612 A2 definiert
ein LED Reading Light, bestehend aus einem, mit einer Vielzahl von
LED bestückten
Träger mit
einer als Stromquelle ausgeprägten
Versorgungseinheit und einer Assemblage bestehend aus einem optischen
und einem mechanischen Teil. Der optische Teil enthält eine
holographische Linse mit einer optischen Kavität durch einen externen Zylinder, die
die LED-Lichtenergie
in eine gewünschte
Richtung lenkt, so daß die
maximale Lichtenergie zu der Arbeitsfläche gelangt. Das LED Reading
Light ist mit einer Temperatur-Überwachung
ausgerüstet,
die die Temperatur der LED-Einheit über die eingespeiste Energie
regelt. Während
des Betriebs wird eine Farbindex von r
a =
85 und eine Farbtemperatur von T
a = 5100°K gewünscht.
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Die europäische Patentschrift
EP 1 059 202 A2 beschreibt
einen Strahler, insbesondere als Leseleuchten in Fahrzeugkabinen,
insbesondere Luftfahrzeugen, mit vorzugsweise weißes Licht
abstrahlenden Leuchtdioden als Leuchtmittel, die von einem Körper radial
umhüllt
sind, der um eine horizontale und/oder vertikale Achse drehbar bzw.
schwenkbar gelagert und in der ausgewählten Stellung feststellbar
ist.
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Die europäische Patentschrift
EP 1 031 463 A2 offenbart
eine Leseleuchte, vorzugsweise einbaubar in einen Fahrzeughimmel,
die der Offenlegung
DE
199 07 815 A1 entspricht.
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Die europäische Patentschrift
EP 0 847 897 A3 ,
Leseleuchte, vorzugsweise zum Einbau in einen Fahrzeughimmel, besteht
im wesentlichen aus einem optischen System bestehend aus Lichtleiter,
Lichtleitelement, Umlenkprisma und Fresnel-Linse als Lichtaustrittsfläche. Über die
Lichtquelle ist keine Aussage gemacht.
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Die europäische Patentschrift
EP 0 847 896 A3 bzw.
A2 , Leseleuchte, insbesondere zum Einbau in
einen Fahrzeughimmel, beschreibt ebenfalls ein optisches System,
im wesentlichen bestehend aus Lichtleiter, Umlenkelement mit Reflexionsfläche und nachgeordneter
Linse, vorzugsweise eine Linse mit Fresnel-Struktur.
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Die europäische Patentschrift
EP 0 512 380 B1 offenbart
eine verschwenkbare Leseleuchte für Fahrzeuge, insbesondere Flugzeuge,
bestehend aus drei in sich verstellbar gelagerten Gehäuseteilen,
die sich mittels einer Rasteinrichtung optisch stabil gerichtet
einstellen lassen. Als Leuchtmittel ist eine Glühlampe vorgesehen.
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Die Erfindung betrifft eine LED (Light-emitting
Diode)-Lese-, Arbeits- oder Raumlichtleuchte für weißes oder farbiges Licht für den Einsatz
im Fahr- und Flugzeugbereich.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Ziel verfolgt, in Lese-, Arbeits- oder Raumlichtleuchten
mit einfachen und ggfs. vorhandenen Mitteln die Leuchtdioden gegen
die bisher verwendeten, klassischen Leuchtmittel auszutauschen und
der Schaltung von weißem
Lese- und Arbeitslicht durch den Benutzer und der Dimmung und der
Farbeinstellung von weißem
und farbigem Raumlicht von zentraler Stelle zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung
mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die schaltbare Lese- und
Arbeitsleuchte aus mindestens einer weißen LED und die zentral schalt-
und dimmbare Raumlichtleuchte aus mindestens einer R (Rot)/G (Grün)/B (Blau)-LED-Anordnung
besteht und ggfs. versehen ist mit einer zusätzlichen, lichtverteilenden
Optik.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung dient die den LED vorgeschaltete Optik sowohl der Lichtführung des
weißen
Lichts der zu schaltenden Lese- oder
Arbeitsleuchte als auch der Streuung des farbigen oder weiß unterstützten Lichts der
zu schaltenden oder zu dimmenden Raumlichtleuchte.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ist die Verdrahtung/Leiterbahnführung so gestaltet, daß der Benutzer
sein weißes
Lese- oder Arbeitslicht schaltet und, weiterhin, das farbige und/oder
weiße
Raumlicht von zentraler Stelle ferngeschaltet oder -gedimmt werden
kann, wobei die farbige LED je als R/G/B-Einzel-LED oder als -Drei-Farben-LED ausgeprägt ist.
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Die weiße und/oder farbige LED-Anordnung kann
aus Gründen
der Lichtverstärkung
oder Lichtverteilung vervielfacht sein; die vorgesetzte Optik kann
ebenfalls aus Gründen
der Lichtverstärkung oder
Lichtverteilung vervielfacht sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die LED-Halbleiter, einzeln oder in Gruppen,
geschaltet oder gedimmt, ferngeschaltet oder -gedimmt, wobei die
Schaltung und/oder Steuerung der LED-Halbleiter durch schalt- und/oder dimmbare
Vorschaltgeräte/Schaltnetzteile
erfolgt.
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Die Vorschaltgeräte/Schaltnetzteile der LED-Halbleiter
sind als steuerbare oder fernsteuerbare Farbmischer für die LED-Halbleiter
ausgebildet, sind modular aufgebaut und trennbar mit der Einheit Lese-,
Arbeits- und Raumlichtleuchte (LARL) mit LED-Beleuchtung verbunden und die Bedienelemente
der Vorschaltgeräte/Schaltnetzteile
der LED-Halbleiter sind Bestandteil der Einheit LARL.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Schaltung und/oder Steuerung der LED-Halbleiter eine Mikroprogrammierung
mit Speicher für
programmier- und abrufbare LED-Lichtszenen und für die LED-Zeitsteuerung.
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Die LED-Halbleiter sind ihrerseits
von einer Optik aus Kunststoff umgeben, die als Teil der optischen
Lichtsteuerung die Verteilung des ausgesendeten Lichts der LED ausführen.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, über die
LED-Einführung
hinaus, den Entwicklungsstand der Lese-, Arbeits- und Raumlichtleuchten
fortzuschreiben, die Teilevielfalt zu reduzieren und das Licht und
die Schaltung und/oder Steuerung in das Gerät zu integrieren. Die zahlreichen
Möglichkeiten und
Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl
der Schutzrechtsansprüche wider.