DE602004009684T2

DE602004009684T2 - Lampe und glühbirne für belichtung und umgebungsbeleuchtung

Info

Publication number: DE602004009684T2
Application number: DE602004009684T
Authority: DE
Inventors: Fisk H. III Racine JOHNSON; Jose Greenfield PORCHIA; Barry T. Racine CALPINO; Jeffrey J. Racine WOLF
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2024-07-03
Also published as: CN101858535A; JP4340288B2; AU2004254642B8; AU2004254642B2; ATE454587T1; EP1876385B1; US20060238136A1; EP1876385A3; KR101067738B1; JP2007527599A; KR20100012107A; DE602004009684D1; CA2531323A1; ATE376645T1; WO2005003625A1; CN1836132A; CN1836132B; KR20060120566A; MXPA06000121A; CA2531323C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Beleuchtungsvorrichtungen, die Beleuchtungs- wie auch Umgebungs- bzw. Atmosphärenlicht liefern.
Beschreibung verwandter Technik
Zur Beleuchtung eingesetzte elektrische Leuchten und deren Lampen sind bekannt und weit verbreitet. Diese Leuchten und speziell ihre Lampen fallen in zwei allgemeine Kategorien, nämlich Glüh- und Leuchtstofflampen. Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Beleuchtung haben zu Fortschritten bei den Lumineszenz- bzw. Leuchtdioden (LEDs) geführt. Eine LED ist ein Halbleiter-Bauelement, das sichtbares Licht abstrahlt, wenn ein elektrischer Strom durch es fließt. Das Licht aus einer LED ist im Prinzip monochromatisch; seine Farbe wird bestimmt von dem im Halbleiter jeweils eingesetzten Material (obgleich man mit dem durch die LED geschickten Strom die wahrgenommene Farbe ändern kann). LEDs haben den Vorteil einer geringen Leistungsaufnahme, eines hohen Wirkungsgrads und einer langen Nutzungsdauer. Das Licht mehrerer LEDs unterschiedlicher Farbe lässt sich mischen, um zusätzliche Farben (einschl. weißen Lichts) sowie verschiedene Helligkeiten zu erzeugen. LEDs lassen sich auch einsetzen, um eine Hintergrundbeleuchtung und mit dieser gewünschte Umlichteffekte zu erzielen. Jedoch ist ihre Helligkeit begrenzt; deshalb sind sie nicht generell für Beleuchtungszwecke geeignet.
Stattdessen hat man LEDs für Anwendungen wie Meldelampen, Rückseitenbeleuchtung und die Nachrichtenübertragung mit Lichtwellenleitern (LWL) verwendet.
Die US 6 149 283 offenbart eine LED-Lampe mit einer Mehrfarbeneinstellung. Diese Vorrichtung weist einen Fuß auf, in dem mehrere LEDs sitzen, die verschiedenfarbiges Licht erzeugen können. Für die veschiedenfarbigen LEDs sind Einstellschalter vorgesehen, so dass die Farben sich in beliebigem Verhältnis mischen lassen, um gewünschte Lichteffekte zu erzeugen – bspw. verschiedene Farben einschl. Weißlicht und verschiedene Helligkeitsniveaus. Diese Patentschrift erkennt an, dass der Lichtfluss (Lumen) von LEDs nicht so hoch ist wie bei einer Glühlampe gleicher Leistungsaufnahme (Watt).
Die US 5 924 784 offenbart das Erzeugen von (eine Kerzenflamme simulierendem) Umgebungslicht mit einer frei stehenden Leuchte und einer Lampe der Edison-Bauart (in eine übliche Fassung einschraubbare Lampe) unter Verwendung von LEDs. Das Simulieren der Flamme erfolgt dabei durch Kombinieren der emittierten Farben und Flackereffekte. Die Patentschrift gibt an, auf Lampen und Leuchten gerichtet zu sein, mit denen Trosteffekte in Gedenkstätten u.dergl. erreicht werden soll.
Die US 6 016 038 , US 6 150 774 , US 6 166 496 , US 6 211 626 , US 6 292 901 und US 6 340 868 offenbare verschiedene Techniken und elektrische Schaltungen zur Steuerung des von mehreren LEDs abgegeben Lichts entsprechend vorbestimmten Programmen.
Die DE 100 11 077 zeigt eine Lampe, bei der zwei Ringe aus LEDs in den Lampenhalter so eingesetzt sind, dass sie aufwärts auf den Hals/ bzw. die Schulter der Lampe scheinen. Der Außenring enthält dabei 20 Blau-LEDs, der Innenring 14 Grün-LEDs. Die Grün-LEDs, wenn erregt, erteilen der Lampe eine Grünfärbung; sind die Blau-LEDs erregt, hat die Lampe einen Blauton. Die LEDs und die Lampe sind mit einer 3-Kanal-Fernsteuerung steuerbar. Eine ähnliche An wendung für LEDs ist in der US 4 677 533 gezeigt, wo Ringe aus LEDs eine normale Glühlampe umgeben, um deren Licht leicht einzufärben und so für einen Leser angenehmer zu machen. Die Lampe sowie die beiden LED-Ringe sind über veränderbare Widerstände individuell steuerbar. Die WO 02/062106 , die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu Grunde liegt, zeigt eine Leuchtstofflampe auf einem Fuß in einem durchscheinenden Gehäuse und von LEDs umgeben. Die Anordnung lässt sich als normale Lampe, indem man die Leuchtstofflampe erregt, oder als Nacht- oder Orientierungslampe betreiben, indem man nur die LEDs erregt. Die gesamte Anordnung ist in eine normale Lampenfassung einsetzbar, aus der sie gespeist wird.
Die WO 02/0621106 zeigt eine Lampe mit einer gedrängt aufgebauten Leuchtstofflampe, die weißes Licht erzeugt, sowie einer Vielzahl von LEDs, die Licht einer anderen Farbe abgeben; eine Steuerschaltung für die Stromversorgung ist in der Fassung angeordnet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende, im Anspruch 1 unten definierte Erfindung ermöglicht die Abgabe von gewünschtem Umgebungs- oder Hintergrundlicht zusammen mit Beleuchtungslicht in einer einzigen Leuchte bzw. Lampe.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt diese eine neuartige elektrische Leuchte bereit, die eine Beleuchtungsfassung zur Aufnahme einer Lampe, die Beleuchtungslicht abgibt, einer Vielzahl von Lumineszenzdioden, die Licht unterschiedlicher Farben abgeben, einen Fuß, in dem die Beleuchtungsfassung und die Luminszenzdioden nahe bei einander angeordnet sind, eine erste elektrische Schaltung, mit der der Beleuchtungsfassung elektrischer Strom zuführbar ist, eine zweite elektrische Schaltung, mit der den Lumineszenzdioden elektrischer Strom zuführbar ist, sowie eine Schalteinrichtung aufweist, mit der der elektrische Strom wahlweise an die erste oder die zweite elektrische Schaltung legbar ist. Die Beleuchtungsfassung ist geeignet zur Aufnahme und Halterung einer Beleuchtungslampe, die aus der Gruppe Glüh-, Leuchtstoff- und Halogenlampen gewählt ist.
Nach einer anderen Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Lampe gerichtet. Die Lampe weist eine Beleuchtungsquelle, die Beleuchtungslicht abgibt, eine Vielzahl von Lumineszenzdioden, die Licht in verschiedenen Farben abgeben, einen Fuß, auf dem die Beleuchtungsquelle und eine Vielzahl von Lumineszenzdioden nahe beieinander angeordnet sind, eine erste elektrischen Schaltung, mit der der Fassung elektrischer Strom zuführbar ist, eine zweite elektrische Schaltung, mit der den Lumineszenzdioden elektrischer Strom zuführbar ist, und einen Schalter auf, mit dem der elektrische Strom wahlweise zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Schaltung umschaltbar ist. Weiterhin ist die Beleuchtungsquelle aus der Gruppe gewählt, die im wesentlichen aus den Glüh-, Leuchtstoff- und Halogenlampen besteht. (Wo von herkömmlichen "Lampen" die Rede ist, wie sie in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Leuchten und Lampen verwendet sind, können diese austausch- und einschraubbare Lampen u. dergl. sowie permanentere, Licht abgebende Vorrichtungen sein, die in erfindungsgemäßen Lampenkolben oder Leuchten montiert sind.)
Nach einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung gerichtet auf eine Lampe mit einem Fuß, der zu einer Lampenfassung passend konfiguriert ist. Auf dem Fuß ist mindestens eine gedrängt aufgebaute Leuchtstofflampe angeordnet, desgl. eine Vielzahl von Lumineszenzdioden (LEDs), die Licht verschiedener Farben abgeben. Bei in die Fassung eingesetztem Fuß führt eine Steuerschaltung Strom aus der Fassung der mindestens einen Leuchtstofflampe und den LEDs zu. Ein durchscheinendes Gehäuse ist auf dem Fuß angeordnet und enthält die mindestens eine Leuchtstofflampe und die LEDs.
In einer noch anderen Ausführungsform richtet die Erfindung sich auf eine Lampe mit einem Fuß, der zu einer Lampenfassung passend konfiguriert ist. Ein Licht abgebendes Element ist auf dem Fuß angeordnet und wird aus diesem mit elektrischem Strom gespeist. Das Licht abgebende Element ist aus der im wesentlichen aus den Halogen-, Glüh-, Leuchtstoff- und Niederdruck-Quecksilberdampflampen bestehenden Gruppe gewählt. Ebenfalls auf dem Fuß angeordnet und aus ihm gespeist ist eine Vielzahl von Lumineszenzdioden (LEDs), die Licht unterschiedlicher Farben abgeben. Ein programmierbarer Prozessor steuert die Aktivierung, Farbe und Helligkeit des von den LEDs abgegebenen Lichts. Auch hier ist ein durchscheinendes Gehäuse auf dem Fuß angeordnet und enthält das Licht abgebende Element sowie die LEDs.
In einer anderen Ausführungsform ist die Erfindung gerichtet auf eine Lampe mit einem Fuß, der zu einer Lampenfassung passend konfiguriert ist. Eine Licht abgebendes Element ist auf dem Fuß angeordnet und wird aus diesem mit elektrischem Strom gespeist. Das Licht abgebende Element ist aus der im wesentlichen aus den Halogen-, Glüh-, Leuchtstoff- und Niederdruck-Quecksilberdampflampen bestehenden Gruppe gewählt. Ebenfalls auf dem Fuß angeordnet und aus ihm gespeist ist eine Vielzahl von Lumineszenzdioden, die Licht unterschiedlicher Farben abgeben. Eine Benutzerschnittstelle steuert die Aktivierung, Farbe und Helligkeit des Lichts, das die LEDs abgeben. Weiterhin ist ein durchscheinendes Gehäuse auf dem Fuß angeordnet und enthält das Licht abgebende Element sowie die LEDs.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schaubildlicher Schnitt durch eine Leuchte nach einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Schnitt in der Ebene 2-2 der 1.
3 ist eine schaubildlicher Schnitt durch eine Lampe der Edison-Bauart nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Schnitt in der Ebene 4-4 der 3.
5 ist ein schaubildlicher Schnitt durch eine Lampe der Edison-Bauart nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
6A und 6B sind ein Schnitt bzw. eine Draufsicht einer anderen Lampe nach einer Ausführungsform der Erfindung.
7 ist eine Perspektivdarstellung einer Lampe nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Seitenansicht der Lampe nach 7.
9 zeigt teilweis als Sprengdarstellung die Lampe der 8 und 9.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Wie die 1 zeigt, weist eine Leuchte nach einer Ausführungsform der Erfindung einen Fuß 12 mit einem flachen Boden 14, der auf eine horizontalen Fläche wie eine Tischplatte oder einen Schreibtisch aufgestellt sein kann, sowie einen transparenten Schirm 16 auf, der vom Fuß ab aufwärts ragt und in seinem Inneren erzeugtes Licht aus der Leuchte hinaus abzustrahlen gestattet. Der Fuß 12 hat nahe seinem oberen Ende einen Lampenträger 18. Der Lampenträger 18 dient zur Halterung einer Vielzahl von Lumineszenzdioden (LEDs) 20 sowie einer Fassung 22 für eine Beleuchtungslampe 24, bei der es sich um eine herkömmliche einschraubbar Glühlampe handeln kann. Wie ersichtlich, sind die LEDs 20 und die Beleuchtungslampe 24 so angeordnet, dass das von ihnen erzeugte Licht durch den Schirm 16 hindurch abgestrahlt werden kann.
Der Lampenträger 18, wie in der 2 gezeigt, hat einen Außenteil 18a in Form eines Rings, um den herum die LEDs 20 verteilt sind. Der Lampenträger 18 hat auch einen Mittelteil 18b, der die Fassung 22 für die Beleuchtungslampe trägt.
Im Fuß 12 ist eine erste elektrische Schaltung 26 vorgesehen, die alle LEDs 20 mit elektrischem Strom speist. Eine zweite elektrische Schaltung 28 ebenfalls im Fuß 12 speist die Fassung 22 der Beleuchtungslampe mit elektrischem Strom. Ein Umschalter 30 im Fuß 12 ist so verschaltet, dass er der ersten und der zweiten elektrischen Schaltung 26, 28 Strom zuführen kann. Die Umschaltung 30 ist an eine Stromleitung 32 angeschlossen, die Strom aus einer Batterie (nicht gezeigt) im Leuchtenfuß 12 oder aus einer äußeren Quelle wie einer Haushaltssteckdose bezieht.
Der Umschalter 30 enthält eine Programmsteuerung 34, die den elektrischen Strom nach Wunsch auf die erste und die zweite elektrische Schaltung 26 bzw. 28 geben kann, d.h. entweder auf beide gleichzeitig oder abwechselnd je nach der Art des Lichts, das die Leuchte 10 abgeben soll. Die Programmsteuerung enthält Betätigungselemente 34, die auf dem Fuß 12 angeordnet sind und mit denen die Ausgangsintensität bzw. Helligkeit der LEDs 20 und der Beleuchtungslampe 24 von Hand einstellbar ist. Die Programmsteuerung 34 kann auch ein internes Programm und zugehörige Schaltelemente aufweisen, mit denen sich die LEDs 20 und die Beleuchtungslampe 24 auf vorbestimmte Weise einstellen lassen. So lassen sich Licht-Shows erzeugen, unter denen der Benutzer seine Auswahl treffen kann. Weiterhin lassen sich Sensoren (nicht gezeigt) vorsehen, die andere Bedingungen und Zustände im Bereich der Leuchte 10 erfassen (bspw. Temperatur, Geruch, Schall, Bewegung usw.), um das Programm in der Steuerung 34 so einzustellen, dass es das von der Leuchte abgegebene Licht 10 den erfassten Bedingungen anpasst.
Wie die 3 zeigt, weist in einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine Lampe 40 nach Edison-Bauart einen Fuß 42 für herkömmliche Lampenfassungen auf. (Natürlich kann die Lampe für das Einsetzen in andere herkömmliche Fassungen ausgestaltet sein – bspw. Leuchtstoff- und Halogenlampen.) Ein durchscheinendes Gehäuse 46 verläuft vom Fuß 42 aufwärts. Durch das durchscheinende Gehäuse 40 kann von der Lampe abgestrahltes Licht austreten.
Ein Beleuchtungshalter 48 ist im Gehäuse 46 angeordnet und dient als Aufnahme für eine Vielzahl von LEDs 50 sowie als Fassung 52 für eine Beleuchtungsquelle. Die Fassung 52 nimmt eine Glühlampe 54 auf und führt ihr Strom zu. Das von den LEDs 50 und der Beleuchtungsquelle 54 erzeugte Licht tritt durch das Gehäuse 46 hindurch aus. Das Gehäuse 46 kann lösbar am Fuß 42 befestigt sein, damit die Beleuchtungsquelle 54 ausgewechselt werden kann.
Wie in der 4 gezeigt, hat die Lichtquellenhalterung 48 einen Außenteil 48a in Form eines Rings. Die LEDs 50 sind um diesen Außenteil herum verteilt. Die Lichtquellenhalterung 48 hat auch einen Mittelteil 48b, der die Fassung 52 bzw. die Beleuchtungsquelle 54 trägt, wenn letztere ohne Fassung auf dem Halter 48 befestigt ist. Vorzugsweise wird eine Fassung verwendet, um einen Austausch ausgebrannter Beleuchtungsquellen zu ermöglichen, da die LEDs 50 herkömmliche Beleuchtungsquellen vermutlich weit überleben.
Eine erste elektrische Schaltung 56 speist die LEDs 50, eine zweite elektrische Schaltung die Beleuchtungsquelle 54 mit elektrischem Strom. Ebenfalls vorgesehen ist eine Umschaltung 60, die die erste und die zweite elektrische Schaltung 56, 58 mit elektrischem Strom speist. Die Umschaltung 60 ist an die Speiseleitung 62 angeschlossen, die Strom aus einer Lampenfassung nach Edison-Bauart aufnimmt, in die die Leuchte eingeschraubt ist. Die Umschaltung 60 enthält eine Programmsteuerung 64, mit der abhängig von der zu erzeugenden Lichtart der elektrische Strom nach Wunsch auf die erste und zweite elektrische Schaltung 56, 58 schaltbar ist. Die Programmsteuerung 64 weist außerhalb des Gehäuses 46 Betätigungselemente 64a auf. Dabei bewirken die Betätigungselemente 64a ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Arten der Lichtpräsentation, d.h. sie aktivieren entweder die erste oder die zweite elektrische Schaltung 56, 58 oder beide gleichzeitig. Weiterhin weist die Programmsteuerung Betätigungselemente 64b ebenfalls außerhalb des Gehäuses 46 auf, mit denen sich bspw. die Ausgangsintensität bzw. Helligkeit der LEDs 50 und der Beleuchtungsquelle 54, vorprogrammierte Licht-Shows unter Verwendung der LEDs, die Farbe des von den LEDs 50 abgegeben Lichts usw. von Hand einstellen lassen. Die Betätigungselemente 64b können so arbeiten, dass sie interne Programme und zugehörige Schaltungen der Programmsteuerung 64 steuern. Zusätzlich lassen sich erfindungsgemäß beliebige Steuermechanismen – einschl. Mikroprozessoren, mechanisch betätigte Elemente, softwaregesteuerte Steuerprozeduren usw. – anwenden.
Die dargestellten LEDs 50 sind als separate Lumineszenzdioden angegeben; es kann sich jedoch auch um Gruppen von LEDs handeln. Bspw. kann eine LED-Gruppe 50 drei einzelne LEDs in den Farben Rot, Grün bzw. Blau enthalten. Bei einer solchen Konfiguration kann die Programmsteuerung 64 die Helligkeit jeder LED der Gruppe individuell und damit die von der Gruppe abgegebene Farbe einstellen; die von einer dargestellten LED-Gruppe 50 abgegebene Farbe lässt sich also auf Grund der Farbkombination der einzelnen LEDs der Gruppe variieren. Ein Benutzer kann die kombinierte Farbe an Hand einer Anordnung der LEDs 50 der Gruppe so nahe beieinander wahrnehmen, dass ein Gesamtfarbeffekt entsteht; alternativ kann über jeder LED 50 ein durchscheinender Schirm (bspw. ein Diffusor) 52 vorgesehen sein, so dass jeder Schirm 52 eine einzelne wahrnehmbare Farbe abgibt, als wäre er ein einziger Bildpunkt.
Die Programmsteuerung 64 weist weiterhin einen Sensoreingang 66 zur Aufnahme von Signalen aus einem Sensor 66a auf. Der Sensor 66a kann auf der Lampe 40 oder abgesetzt vorgesehen sein. Im letzteren Fall werden die Signale aus dem Sensor 66a mit einer direkten Verbindung oder drahtlos (d.h. per Funk, Infrarotlicht od. dergl.) auf den Sensoreingang 66 gegeben.
Der Sensor 66a kann auf Reize wie Temperatur, Schall, Bewegung usw. ansprechen. Je nach den erfassten Bedingungen bzw. Zuständen kann die Programmsteuerung 64 ein Arbeitsprogramm für die Ansteuerung der LEDs 50 und der Beleuchtungsquelle 54 beeinflussen.
Weiterhin können Steuersignale auch durch direkten Anschluss oder über eine Funkstrecke von einem Benutzer, nicht einem Sensor geliefert werden. Was eine direkte Verbindung anbetrifft, kann bspw. ein Benutzer einfach das Anlegen des Stroms durch Betätigen eines Stromschalters steuern, der die Speisung der Vorrichtung kontrolliert, in die die Lampe 40 eingesetzt ist. In diesem Fall kann der Sensoreingang 66 die Stromzufuhr erfassen und die Ansteuerung des Geräts auf Grund der zeitlichen Zuordnung der Aktivierung und Deaktivierung der Stromversorgung ändern. Alternativ kann der Benutzer ferngesteuert Steuersignale (bspw. Funk-, Infrarot- oder sonstige Signale) an den Sensoreingang 66 aussenden. Diese Steuerungsoptionen lassen sich zusätzlich zu den oder an Stelle der Schalter 64a, 64b vorsehen.
Die 5 zeigt eine Lampe 70 in Edison-Bauart nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Hier ist eine Leuchtstoff-Beleuchtungsquelle 55 auf einen Halter 53 gesetzt. Die Beleuchtungsquelle kann natürlich in eine herkömmliche Lampenfassung eingesetzt sein, die ein Auswechseln der Lampe ermöglicht, oder alternativ eine Beleuchtungseinrichtung sein, die permanent in ein erfindungsgemäßes Gerät eingesetzt ist. Der Rest der Merkmale der Lampe 70 entspricht den gleich nummerierten, die oben zur Lampe 40 der 3 diskutiert sind.
Die 6A und 6B zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, die sich in der (kolbenförmigen) Leuchte 100 verkörpert. Die Leuchte 100 entspricht den vorangehenden Ausführungsformen dahingehend, dass sie einen Fuß 140 mit einem Schraubanschluss 150 aufweist, der in eine herkömmliche Glühlampenfassung in einer Leuchte od. dergl. einschraubbar ist.
Natürlich kann der Verbinder 150 in einer beliebigen einer Vielzahl von Konfigurationen vorliegen, die in andere herkömmliche Lampenfassungen (bspw. Leuchtstoff, Halogen) passen.
Die Leuchte 100 hat ein durchscheinendes Gehäuse 130. Das Gehäuse 130 umschließt Lampen 110. Während auch andere Licht abgebende Elemente vorgesehen sein können, um das von herkömmlichen Glühlampen erwartete hellweiße Licht zu erzeugen, setzt man bevorzugt Kompakt-Leuchtstofflampen ein. (Natürlich können die Lampen 110 auswechselbare oder auch permanent eingesetzte Leuchtelemente sein.) In dieser Ausführungsform wird eine Gruppe von Kompakt-Leuchtstofflampen diskutiert, die verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit der Leuchte 100 und die Weißlicht abstrahlende Gesamtfläche im Gehäuse 130 zu vergrößern.
Wie in 6A gezeigt, sind Kompakt-Leuchtstofflampen 110 in umgekehrter U-Form ausgeführt. (Für die vorliegende Erfindung sind natürlich auch andere Ausgestaltungen möglich.) So kann eine Kompakt-Leuchtstofflampe 110 an einem Ende eine erste Elektrode aufweisen, von der sie vom Fuß 140 weg aufwärts verläuft und sich nahe dem oberen Abschluss des Gehäuses 130 auf sich selbst zurückbiegt, um zum Fuß 140 zurück und zu einer zweiten Elektrode am anderen Ende zu verlaufen. Die 6A und 6B zeigen zwei solcher Lampen 110.
Alternativ kann die Kompakt-Leuchtstofflampe 110 als einzige Lampe mit mehreren separaten Abschnitten ausgebildet sein, die jeweils vom Fuß 140 aufwärts verlaufen und dann zum Fuß 140 zurück gebogen sind; diese Abschnitte sind so miteinander verbunden, dass sie nur zwei Elektroden jeweils an den entgegengesetzten Enden der Gesamtlänge aufweisen. Insbesondere scheinen die 6A und 6B zwei separate U-förmige Lampen zu zeigen; der Ausdruck "Vielzahl von Kompakt-Leuchtstofflampen", wie er in dieser Beschreibung benutzt ist, kann auch eine einzige Kompakt-Leuchtstofflampe be zeichnen, die mehrfach zu einer bestimmten Baulänge umgebogen ist, wie die 6A und 6B es zeigen.
In einer meistbevorzugten Ausführungsform liegt die Gesamtlänge der mehreren Kompakt-Leuchtstofflampen 110 im Bereich von etwa 2 Zoll bis etwa 21 Zoll, ob die Kompakt-Leuchtstofflampen mehrere einzelne Lampen oder eine einzige Lampe mit mehreren separaten Abschnitten sind. Vorzugsweise könnte es sich dabei auch um einen einfach umgebogenen Abschnitt von etwa 1 Zoll Länge bis zu einer ein- bis dreifach umgebogenen Lampe von etwa 3,5 Zoll Länge handeln. So erhält man für die Lichtabgabe einen erheblichen Flächeninhalt, der ausreicht, ein Zimmer od. dergl. auszuleuchten. Auch sei darauf hingewiesen, dass zur Ausbildung der Kompakt-Leuchtstofflampen (oder anderen Lampen) 110 außer der in den Figuren gezeigten U-Gestalt auch beliebige andere Formen und Konfigurationen anwendbar sind – bspw. Spiralen oder Wendeln.
Die Leuchte 100 weist auch eine Vielzahl von LEDs 120 auf. Ähnlich den oben diskutierten Ausführungsformen sind die LEDs 120 auf einer LED-Platine 122 um die Kompakt-Leuchtstofflampe 110 herum angeordnet. Weiterhin kann es sich bei den LEDs 120 um unterschiedlich farbig strahlende handeln. Insbesondere sind, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, die unterschiedlich farbigen LEDs so angeordnet, dass nebeneinander liegende Einzel-LEDs 120a, 120b unterschiedlich farbig strahlen. Bei einer solchen Anordnung können die unterschiedlich farbigen LEDs im Gehäuse 130 um dieses herum gleich beabstandet angeordnet sein, um bei der Betrachtung von der Seite der Leuchte 100 her einen geeigneten Lichteindruck hervorzurufen. Wie oben zu den anderen Ausführungsformen diskutiert, können die LEDs auch anders konfiguriert sein, so dass eine Gruppierung unterschiedlich farbiger LEDs nahe genug beinander liegen bzw. optional von einem Diffusor abgedeckt sein kann, so dass die Gruppe als einziger Bildpunkt wirkt und der Benutzer eine bessere Kontrolle über die Wahrnehmung der aus dem Gehäuse 130 austretenden Farben erhält. In derartigen Ausführungsformen lassen die LEDs 120 sich so an steuern, dass man einen fließenderen stetigen Übergang zwischen unterschiedlichen abgestrahlten Farben erhält. In der in den 6A und 6B gezeigten Ausführungsform erhält man mit der Trennung der unterschiedlich farbigen LEDs 120a, 120b (in der Wahrnehmung des Benutzers) eine kontrastreiche und scharf umrissene Farbänderung im Vergleich mit einer Ausführungsform, bei der gruppierte, unterschiedlich farbige LEDs 120 so nahe beieinander liegen, dass der Benutzer sie als einzigen Bildpunkt wahrnimmt. Alternativ kann die Anordnung enge LED-Gruppierungen aufweisen, bei denen einzelne LEDs oder die Gruppierung selbst noch separat wahrnehmbar sind.
Die LEDs 120, die Kompakt-Leuchtstofflampen 110 und die LED-Platine 122 sind direkt oder indirekt auf dem Fuß 140 angeordnet. Der Fuß 140 enthält eine Steuerplatine 160 mit den Stromversorgungen 164, 162 für die LEDs bzw. die Kompakt-Leuchtstofflampe. Durch Zusammenfassen der Stromversorgungen (und der Steuerung) auf einer einzigen Platine erreicht man eine kompaktere Leuchte 100. Die Platine 160 kann herkömmliche Schalter und Potentiometer zum Steuern der Funktionen der LEDs 120 und Leuchtstofflampen 110 aufnehmen, wie für den Durchschnittsfachmann einzusehen ist. Alternativ kann man für die LEDs 120 und die Kompakt-Leuchtstofflampen 110 separate Platinen vorsehen. Die Stromzufuhr zur Platine 160 erfolgt über einen elektrischen Anschluss (nicht gezeigt) zum Verbinder 150, der in eine herkömmliche Lampenfassung geschraubt den Strom aufnimmt.
Die Steuerungsplatine 160 kann auch einen Prozessor 166 enthalten, der mit verschieden kombinierter Soft- und Hardware die diversen Leuchtfunktionen steuert. Hinsichtlich der LEDs 120 kann es sich dabei um die von diesen einzeln oder als Gruppe abgestrahlte Farbe handeln, die der Benutzer außerhalb des Gehäuses 130 wahrnimmt (evtl. unter Zuhilfenahme eines Diffusors od. dergl.). Zusätzlich können die Steuermechanismen die Helligkeit der LEDs 120 steuern. Weiterhin kann die Steuerung den Ablauf vorbestimmter Beleuchtungspräsentationen (bspw. Licht-Shows) beinhalten, in deren Verlauf die Farbe, Helligkeit, Aktivierung usw. des Lichts so gesteuert wird, dass eine unterhaltsame Licht-Show entsteht. Die Steuermechanismen können auch die Kompakt-Leuchtstofflampen 110 – einschl. Helligkeit oder Aktivierung – steuern. In bevorzugten Ausführungsformen werden die Kompakt-Leuchtstofflampen 110 allein und ohne die LEDs 120 aktiviert, um normales Weißlicht für die Raum- oder Bereichsbeleuchtung zu erzeugen. Die LEDs können dann separat als Nachtbeleuchtung oder zur Erzeugung von Atmosphäre mit Farbmerkmalen oder Farb-Shows dienen, die für den Benutzer gefällig sind.
Die Licht-Shows können in einem Speicher 168 abgelegt sein, der ebenfalls auf der Steuerungsplatine 160 angeordnet (oder in den Prozessor 166 integriert) ist. Der Speicher 168 kann Software zur Steuerung der Schaltungsplatine 160 und/oder des Prozessors 166 zum Betrieb der vorbestimmten Präsentationen enthalten.
Auf dem Fuß 140 ist eine Benutzer-Schnittstelle 170 vorgesehen, mittels der der Benutzer die Kontrolle der Platine 160 und/oder des Prozessors 166 erhält. Diese Schnittstelle ermöglicht dem Benutzer die Auswahl von Farben, Helligkeit, Aktivierung usw. der LEDs 120 und der Kompakt-Leuchtstofflampen 110. In der dargstellten Ausführungsform handelt es sich bei der Schnittstelle 170 um einen Taster, mit dem der Benutzer zwischen verschiedenen Einstellungen umschalten kann. In anderen Ausführungsformen kann sie komplexer (und am Fuß 140 oder abgesetzt angeordnet) sein, um dem Benutzer eine vielseitigere Steuerung der Leuchte 100 zu ermöglichen – bspw. die Fähigkeit, Programme mit Farb- und Helligkeitsänderungen der verschiedenen Elemente, zeitgesteuerte Aktivierungen und/oder Deaktivierungen usw. jeweils einzeln oder in Kombinationen zu entwerfen.
Die 7–9 zeigen eine Modifikation der in den 6A und 6B gezeigten Leuchte. Insbesondere sind drei Kompakt-Leuchtstofflampen 110 vorgesehen (die als drei einzelne Leuchtstofflampen oder als drei strahlende Abschnitte einer einzigen Leuchtstofflampe vorliegen können). Auch hier verlaufen die separaten Kompakt-Leuchtstofflampen 110 vom Fuß 140 vertikal aufwärts durch das Gehäuse 130 zu einer Stelle nahe dessen oberem Abschluss. In diese Ausfühbrungsform sind jedoch die LEDs 120 nicht zu einem Kreis um die Kompakt-Leuchtstofflampen 110 nahe dem Fuß 140 angeordnet, sondern vertikal gruppiert und jeweils zwischen den Kompakt-Leuchtstofflampen 110 verlaufend. Wie die 9 zeigt, lässt sich jede zwischen nebeneinander liegenden Kompakt-Leuchtstofflampen 110 verlaufende LED-Gruppe auf einer separaten LED-Platine 122 festlegen. Dadurch erhält man einen etwas anderen Beleuchtungseffekt, bei dem farbiges Licht wirkungsvoller verteilt ist.
Mit den oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung eine (kolbenförmige) Leuchte bereit, die in der Größe und Gestalt mit herkömmlichen Glühlampen kompatibel ist, aber verbesserte Merkmale und Möglichkeiten der Steuerung – einschl. der Farbe, Farbänderungen und Licht-Shows – bietet. Da die Erfindung in herkömmliche Lampenfassungen einsetzbar und (in mindestens einer Ausführungsform) ähnlich einer herkömmlichen Glühlampe gestaltet ist, lässt sie sich in vorhandene Beleuchtungskörper einsetzen und nimmt herkömmliche Lampenschirme auf. Insbesondere ist das Gehäus 130 vorzugsweise so gestaltet und bemessen, dass es die Verbindungseinrichtungen aufnehmen kann, die üblicherweise an Lampenschirmen zur Befestigung auf typischen Glühlampen vorgesehen sind. Insbesondere liegt, wie in 6A gezeigt, der Durchmesser des Gehäuses 130 an der Stelle 132 (breiterer Oberteil des Gehäuses 130) vorzugsweise im Bereich von etwa 1,75 Zoll bis etwa 3,25 Zoll und an der Stelle 134 vorzugsweise im Bereich von etwa 1 Zoll bis etwa 3 Zoll. Meistbevorzugt entspricht der Kolben im wesentlichen den herkömmlichen Kolbengrößen A-19 (etwa 2.375 Zoll an der Stelle 132) und A-21 (etwa 2.625 Zoll an der Stelle 132).
Zusätzlich dazu kann die Leuchte 100 Weißlicht aus Kompakt-Leuchtstofflampen oder anderen, Licht abstrahlenden Elementen im Bereich von etwa 160 Lumen bis etwa 4200 Lumen, vorzugswiese im Bereich von etwa 240 Lumen bis etwa 2625 Lumen und meistbevorzugt im Bereich von etwa 320 Lumen bis etwa 2100 Lumen abgeben. Eine erfindungsgemäße Leuchte ver braucht elektrische Leistung vorzugsweise etwa 5 W bis etwa 200 W, bevorzugt im Bereich von etwa 15 W bis etwa 125 W und meistbevorzugt im Bereich von etwa 25 W bis etwa 100 W. Folglich ist die Erfindung für zahlreiche Einsatzfälle konstruiert, in denen man typischerweise herkömmliche Glühlampen anwendet.
Es sollte jedoch klar sein, dass zum Erzeugen von Beleuchtungslicht auch andere geeignete Beleuchtungsquellen – bspw. Halogen- oder Entladungslampen – einsetzbar sind, wie für den Durchschnittsfachmann unmittelbar einzusehen ist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung stellt Beleuchtung für sowohl Beleuchtungszwecke als auch für das Erzeugen einer erwünschten Atmosphäre in einer einzigen Einrichtung bereit, die zum Verändern der Beleuchtung von Hand verstellbar sowie auch programmierbar ist, um die Beleuchtung selbsttätig zu ändern. Fig.6A

CF power supply Stromversorgung für die Kompakt-Leucht stofflampe(n)

LED board LED-Platine

LED power supply LED-Stromversorgung

Claims

Leuchte (100) mit: einem Fuß (140), der mit einer Lampenfassung zusammenführbar ist; einer Licht abgebenden Einrichtung (110), die auf dem Fuß (140) angeordnet ist und mindestens eine kompakte Leuchtstoffröhre oder eine andere herkömmliche Lampe aufweist, die helles weißes Licht abgibt; einer Vielzahl von Leuchtdioden (120), die auf dem Fuß (140) angeordnet sind und Licht in unterschiedlichen Farben abgeben; einer Steuerschaltung (160), die bei eingesetztem Fuß der Licht abgebenden Einrichtung (110) und den Leuchtdioden (120) Strom aus der Lampenfassung zuführt; und einem durchscheinenden Gehäuse (130), das auf dem Fuß (140) angeordnet ist und die Licht abgebende Einrichtung (110) und die Leuchtdioden (120) enthält; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (160) einen mit der Vielzahl von Leuchtdioden (120) verschalteten Prozessor (166) aufweist, mit dem die von den LEDs individuell abgegebenen Farben, die ein Nutzer außerhalb des Gehäuses wahrnimmt, steuerbar sind.
Leuchte nach Anspruch 1, deren Prozessor (166) konfiguriert ist, die Intensität der verschiedenfarbigen LEDs entsprechend einem vorbestimmten Programm einzustellen.
Leuchte nach Anspruch 1, deren Licht abgebende Einrichtung eine Vielzahl von kompakten Leuchtstoffröhren (110) aufweist.
Leuchte nach Anspruch 1, deren Licht abgebende Einrichtung eine Leuchtstoffröhre (110) einer Länge von etwa 2 Zoll bis etwa 21 Zoll ist, die mehrfach auf sich selbst zurückgefaltet ist, um eine Vielzahl von Abschnitten zu bilden, die vom Fuß (140) im Gehäuse (130) aufwärts ragen.
Leuchte nach Anspruch 1, deren Leuchtdioden (120) auf dem Fuß (140) um die Licht abgebende Einrichtung (110) herum angeordnet sind.
Leuchte nach Anspruch 1, deren die Licht abgebende Einrichtung (110) Licht im Bereich von etwa 160 Lumen bis etwa 4200 Lumen, vorzugsweise im Bereich von 240 Lumen bis etwa 2625 Lumen und meistbevorzugt im Bereich von etwa 320 Lumen bis etwa 2100 Lumen abgibt.
Leuchte nach Anspruch 1 weiterhin mit einer Nutzerschnittstelle, die an die Steuerschaltung angeschlossen ist und eine Programmierung der Lichtfarbe ermöglicht, die die Leuchtdioden aus dem Gehäuse abstrahlen sollen.
Leuchte nach Anspruch 1 weiterhin mit einem Prozessor, mit dem die Steuerschaltung steuerbar ist, um die Leuchtdioden zur Abgabe mindestens einer vorbestimmten Präsentation von abgestrahltem Licht zu steuern, bei der mindestens die Farbe oder die Intensität oder beide des Lichts variiert wird bzw. werden, das die Leuchtdioden aus dem Gehäuse heraus abstrahlen.
Leuchte nach Anspruch 8 weiterhin mit einem Sensor zum Erfassen des Einschaltzustands, damit der Nutzer den Prozessor durch Betätigen eines Stromschalters, der die Stromzufuhr zu der Fassung, in die die Lampe eingesetzt ist, oder durch ein Infrarot- oder ein Funksignal fernsteuern kann.