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Die Erfindung betrifft eine LED (Light-emitting
Diode)-LAR (Lese-, Arbeits- oder Raumlicht)-Leuchte mit applikationsspezifischer
Zusatzoptik für
weißes
oder farbiges Licht für
den Einsatz im Fahr- und Flugzeugbereich.
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LAR-Leuchten, 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 oder Einsatz von stärkeren 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 LED-LAR-Leuchten
mit applikationsspezifischer Zusatzoptik von Relevanz ist.
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Unter dem Gebrauchsmuster
DE 203 17 860.2 wird eine
LED-LAR-Leuchte vorgestellt, deren schaltbare Lese- und Arbeitsleuchte
aus mindestens einer weißen
LED und deren 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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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 /EP 1
059 202 A2 wird ein aus vielen LED gebildeter Strahler, insbesondere
als Leseleuchte in Kabinen von Fahrzeugen, vorgestellt, 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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In der Offenlegung
DE 199 07 815 A1 /EP 1 031
463 A2 wird eine Leseleuchte für
den Fahrzeuginnenraum offenbart, vorzugsweise einbaubar in einen
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 Ab blendkappe 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 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 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 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 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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Bei allen vorgestellten LED-Lösungen in
Verbindung mit vorgeschalteter Zusatzoptik als Einzel- oder als
Mehrfachlinse stellt die Montage und die Justage ein aufwendiges
Problem dar. Die mehrfachen Einzellinsen sind zu montieren und anschließend je
nach vorgegebenem Fokus zu justieren, d.h. auszurichten und festzustellen. Ähnlich hoch
ist der Aufwand für
die Montage von Mehrfachlinsen.
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Darüber hinaus besteht die LED-LAR-Leuchte
im wesentlichen aus Leuchtmittel, Fassung mit Halter, optischen
Linsen, Reflektor und Gehäuse
mit Halterahmen und elektrischen/r Anschlüssen/Kontaktierung und/oder
Vorschaltgeräte-Elektronik.
Auf die Austauschbarkeit des Leuchtmittels kann verzichtet werden,
wenn die Leuchtmittel- der Produkt-Lebensdauer entspricht. Die Optik
wird austauschbar gestaltet, je nach unterschiedlichen lichttechnischen Anforderungen
an das Produkt. Je nach konstruktivem Aufbau gibt es einen mechanischen
Verbund durch eine Rast-, Steck-, Schraub-, Scharniertechnik, o.ä., zwischen
den verschiedenen genannten Teilen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Ziel verfolgt, in LED (Light-emitting Diode)-LAR (Lese-, Arbeits-
oder Raumlicht)-Leuchten mit einfachen und ggfs. vorhandenen Mitteln
die Herstellung bzw. Montage freundlich zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird in Verbindung
mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
mehrfachen Einzellinsen in Verbindung mit einem Halterahmen bzw.
Gehäuse
der applikationsspezifischen Zusatzoptik einstückig ausgeführt sind.
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Um eine solche Zusatzoptik, die jeweils
für eine
bestimmte LED-LAR-Leuchte assembliert wird, auf einfache Weise durch
Hilfskräfte
zusammenbauen zu können,
ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Mehrfachlinse
in Verbindung mit einem Halterahmen bzw. Gehäuse ebenfalls einstückig ausgeführt.
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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 und bildet mit
Halterahmen und/oder Gehäuse
eine Einheit.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ist die Zusatzoptik aus Einzel- oder Mehrfachlinsen
so gestaltet, daß sie
mit Halterahmen und/oder Gehäuse
und/oder Reflektor eine Einheit bildet.
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Die vorgesetzte Optik aus Einzel-
oder Mehrfachlinsen kann ebenfalls aus Gründen der Lichtverteilung vervielfacht
sein und bildet mit Halterahmen und/oder Gehäuse und/oder Reflektor eine
Einheit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden auch die mechanischen Komponenten der Zusatzoptik
aus Einzel- oder Mehrfachlinsen in Verbindung mit der Vorschaltgeräte-Elektronik einstöckig ausgeführt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung kann eine Leuchtmittel-Fassung integraler Bestandteil
der mechanischen Komponenten der LED-LAR-Leuchte sein.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, über die
LED-Einführung
hinaus, den Entwicklungsstand der LAR (Lese-, Arbeits- und Raumlicht)-Leuchten fortzuschreiben,
die Teilevielfalt zu reduzieren, die Montage freundlich zu gestalten
und das Licht und die Schaltung und/oder Steuerung in das Gerät zu integrieren,
um eine kompakte LED-LAR-Leuchte
zu erhalten. Die zahlreichen Möglichkeiten
und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl
der Schutzrechtsansprüche
wider.