WO2024083728A1

WO2024083728A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2024083728A1
Application number: PCT/EP2023/078646
Authority: WO
Inventors: Eliano Chiesurin; Horst Gottschalk
Original assignee: Domus Line Srl
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2023-10-16
Publication date: 2024-04-25
Also published as: EP4358650A1

Abstract

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung (2) umfasst eine Platine (4) mit zumindest zwei Leuchtsegmenten (6), die jeweils zumindest eine LED-Einheit (8), die zumindest eine LED (10, 12) umfasst, zur Erzeugung von Licht aufweisen. Außerdem umfasst die Beleuchtungsvorrichtung einen Controller (14), der zur Erzeugung unterschiedlicher Steuersignale (30) für die Ansteuerung der LED-Einheiten (8) der Leuchtsegmente (6) ausgebildet ist. Durch die Steuersignale (30) lassen sich mittels des Controllers (14) die LED-Einheiten (8) unterschiedlicher Leuchtsegmente (6) zeitversetzt ein- und/oder ausschalten und die Farbtemperatur und/oder die Helligkeit des erzeugten Lichts verändern. Außerdem umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine zweiadrige Übertragungsleitung (16), zumindest eine Filtereinrichtung (18) und zumindest einen Mikroprozessor (20). Diese Komponenten sind derart ausgebildet, dass im Betrieb die Übertragungsleitung (16) einen Spannungsverlauf, der eine mit zumindest einem der Steuersignale (30) des Controllers (14) überlagerte Gleichspannung (28) ist, an die Filtereinrichtung (18) überträgt, die Filtereinrichtung das Steuersignal (30) von der Gleichspannung (26) separiert und zumindest die Gleichspannung (26) an zumindest eine der LED-Einheiten (8) und das separierte Steuersignal (30) an den Mikroprozessor (20) überträgt, der die LED-Einheit (8) in Abhängigkeit vom Steuersignal (30) ansteuert.

Description

Beleuchtungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung weist mehrere LEDs auf, deren Farbtemperatur und/oder Helligkeit mittels eines Controllers veränderlich sind/ist. Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist insbesondere als LED-Band bekannt.

Die EP 2 466 996 A2 offenbart ein Leuchtensystem mit mehreren LED-Baugruppen, deren Helligkeit veränderlich ist. Die DE 10 2017 124 321 A1 offenbart ein Halbleiterbauteil.

Aufgabe der Erfindung ist die Erweiterung des Funktionsumfangs der Beleuchtungsvorrichtung bei minimalem Bauraumbedarf und möglichst einfacher Handhabung.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung gelöst, die einen Controller, eine zweiadrige Übertragungsleitung, zumindest eine Filtereinrichtung, zumindest einen Mikroprozessor und eine Platine umfasst. Die Platine weist zumindest zwei Leuchtsegmente auf, die jeweils zumindest je eine LED-Einheit zur Erzeugung von Licht umfassen. Jede LED-Einheit umfasst zumindest eine LED. Der Controller ist zur Erzeugung unterschiedlicher Steuersignale für die Ansteuerung der LED-Einheiten der Leuchtsegmente ausgebildet. Durch die Steuersignale lassen sich die LED-Einheiten unterschiedlicher Leuchtsegmente mittels des Controllers zeitversetzt ein- und/oder ausschalten. Zusätzlich lassen/lässt sich die Farbtemperatur und/oder Helligkeit des erzeugten Lichts durch die Steuersignale mittels des Controllers verändern. Die Übertragungsleitung, die Filtereinrichtung und der Mikroprozessor sind derart ausgebildet, dass die Übertragungsleitung im Betrieb einen Span- nungsverlauf, der eine mit zumindest einem der Steuersignale des Controllers überlagerte Gleichspannung ist, an die Filtereinrichtung überträgt, die Filtereinrichtung das Steuersignal von der Gleichspannung separiert und zumindest die Gleichspannung an zumindest eine der LED-Einheiten und das separierte Steuersignal an den Mikroprozessor überträgt, der die LED-Einheit in Abhängigkeit vom Steuersignal ansteuert.

Die zumindest eine LED-Einheit jedes der Leuchtsegmente umfasst erfindungsgemäß ferner zumindest zwei LEDs. Insbesondere umfasst die zumindest eine LED- Einheit ein oder mehrere Paare von LEDs. Die Paare werden gebildet von einer ersten LED und einer zweiten LED. Die beiden LEDs sind bevorzugt unmittelbar benachbart zueinander als kompakte Einheit ausgebildet. Die erste LED hat eine erste Farbtemperatur und die zweite LED hat eine zweite Farbtemperatur, die von der ersten Farbtemperatur abweicht. Durch die voneinander abweichenden Farbtemperaturen der ersten LED und der zweiten LED lässt sich die Farbtemperatur des von der LED-Einheit abgestrahlten Lichts insbesondere unter Beibehaltung weißen Lichts mit einfachsten Mitteln und geringfügigem Bauteil- und -raumaufwand variieren.

Bei der Platine handelt es sich insbesondere um eine starre oder eine flexible Pia- tine. Mit dem Begriff "LED" wird eine Leuchtdiode bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein Halbleiter-Bauelement, dass zum Ausstrahlen von Licht ausgebildet ist. Die Leuchtdiode umfasst üblicherweise ein Halbleitermaterial und einen elektrischen Widerstand. Üblicherweise ist jede Leuchtdiode zur Ausstrahlung von Licht mit einer bestimmten Farbtemperatur ausgebildet, die von dem Halbleitermaterial abhängt.

Die LED-Einheiten sind bevorzugt ausschließlich aus der LED oder LEDs ausgebildet. Die LEDs der Beleuchtungsvorrichtung sind bevorzugt an/auf der Platine angeordnet. Jedes Leuchtsegment umfasst eine LED-Einheit oder mehrere im Betrieb insbesondere einheitlich angesteuerte LED-Einheiten. Bei mehreren LED-Einheiten werden diese bevorzugt einheitlich, insbesondere durch denselben Mikroprozessor, angesteuert und/oder sind die LED-Einheiten desselben Leuchtsegmentes bevorzugt gleich ausgebildet. Besonders bevorzugt sind sämtliche LED-Einheiten gleich ausgebildet. Die Leuchtsegmente weisen vorzugsweise die gleiche Zahl von LED- Einheiten auf und sind insbesondere hinsichtlich ihrer Komponenten vollständig gleich ausgebildet. Jedes Leuchtsegment beansprucht einen bestimmten Teil der Platine. Bevorzugt weist die Beleuchtungsvorrichtung mindestens drei, mindestens fünf oder mindestens zehn Leuchtsegmente auf.

Bei dem Controller handelt es sich insbesondere um einen Treiber. Der Controller umfasst insbesondere einen Prozessor. Der Controller ist bevorzugt zur Erzeugung der unterschiedlichen Steuersignale für die Ansteuerung sämtlicher LED-Einheiten ausgebildet, insbesondere ohne sie unmittelbar anzusteuern. Der Controller ist an/auf der Platine angeordnet oder davon beabstandet angeordnet. Der Controller dient insbesondere zur Verschlüsselung von Informationen betreffend die möglichen Konfigurationen des Lichts in Form der Steuersignale. Nach Auswahl einer bestimmten beabsichtigten Konfiguration erzeugt der Controller dasjenige Steuersignal, das der Konfiguration zugeordnet ist. Insbesondere überlagert der Controller eine Gleichspannung, insbesondere die Versorgungsspannung, mit dem Steuersignal zum Spannungsverlauf, den der Controller anschließend überträgt. Die Filtereinrichtung hebt nach dem Empfang des Spannungsverlaufes die Überlagerung wieder auf, woraufhin der Mikroprozessor das Steuersignal entschlüsselt, um die zumindest eine LED-Einheit entsprechend der beabsichtigten Konfiguration des Lichts anzusteuern. Durch die Filtereinrichtung lässt sich sowohl die Energieversorgung der LED-Ein- heit(en) als auch die Informationsübertragung zu ihrer Ansteuerung über eine nur zweiadrige Übertragungsleitung erreichen.

Die unterschiedlichen Steuersignale unterscheiden sich in ihrem Zweck. Zumindest eines der Steuersignale dient zum zeitversetzten Ein- und/oder Ausschalten der LED-Einheiten unterschiedlicher Leuchtsegmente. Zumindest ein weiteres der Steuersignale dient zur Einstellung/Veränderung der Farbtemperatur des Lichts. Alternativ oder zusätzlich dient ein weiteres der Steuersignale zur Einstellung/Veränderung der Helligkeit des Lichts. Insbesondere ist der Controller derart zur Erzeugung unterschiedlicher Steuersignale ausgebildet, dass durch die Steuersignale zumindest drei unterschiedliche Helligkeiten bzw. Farbtemperaturen einzustellen sind. Bevorzugt sind/ist die Farbtemperatur und/oder die Helligkeit der LED-Einheiten sämtlicher Leuchtsegmente der Beleuchtungsvorrichtung einheitlich zu verändern. Das heißt, dass das Licht sämtlicher LED-Einheiten Beleuchtungsvorrichtung im Betrieb immer die gleiche Farbtemperatur bzw. Helligkeit hat. Bevorzugt ist der Controller zur Erzeugung eines Steuersignals ausgebildet, durch das sich die LED-Einheiten unterschiedlicher Leuchtsegmente automatisch zeitversetzt ein- und/oder ausschalten lassen. Das bedeutet, dass auf die Erzeugung und Übertragung des Steuersignals an den zumindest einen Mikroprozessor hin des zeitversetzte Ein- bzw. Ausschalten von selbst und ohne weiteres Eingreifen bzw. weitere Anweisungen des Controllers erfolgt. Mit dem zeitversetzten Ein- bzw. Ausschalten ist gemeint, dass zuerst die zumindest eine LED-Einheit eines ersten der Leuchtsegmente ein- bzw. ausgeschaltet wird und zeitversetzt, das heißt nach einer zeitlichen Pause, die zumindest eine LED-Einheit eines zweiten der Leuchtsegmente ein- bzw. ausgeschaltet wird usw. Der Zeitversatz bzw. die zeitliche Pause hat insbesondere eine Länge von weniger als einer Sekunde, bevorzugt von weniger als einem Zehntel einer Sekunde. Die zeitlichen Pausen zwischen dem Ein- bzw. Ausschalten der LED-Einheiten von mehr als zwei Leuchtsegmenten haben insbesondere eine einheitliche Länge. Bevorzugt ist der Controller zur Erzeugung derartiger unterschiedlicher Steuersignale ausgebildet, dass die zeitliche Pause in Abhängigkeit der Steuersignale variiert, wobei sie innerhalb eine Ein- bzw. Ausschaltvorgangs wiederrum einheitlich ist.

Die Übertragungsleitung hat genau zwei und nicht mehr als zwei Adern, das heißt elektrische Leiter. Die Übertragungsleitung bildet zumindest einen Teil der Verbindung zwischen dem Controller und der Filtereinrichtung aus. Die Übertragungsleitung dient der Kommunikation zwischen dem Controller und der Filtereinrichtung bzw. dem Mikroprozessor. Neben der Übertragungsleitung existiert insbesondere kein Kommunikationsmittel zwischen dem Controller und der Filtereinrichtung bzw. dem Mikroprozessor.

Der Spannungsverlauf meint den zeitlichen Verlauf der übertragenden Spannung. Der Spannungsverlauf ist insbesondere als U-t-Kurve zu veranschaulichen. Durch den Spannungsverlauf wird zeitgleich erhebliche elektrische Energie für die LEDs und das Steuersignal an die Filtereinrichtung übertragen. Zur Übertragung der elektrischen Energie dient die überlagerte Gleichspannung.

Die unmittelbare Ansteuerung der LED-Einheiten, das heißt insbesondere das Ein- bzw. Ausschalten, die Farbtemperatur-/oder Helligkeitseinstellung bzw. -Veränderung, erfolgt insbesondere unmittelbar durch den zumindest einen Mikroprozessor. Der Mikroprozessor wird bevorzugt insbesondere mittels eines vorgeschalteten Transistors/Spannungsregulators mit einer Gleichspannung in der Höhe von fünf Volt versorgt. Die von der Filtereinrichtung an zumindest eine der LED-Einheiten übertragene Gleichspannung hat unter Umständen einen geringeren Betrag als der von der Filtereinrichtung empfangene Spannungsverlauf maximal hat. Der Controller wird insbesondere durch eine 12 V oder 24 V-Gleichspannung mit elektrischer Energie versorgt. Die maximale Spannung des entlang des Spannungsverlaufs beträgt insbesondere zumindest im Wesentlichen auch 12 V bzw. 24 V. Die Filtereinrichtung übertragt die Gleichspannung mittelbar oder unmittelbar an die zumindest eine LED- Einheit. Die vorbeschriebenen Komponenten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung können räumlich voneinander getrennt und/oder einzeln eingehaust oder teilweise oder vollständig gesammelt und/oder gemeinsam eingehaust vorliegen. Beispielsweise können die Filtereinrichtung und der Mikroprozessor von einer Filter- und Ansteuereinrichtung oder -einheit umfasst sein, die im Betrieb die Filter und die Ansteuerfunktion übernimmt. „Übertragen“ muss kein vollständiges Übertragen bis zum Empfänger ohne ein Passieren zwischengeschalteter Komponenten meinen.

Bei der Beleuchtungsvorrichtung handelt es sich insbesondere um ein LED-Band mit einer flexiblen Platine oder um eine Leuchte für den Einbau in Möbeln, die eine starre Platine aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Beleuchtungsvorrichtung lässt sich bei nur geringem Bauraumbedarf der Beleuchtungsvorrichtung ein weit reichender Funktionsumfang erreichen und insbesondere eine in zeitlicher Hinsicht laufende Einschaltung bzw. Ausschaltung der einzelnen Lichtquellen erreichen.

Von der EP 2 466 996 A2 unterscheidet sich die beanspruchte Beleuchtungsvorrichtung durch unterschiedliche Merkmale. Zum ersten offenbart die EP 2 466 996 A2 nicht mehrere auf derselben Platine angeordnete Leuchtsegmente. Zum zweiten offenbart die EP 2 466 996 A2 nicht, dass die LED-Baugruppen bzw. Leuchtsegmente LEDs mit voneinander abweichenden Farbtemperaturen haben. Das Licht der LEDs ist erfindungsgemäß zu Licht unterschiedlicher Farbtemperaturen zu mischen. Durch diese zwei LEDs ist durch die Leuchtsegmente Tageslicht bei unterschiedlichen Bedingungen zu imitieren, wobei beispielsweise weißes Licht beibehalten wird. Die EP 2 466 996 A2 setzt sich dagegen mit einer Reduzierung von sog. Verdrahtungsaufwand auseinander und beschreibt zwar eine Möglichkeit zur Erzeugung weißen Lichtes, nicht jedoch eine Möglichkeit zur Änderung von dessen Farbtemperatur, da jede LED-Baugruppe dasselbe Licht erzeugt. Die DE 102017 124 321 A1 ist gar fernliegender einzustufen.

Insbesondere sind die erste LED und die zweite LED jeweils zur Erzeugung weißen Lichts ausgebildet. Damit ist die Erfindung insbesondere von Beleuchtungsvorrichtungen abgegrenzt, die (ausschließlich) farbige LEDs verwenden, beispielsweise zur additiven Farbmischung. Eine der beiden weißen LEDs ist bevorzugt zur Erzeugung von warmweißen Licht ausgebildet, die andere der beiden LEDs ist bevorzugt zur Erzeugung von kaltweißem Licht ausgebildet. Das weiße Licht wird bevorzugt, insbesondere in Abgrenzung von der additiven Farbmischung, unter Nutzung der sog. Lumineszenz erzeugt. Bei Nutzung der Lumineszenz wird insbesondere ein Leuchtstoff genutzt, der ursprünglich kurzwelligeres, etwa bläuliches, Licht in weißes Licht umwandelt. Besonders bevorzugt umfasst jede LED-Einheit eine gerade Zahl von LEDs. Die erste LED und die zweite LED bilden ein LED-Paar, wovon die LED-Einheit eins oder mehrere, insbesondere drei bis sieben aufweist.

Insbesondere weicht die erste Farbtemperatur um zumindest 1.000 K, bevorzugt um zumindest 2.000 K, besonders bevorzugt um zumindest 3.000 K von der zweiten Farbtemperatur ab. Dadurch lässt sich die Farbtemperatur über einen besonders weiten Farbtemperaturbereich variieren. Insbesondere lässt sich die Farbtemperatur von kalt-weiß bis warm-weiß variieren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat die erste LED eine Farbtemperatur von 2.700 K und hat die zweite LED eine Farbtemperatur von 6.500 K. Bevorzugt umfassen die LED-Einheiten keine LEDs, die hinsichtlich der Farbe und/oder Farbtemperatur von der ersten LED und von der zweiten LED abweichen.

Bevorzugt sind die erste LED und die zweite LED antiparallel geschaltet und/oder werden im Betrieb von demselben Mikroprozessor angesteuert. Eine Einstellung der Helligkeit der LEDs erfolgt üblicherweise mittels einer Pulsweitenmodulation. Auf Basis der antiparallelen Schaltung der ersten und der zweiten LED lassen sich sowohl die Helligkeit als auch die Farbtemperatur durch eine erweiterte Pulsweit-Modulation einstellen. Gemäß der erweiterten Pulsweitenmodulation ist der Mikroprozessor zur Ansteuerung der LED-Einheit mittels invertierter Spannungen, d.h. Spannungen mit unterschiedlichen Vorzeichen, ausgebildet. Durch eine Steuerspannung mit positivem Vorzeichen wird bspw. die erste LED aktiviert. Durch eine Steuerspannung mit negativem Vorzeichen wird in dem Beispiel die zweite LED aktiviert. Bei ausbleibender Steuerspannung ist keine der beiden LEDs aktiviert. Dadurch lassen sich die Zeitanteile, für die die beiden LEDs aktiviert sind, beliebig variieren, wobei die beiden LEDs nicht gleichzeitig zu aktivieren sind. Durch die Variation des Zeitanteils mit ausbleibender Steuerspannung lässt sich die Helligkeit des Lichts der LED-Einheit einstellen. Durch die Variation des Verhältnisses des Zeitanteils der Steuerspannung mit positivem Vorzeichen einerseits und des Zeitanteils der Steuerspannung mit negativem Vorzeichen andererseits lässt sich die Farbtemperatur des Lichts der LED- Einheit einstellen. Bevorzugt weist jedes der Leuchtsegmente zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest eine Filtereinrichtung auf. Besonders bevorzugt ist die Übertragungsleitung zur Übertragung des Spannungsverlaufes an die Filtereinrichtung jedes der Leuchtsegmente ausbildet. Alternativ dazu ist der zumindest eine Mikroprozessor bzw. die zumindest eine Filtereinrichtung als zentraler Mikroprozessor bzw. zentrale Filtereinrichtung mehreren Leuchtsegmenten zugeordnet, jedoch nicht von ihnen umfasst. Dadurch, dass jedes Leuchtsegment über einen eigenen Mikroprozessor und/oder eigene Filtereinrichtung verfügt, muss an jedes Leuchtsegment lediglich der Spannungsverlauf über die zweiadrige Übertragungsleitung übertragen werden. Die Übertragungsleitung verläuft insbesondere vom Controller zu sämtlichen Leuchtsegmenten, die dabei insbesondere in Reihe geschaltet sind. Dadurch lässt sich die Platine besonders schmal ausbilden und ein Bauraumvorteil erreichen, der den Einsatz der erfindungsgemäßen Technik auch in besondere kleinen Möbelleuchten erlaubt. Ferner erlaubt diese Ausbildung insbesondere bei einer Ausbildung der Beleuchtungsvorrichtung als LED-Band ein flexibles Kürzen der Länge der Platine, das heißt ein Abschneiden von Leuchtsegmenten, ohne dadurch die Funktion der verbleibenden Leuchtsegmente zu beeinträchtigen.

Die Mikroprozessoren der unterschiedlichen Leuchtsegmente sind besonders bevorzugt zumindest derart unterschiedlich konfiguriert, dass sie die zumindest eine LED Einheit ihres jeweiligen Leuchtsegmentes auch auf einen Empfang desselben für die Einschaltung dienenden Steuersignals hin mit unterschiedlich großer zeitlicher Verzögerung einschalten. Die Verzögerung ist mit Bezug auf den Empfang und/oder die Erzeugung bzw. Übertragung des Steuersignals zu verstehen. Diese Ausbildung bedeutet, dass die Mikroprozessoren dasselbe Steuersignal unterschiedlich interpretieren. Dadurch ist zu erreichen, dass durch die Übertragung nur eines Steuersignals zum Beispiel eine bestimmte Einschalt-Abfolge der LED Einheiten der unterschiedlichen Leuchtsegmente zu erreichen ist. Alternativ oder zusätzlich gilt das Vorstehende für das Ausschalten.

Die Platine erstreckt sich bevorzugt länglich. Das bedeutet insbesondere, dass die Platine abgesehen von ihrer Dicke eine Erstreckung in eine Längsrichtung hat, die zumindest fünffach, besonders bevorzugt zumindest zehnfach so groß ist wie ihre Erstreckung quer zur Längsrichtung. Die Erstreckung quer zur Längsrichtung beträgt bevorzugt höchstens 12 mm, besonders bevorzugt höchstens 10 mm, 8 mm, 7 mm oder 6 mm. Die Leuchtsegmente sind in die Längsrichtung der Platine versetzt zueinander angeordnet. Die Leuchtsegmente grenzen insbesondere unmittelbar aneinander an oder sind bevorzugt einheitlich zueinander beabstandet. Vorzugsweise sind die Leuchtsegmente einreihig in die Längsrichtung versetzt angeordnet, das heißt existieren keine quer zur Längsrichtung versetzt angeordneten Leuchtsegmente. Die Erstreckung der Leuchtsegmente in die Längsrichtung ist insbesondere zumindest im Wesentlichen einheitlich und/oder beträgt insbesondere höchstens 75 mm, bevorzugt höchstens 50 mm, und/oder mindestens 10 mm.

Die Platine erstreckt sich bevorzugt zumindest im Wesentlichen oder zumindest anteilig ring-, rechteck-, U-, L- oder I-förmig (d.h. gerade). Das bedeutet, dass die Längsrichtung ggf. entlang der Längserstreckung der Platine variiert. Im Falle einer ringförmigen Platine ist die Längsrichtung bspw. die Umfangsrichtung.

Der zumindest eine Mikroprozessor oder die Gesamtheit der Mikroprozessoren ist bevorzugt dazu ausgebildet, die LED-Einheiten der Leuchtsegmente in Abhängigkeit des für das zeitversetzte Einschalten erzeugten Steuersignals in der Reihenfolge der Anordnung der Leuchtsegmente entlang der Längsrichtung nacheinander einzuschalten. Dadurch wird optisch ein laufend/wandernd eingeschaltetes Licht der Beleuchtungsvorrichtung erreicht. Alternativ oder zusätzlich dazu ist der Mikroprozessor bzw. die Gesamtheit dazu ausgebildet, die LED-Einheiten der Leuchtsegmente in Abhängigkeit eines für das zeitversetzte Ausschalten erzeugten Steuersignals umgekehrt zu Reihenfolge der Anordnung der Leuchtsegmente entlang der Längsrichtung nacheinander auszuschalten. Dadurch lässt sich derselbe Effekt lediglich in die umgekehrte Richtung beim Ausschalen erreichen. In Abhängigkeit des Steuersignals lässt sich insbesondere die Reihenfolge bzw. die Richtung der Einschaltung der LED-Einheiten oder die Zeitdifferenz zwischen den Einschaltungen der einzelnen LED-Einheiten variieren.

Der zumindest eine Mikroprozessor ist bevorzugt zur Identifikation sämtlicher vom Controller zur erzeugender Steuersignale und/oder zur Identifikation von zumindest drei, bevorzugt von zumindest fünf, besonders bevorzugt von zumindest zehn unterschiedlichen Steuersignalen ausgebildet. Insbesondere ist sowohl im zumindest einen Mikroprozessor als auch im Controller dieselbe Auswahl von Steuersignalen hinterlegt, die zwischen ihnen verschlüsselt zu übertragen ist. Der zumindest eine Mikroprozessor und der Controller greifen dadurch auf dieselbe Bibliothek zu. Je größer die Auswahl der Steuersignale ist, desto weitgehender ist der Funktionsumfang der Beleuchtungsvorrichtung auszubilden.

Der Spannungsverlauf setzt sich bevorzugt insbesondere ausschließlich aus ersten Abschnitten, in denen die Spannung konstant die Größe einer Nennspannung > 0 V hat, und aus zweiten Abschnitten zusammen. In den zweiten Abschnitten hat die Spannung insbesondere konstant die Größe einer Zwischenspannung, die geringer als die Nennspannung und > 0 V ist. Alternativ liegt in den zweiten Abschnitten keine Spannung an. Die Spannung wechselt entlang des Spannungsverlaufs somit zwischen der Nennspannung und Zwischenspannung bzw. Spannungsfreiheit. Durch die Zeitpunkte der Wechsel und oder die Länge der Abschnitte werden die Informationen über die Konfiguration des Lichts für die Ansteuerung verschlüsselt.

Die zumindest eine Filtereinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die im Betrieb an die zumindest eine der LED-Einheiten übertragene Gleichspannung einen im Vergleich zum an die Filtereinrichtung übertragenen Spannungsverlauf geglätteten, insbesondere von zweiten Abschnitten freien, Verlauf hat. Hierzu umfasst die Filtereinrichtung bevorzugt eine Glättungseinrichtung. Der Begriff Gleichspannung ist in diesem Zusammenhang nicht streng im Sinne einer streng konstanten Größe der Spannung auszulegen. Die Spannung kann zumindest in einem geringen Ausmaß veränderlich sein, nicht jedoch das Vorzeichen wechseln. Die Gleichspannung variiert in zeitlicher Hinsicht nicht oder zumindest in einem geringeren Ausmaß als die Spannung entsprechend dem Spannungsverlauf. Die Freiheit von zweiten Abschnitten ist so zu verstehen, dass die Gleichspannung dauerhaft > 0 Volt bleibt.

Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst bevorzugt eine kabelgebunden oder drahtlos mit dem Controller gekoppelte Auslöseeinrichtung, die zum Auslösen der Erzeugung zumindest eines der Steuersignale, insbesondere sämtliche der Steuersignale, durch den Controller ausgebildet ist. Die Auslöseeinrichtung ist insbesondere lokal entfernt vom Controller angeordnet. Besonders bevorzugt umfasst die Auslöseeinrichtung eine von einem Nutzer zu bedienende und relativ zum Controller insbesondere mobile Fernbedienung. Die Fernbedienung weist insbesondere zumindest eine erste Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals für das zeitversetze Ein- und/oder Ausschalten, zumindest eine zweite Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals für die Veränderung der Farbtemperatur und/oder zumindest eine weitere Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals für die Veränderung der Helligkeit auf. Insbesondere weist die Fernbedienung je zwei Tasten bzw. eine Tastenkombination sowohl für die zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals für die Veränderung der Farbtemperatur als auch zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals für die Veränderung der Helligkeit auf. Alternativ weist die Fernbedienung einen Touch-Screen zum Auslösen auf. Alternativ zur Fernbedienung handelt es sich bei der Auslöseeinrichtung bevorzugt um einen Bewegungsmelder oder andersartigen Sensor. So lassen sich die unterschiedlichen Funktionen der Beleuchtungsvorrichtung besonders einfach nutzen. Vorzugsweise umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein Vorschaltgerät zur Versorgung des Controllers mit elektrischer Energie. Das Vorschaltgerät ist insbesondere zu einer Übersetzung von Wechselspannung aus einem Stromnetz, insbesondere mit einer Nennspannung von 230 Volt, zu Gleichspannung, insbesondere mit einer Nennspannung von 12 Volt oder 24 Volt, ausgebildet. Das Vorschaltgerät umfasst insbesondere einen Stecker zur Verbindung der Beleuchtungsvorrichtung mit dem Hausstromnetz. Dadurch ist die Beleuchtungsvorrichtung mobil und überall im Haushalt einfach einzusetzen.

Bevorzugt sind die LED-Einheiten der Leuchtsegmente an einer Vorderseite der Platine angeordnet und die zumindest eine Filtereinrichtung und/oder der zumindest eine Mikroprozessor an einer Rückseite der Platine angeordnet. Im Falle einer Mehrzahl von Filtereinrichtungen und/oder Mikroprozessoren sind diese insbesondere zumindest teilweise, insbesondere vollständig (im Sinne von allesamt) an der Rückseite der Platine angeordnet. Dadurch lässt sich ein weiterer Bauraumvorteil erreichen.

Die Erfindung beinhaltet auch das Verfahren zum Betrieb der vorbeschriebenen Beleuchtungsvorrichtung. Demnach erzeugt der Controller ein Steuersignal zum zeitversetzten Ein- und/oder Ausschalten der LED-Einheiten unterschiedlicher Leuchtsegmente, zur Veränderung der Farbtemperatur und/oder zur Veränderung der Helligkeit des erzeugten Lichts. Anschließend überträgt die Übertragungsleitung den Spannungsverlauf, der eine mit dem Steuersignal des Controllers überlagerte Gleichspannung ist, an die Filtereinrichtung. Die Filtereinrichtung separiert das Steuersignal von der Gleichspannung und überträgt zumindest die Gleichspannung an zumindest eine der LED-Einheiten (mittelbar oder unmittelbar). Außerdem überträgt die Filtereinrichtung das separierte Steuersignal an den Mikroprozessor. Den Mikroprozessor steuert die LED-Einheit in Abhängigkeit vom Steuersignal an.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den nachfolgend beschriebenen, schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer ersten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer zweiten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Fig. 3 eine Darstellung einer Vorderseite einer Platine einer dritten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Darstellung einer Rückseite der Platine der dritten erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung. Die nachfolgend erläuterten Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele können auch einzeln oder in anderen Kombinationen als dargestellt oder beschrieben Gegenstand der Erfindung sein, stets aber zumindest in Kombination mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Sofern sinnvoll sind funktional gleichwirkende Teile mit identischen Bezugsziffern versehen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen unterschiedliche erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen 2, deren Gemeinsamkeiten nachfolgend zunächst beschrieben werden. Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 weisen jeweils eine Platine 4 mit einer Mehrzahl von Leuchtsegmenten 6 auf, die jeweils eine LED-Einheit 8 zur Erzeugung von Licht umfassen. Jede LED-Einheit 8 umfasst wiederrum 3 Paare von LEDs 10,12, wobei jedes Paar eine erste LED 10 und eine zweite LED 12 umfasst.

Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 umfassen je einen Controller 14, der zur Erzeugung unterschiedlicher Steuersignale 30 für die Ansteuerung der LED-Einheiten 8 der Leuchtsegmente 6 ausgebildet ist. Durch die Steuersignale 30 lassen sich die LED-Einheiten 8 zeitversetzt ein- und ausschalten, lässt sich die Farbtemperatur und lässt sich die Helligkeit des erzeugten Lichts verändern.

Drahtlos mit dem Controller 14 verbunden ist eine Auslöseeinrichtung 22, die zum Auslösen der Erzeugung der Steuersignale 30 durch den Controller 14 ausgebildet ist. Dazu überträgt die Auslöseeinrichtung 22 im Betrieb ein Auslösesignal 34. Mittels eines Vorschaltgerätes 24 wird der Controller 14 mit elektrischer Energie in Form von Gleichstrom 26 versorgt. Der Controller 14 erzeugt eine mit dem Steuersignal 30 überlagerte Gleichspannung 28. Den Spannungsverlauf der Gleichspannung 28 überträgt der Controller 14 mittels einer in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten zweiadrigen Übertragungsleitung 16 an die zumindest eine Filtereinrichtung 18 der Beleuchtungsvorrichtung 2.

Die zumindest eine Filtereinrichtung 18 dient zu Separation des Steuersignals 30 von der Gleichspannung 26 aus der überlagerten Gleichspannung 28. Die Gleichspannung 26 wird durch die zumindest eine Filtereinrichtung 18 an zumindest eine der LED-Einheiten 8 übertragen. Das separierte Steuersignal 30 wird an den zumindest einen Mikroprozessor 20 übertragen, der zur Ansteuerung zumindest einer der LED-Einheiten 8 in Abhängigkeit des Steuersignals 30 ausgebildet ist. Hierzu überträgt der Mikroprozessor 20 ein Ansteuersignal 32 an die zumindest eine LED-Einheit 8.

Die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Anordnung der zumindest einen Filtereinrichtung 18 und des zumindest einen Mikroprozessors 20. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist eine Filtereinrichtung 18 und einen Mikroprozessor 20 auf, die auf der Platine 4 angeordnet sind und die überlagerte Gleichspannung 28 für sämtliche Leuchtsegmente 6 bearbeiten. Das bedeutet u.a., dass der Mikroprozessor 20 das Ansteuersignal 32 an sämtliche LED-Einheiten 8 der unterschiedlichen Leuchtsegmente 6 sendet. Im Gegensatz dazu hat das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 eine Filtereinrichtung 18 und einen Mikroprozessor 20 pro Leuchtsegment 6. Die Filtereinrichtungen 18 und Mikroprozessoren 20 sind Teil der Leuchtsegmente 6 und übernehmen die Verarbeitung der überlagerten Gleichspannung 28 einzig für die in diesem Fall eine LED-Einheit 8 des jeweiligen Leuchtsegmentes 6. Die überlagerte Gleichspannung 28 muss deshalb vom Controller 14 an sämtliche Leuchtsegmente 6 übertragen werden. Für die jeweiligen LED-Einheiten 8 wird die überlagerte Gleichspannung 28 bzw. das davon beinhaltete Steuersignal 30 durch die Mikroprozessoren 20 insbesondere unterschiedlich interpretiert.

Die Platine 4 des zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Beleuchtungsvorrichtung 2 erstreckt sich länglich in eine Längsrichtung L. Die Leuchtsegmente 6 sind in die Längsrichtung L versetzt angeordnet. Die LED-Einheiten 8 der Leuchtsegmente 6 werden je nach Steuersignal 30 in der Reihenfolge der Anordnung der Leuchtsegmente 6 entlang der Längsrichtung L nacheinander eingeschaltet bzw. umgekehrt ausgeschaltet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die unterschiedlichen Seiten einer Platine 4 eines dritten Ausführungsbeispiels. Die Platine 4 erstreckt sich länglich ringförmig (vgl. Längsrichtung L). Auf der Vorderseite ist eine Vielzahl von Paaren 40 aus einer ersten LED 10 und einer zweiten LED 12 angeordnet (nur teilweise gekennzeichnet), die dieselbe LED-Einheiten 8 mit ausbilden. Den Paaren zugeordnet sind Vorwiderstände 42 (wiederum nur teilweise gekennzeichnet). Auf der Rückseite sind ein Mikroprozessor 20, ein Spannungsregulator 44 für den Mikroprozessor 20, eine Filtereinrichtung 18, ein Eingang der Übertragungsleitung 16 und jeweils einem der Paare 40 zugeordnete LED-Transistoren 46 angeordnet (wiederum nur teilweise gekennzeichnet).

Claims

Ansprüche

1 . Beleuchtungsvorrichtung (2) umfassend eine Platine (4) mit zumindest zwei Leuchtsegmenten (6), die jeweils zumindest eine LED-Einheit (8), die zumindest eine LED (10,12) umfasst, zur Erzeugung von Licht aufweisen, einen Controller (14), der zur Erzeugung unterschiedlicher Steuersignale (30) für die Ansteuerung der LED-Einheiten (8) der Leuchtsegmente (6) ausgebildet ist, wobei sich durch die Steuersignale (30) mittels des Controllers (14) die LED-Einheiten (8) unterschiedlicher Leuchtsegmente (6) zeitversetzt ein- und/oder ausschalten lassen und die Farbtemperatur und/oder die Helligkeit des erzeugten Lichts verändern lassen/lässt, eine zweiadrige Übertragungsleitung (16), zumindest eine Filtereinrichtung (18) und zumindest einen Mikroprozessor (20), die derart ausgebildet sind, dass im Betrieb die Übertragungsleitung (16) einen Spannungsverlauf, der eine mit zumindest einem der Steuersignale (30) des Controllers (14) überlagerte Gleichspannung (28) ist, an die Filtereinrichtung (18) überträgt, die Filtereinrichtung das Steuersignal (30) von der Gleichspannung (26) separiert und zumindest die Gleichspannung (26) an zumindest eine der LED-Einheiten (8) und das separierte Steuersignal (30) an den Mikroprozessor (20) überträgt, der die LED-Einheit (8) in Abhängigkeit vom Steuersignal (30) ansteuert, wobei die zumindest eine LED-Einheit (8) jedes der Leuchtsegmente (6) ein oder mehrere Paare aus einer ersten LED (10), die eine erste Farbtemperatur hat, und einer zweiten LED (12) umfasst, die eine zweite Farbtemperatur hat, die von der ersten Farbtemperatur abweicht.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED (10) und die zweite LED (12) jeweils zur Erzeugung weißen Lichts ausgebildet sind.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbtemperatur um zumindest 1.000 K, bevorzugt um zumindest 2.000 K, besonders bevorzugt um zumindest 3.000 K, von der zweiten Farbtemperatur abweicht.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED (10) und die zweite LED (12) antiparallel geschaltet sind und von demselben Mikroprozessor (20) angesteuert werden.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Leuchtsegmente (6) zumindest einen Mikroprozessor (20) und/oder zumindest eine Filtereinrichtung (18) aufweist und die Übertragungsleitung (16) zur Übertragung des Spannungsverlaufes an die Filtereinrichtung (18) jedes der Leuchtsegmente (6) ausgebildet ist.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessoren (20) der unterschiedlichen Leuchtsegmente (6) zumindest derart unterschiedlich konfiguriert sind, dass Sie die zumindest eine LED-Einheit (8) des jeweiligen Leuchtsegmentes (6) auf einen Empfang desselben Steuersignals (30) hin mit unterschiedlich großer zeitlicher Verzögerung einschalten.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) sich länglich erstreckt und die Leuchtsegmente (6) in eine Längsrichtung (L) der Platine (4) versetzt zueinander angeordnet sind.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Mikroprozessor (20) dazu ausgebildet ist, die LED-Einheiten (8) der Leuchtsegmente (6) in Abhängigkeit des für das zeitversetzte Einschalten erzeugten Steuersignals (30) in der Reihenfolge der Anordnung der Leuchtsegmente (6) entlang der Längsrichtung (L) nacheinander einzuschalten und/oder dazu ausgebildet ist, die LED-Einheiten (8) der Leuchtsegmente (6) in Abhängigkeit des für das zeitversetzte Ausschalten erzeugten Steuersignals (30) umgekehrt zur Reihenfolge der Anordnung der Leuchtsegmente entlang der Längsrichtung (L) nacheinander auszuschalten.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (20) zur Identifikation sämtlicher vom Controller (14) zu erzeugender Steuersignale (30) und/oder zur Identifikation von zumindest drei, bevorzugt von zumindest fünf, besonders bevorzugt von zumindest zehn unterschiedlichen Steuersignalen (30) ausgebildet ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsverlauf sich insbesondere ausschließlich aus ersten Abschnitten, in denen die Spannung konstant die Größe einer Nennspannung > 0 V hat, und aus zweiten Abschnitten zusammensetzt, in denen die Spannung insbesondere konstant die Größe einer Zwischenspannung hat, die geringer als die Nennspannung ist, oder in denen keine Spannung anliegt.

11 . Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filtereinrichtung (18) derart ausgebildet ist, dass die im Betrieb an die zumindest eine der LED-Einheiten (8) übertragene Gleichspannung (26) einen im Vergleich zum an die Filtereinrichtung (18) übertragenen Spannungsverlauf geglätteten, insbesondere lückenfreien, Verlauf hat.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine kabelgebunden oder drahtlos mit dem Controller (14) gekoppelte Auslöseeinrichtung (22), die zum Auslösen der Erzeugung eines der Steuersignale (30) durch den Controller (14) ausgebildet ist.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (22) eine von einem Nutzer zu bedienende und relativ zum

Controller (14) insbesondere mobile Fernbedienung umfasst, die zumindest eine erste Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals (30) für das zeitversetzte Ein- und/oder Ausschaltens, zumindest eine zweite Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals (30) für die Veränderung der Farbtemperatur und/ oder zumindest eine weitere Taste zum Auslösen der Erzeugung eines Steuersignals (30) für die Veränderung der Helligkeit aufweist.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein den Controller (14) mit elektrischer Energie versorgendes Vorschaltgerät (24), das zu einer Übersetzung von Wechselspannung aus einem Stromnetz, insbesondere mit einer Nennspannung von 230 V, zu Gleichstrom (26), insbesondere mit einer Nennspannung von 12 V oder 24 V, ausgebildet ist.

15. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Einheiten (8) der Leuchtsegmente (6) an einer Vorderseite der Platine (4) angeordnet sind und die zumindest eine Filtereinrichtung (18) und/oder der zumindest eine Mikroprozessor (20) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, an einer Rückseite der Platine (4) angeordnet sind/ist.