DE102008060781A1

DE102008060781A1 - Lampe und Verfahren zur Ansteuerung der Lampe

Info

Publication number: DE102008060781A1
Application number: DE102008060781A
Authority: DE
Inventors: Harald Dellian; Fabian Reingruber
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-10
Also published as: WO2010063534A1

Abstract

Es wird eine Lampe angegeben mit einem ersten Reflektor zum Einsatz in eine Leuchte mit einem zweiten Reflektor, wobei die eingesetzte Lampe den zweiten Reflektor zumindest teilweise verdeckt. Weiterhin wird ein Verfahren zur Ansteuerung der Lampe vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampe und ein Verfahren zur Ansteuerung der Lampe.
Beispielsweise sind in Verkehrsflugzeugen oberhalb der Passagiere sogenannte Leselampen vorgesehen. Diese bestehen aus einer Glühlampe mit Sockel und einem Reflektor. Die Leistungsaufnahme einer solchen Leselampe liegt z. B. in einer Größenordnung von 10 W bei einer Versorgungsspannung von 6 V. Entsprechend ist auf der Rückseite der Fassung ein Kühlkörper angeordnet um zu verhindern, dass die Kontakte in der Fassung zu heiß werden.
Insgesamt belastet der von den Leselampen benötigte Energiebedarf das Versorgungssystem des Flugzeugs. Beispielsweise ergibt sich bei einem durchschnittlichen Flugzeug mit 200 Sitzplätzen ein Leistungsbedarf für die Leselampen in Höhe von 200 Sitzplätze·10 W·Faktor 0,4 = 800 W.
Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass 40% der Passagiere im Schnitt die Leselampe in Betrieb haben bzw. dass 40% der Leselampen während des Flugs dauerhaft in Betrieb sind. Dies entspricht bei einem Flug von 10 Stunden Dauer einem Verbrauch von 8 kWh. Bei einer Flugzeuglebensdauer von 25 Jahren (350.000 Betriebsstunden) ergibt das einen Verbrauch von 280 MWh.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die genannten Leselampen eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer haben. Mit dem Austauschen und Kontrollieren der Leselampen (im Beispiel 200 Stück pro Flugzeug) sind weiterhin signifikante Kosten verbunden.
Diese Leselampen weisen neben der hohen benötigten Leistung den Nachteil auf, dass das emittierte Licht stark gestreut wird und Mitreisende belästigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Möglichkeit zur Beleuchtung anzugeben, beispielsweise zum Einsatz als Leselampe in einem Beförderungsmittel.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Lampe angegeben mit einem ersten Reflektor zum Einsatz in eine Leuchte mit einem zweiten Reflektor, wobei die eingesetzte Lampe den zweiten Reflektor zumindest teilweise verdeckt.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die Lampe das Innere der Leuchte zumindest teilweise ausfüllen kann und anhand des eigenen Reflektors das von der Lampe emittierte Licht gezielt in eine vorgegebene Richtung oder auf eine bestimmte Art und Weise, z. B. mittels einer Optik, bündeln kann. Vorteilhaft ist hier der Einsatz einer Kombination aus LED (kleiner Lichtpunkt) mit einer Optik.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Leuchte eine Fassung aufweist, in die ein Sockel der Lampe einführbar ist. Somit kann eine elektrische Kontaktierung der Lampe mit der Leuchte erfolgen.
Auch ist es möglich, dass die Lampe ein energiesparendes Halbleiterleuchtelement aufweist, das insbesondere mindestens eine Leuchtdiode umfassen kann.
Insbesondere können mehrere Leuchtdioden unterschiedlicher Farben und/oder Helligkeiten in der Lampe vorgesehen sein.
Neben dem Reflektor kann die Lampe eine Optik für mindestens eine Leuchtdiode aufweisen, um das emittierte Licht in eine gewünschte Richtung zu lenken und/oder auf eine gewünschte Art abzustrahlen (diffus, konzentriert, etc.).
Eine Weiterbildung ist es, dass die Lampe einen Kühlkörper aufweist zur Kühlung des Halbleiterleuchtelements.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Lampe eine Treiberschaltung aufweist zur Ansteuerung des Halbleiterleuchtelements.
Die Treiberschaltung oder mindestens ein Bauelement der Treiberschaltung können/kann zumindest teilweise mit dem Kühlkörper verbunden sein. Insbesondere kann der Platz in der Lampe zur Aufnahme des Kühlkörpers sowie zur Aufnahme der Treiberschaltung genutzt werden.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass anhand der Treiberschaltung ein Schaltsignal hinsichtlich der Helligkeitseinstellung der Lampe auswertbar ist.
Insbesondere kann das Schaltsignal von einem Signalgeber, z. B. einem Taster oder einem Schalter, z. B. einem Ein-/Aus-Schalter, stammen, wobei ein Schaltmuster des Schaltsignals (Schaltvorgänge innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer), z. B. ein mehrfaches Betätigen des Signalgebers innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer (”Doppelklick”) erkannt und z. B. die Helligkeit der Lampe entsprechend eingestellt wird.
Insbesondere ist es möglich, dass die Lampe mehrere Leuchtdioden aufweist, die entsprechend des von dem Signalgeber dekodierten Signals unterschiedlich angesteuert werden. Beispielsweise können die Leuchtdioden gemeinsam oder separat mit einer unterschiedlichen Helligkeit (z. B. mittels eines elektrischen Wandlers bzw. Tiefsetzers) angesteuert werden. Auch ist es möglich, die Leuchtdioden einzeln oder gruppenweise zu- oder abzuschalten und so unterschiedliche Helligkeiten für die Lampe zu erreichen.
Insbesondere ist es möglich, die Helligkeiten mittels Pulsweitenmodulation (PWM) einzustellen. Insbesondere können eine LED oder eine Gruppe von LEDs mittels PWM angesteuert werden.
Ferner ist es möglich, dass die Lampe Leuchtdioden unterschiedlicher Helligkeiten oder Farben aufweist, die von der Treiberschaltung einzeln oder in Gruppen angesteuert werden.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass das Schaltsignal mittels eines Schalters oder eines Tasters zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Lampe vorgebbar ist.
Insbesondere können eine Vielzahl von Schaltern und/oder Tastern zur Ansteuerung der Lampe bzw. der Leuchtdioden der Lampe vorgesehen sein.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass Schaltimpulse des Schaltsignals ausgewertet werden und infolgedessen eine Helligkeit der Lampe einstellbar ist.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung weist die Lampe eine Abdeckung auf, die insbesondere transparent oder opak ausgeführt ist.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der erste Reflektor derart ausgestaltet ist, dass ein Lichtkegel im wesentlichen in einer vorgegebenen Richtung einstellbar ist.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Lampe gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
1 eine Lampe zum Eingriff mit einer Leuchte;
2 die Leuchte gemäß 1 mit einer separaten Klappe;
3 eine Lampe ohne Abdeckung zum Eingriff in die Leuchte gemäß 2;
4 ein Blockschaltbild für eine Treiberschaltung zum Betrieb einer Lampe mit einer Dimmfunktionalität;
5 ein Blockschaltbild für eine alternative Treiberschaltung zum Betrieb einer Lampe mit einer Dimmfunktionalität.
1 zeigt eine Lampe 100 mit einer Leuchtdiode 101, einem Reflektor 102, einem Kühlkörper 104, einer Abdeckung 103 sowie einem Sockel 105. In Verbindung mit den Kühlkörper 104 und/oder der Leuchtdiode 101 kann eine Treiberschaltung (nicht in 1 dargestellt) vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Leuchtdiode 101 auf dem Kühlkörper 104 angeordnet, der Reflektor 102 ist zur Lenkung des von der Leuchtdiode 101 emittierten Lichts ausgerichtet. Die Abdeckung 103 kann beispielsweise transparent oder opak ausgeführt sein.
Die Lampe 100 eignet sich zum Einsatz in eine Leuchte 200 mit einem Reflektor 205, wobei der Sockel 105 zum Eingriff in eine Fassung 201 der Leuchte 200 ausgeführt ist. Bevorzugt kann beim Einsatz der Lampe 100 in die Leuchte 200 die Lampe mit einer Aufnahmeeinheit 206 der Leuchte 200 verrasten, z. B. lösbar fixiert, werden. Die Fassung 201 weist beispielsweise einen Kühlkörper 202 zur Kühlung elektrischer Kontakte 203 und 204 auf.
Bei Einsatz der Lampe 100 in die Leuchte 200 verdeckt die Lampe 100 den Reflektor 205 der Leuchte 200 zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Dies hat den Vorteil, dass die Lampe 100 als eine eigenständige Einheit mit eigenem Reflektor 102 das Licht in eine vorgegebene Richtung lenkt und dass der Raum in der Leuchte 200 durch die Lampe geeignet ausgefüllt wird und somit ein entsprechend effizienter Kühlkörper 104 sowie eine Treiberschaltung für den Betrieb der Leuchtdiode 101 verwendet werden können. Auch ist es von Vorteil, dass anstatt der Glühbirne ein ressourcenschonendes Halbleiterleuchtelement verwendet werden kann. Insbesondere können statt der hier beschriebenen einen Leuchtdiode mehrere Leuchtdioden in der Lampe vorgesehen sein und mittels der Treiberschaltung einzeln oder gruppenweise angesteuert werden.
2 zeigt die Leuchte 200 entsprechend der Darstellung in 1 mit einer separaten Kappe 301. Die Kappe 301 weist insbesondere eine transparente oder opake Oberfläche zur Emission des Lichts auf. Auch kann die Kappe 301 eine Optik zur Lenkung des emittierten Lichts umfassen.
3 zeigt eine Lampe 302, die ähnlich der Lampe 100 gemäß 1 ausgeführt ist. Allerdings weist die Lampe 302 im Gegensatz zu der Lampe 100 keine Abdeckung 103 auf. Stattdessen kann die Lampe 302 in der Leuchte 200 platziert werden und die Leuchte 200 kann daraufhin mittels der separaten Klappe 301 arretiert, z. B. verrastet, werden. In diesem Beispiel wird der Lampe 302 mittels der separaten Klappe 301 in der Leuchte 200 gehalten.
4 zeigt ein Blockschaltbild wie es beispielsweise als Treiberschaltung der Lampe 100 oder 302 einsetzbar ist.
Über ein Bordnetz 401 z. B. eines Verkehrsflugzeugs oder eines anderen Beförderungsmittels werden ein Filter 402 sowie eine Einheit zur Doppelklick-Erkennung 405 gespeist. Das Filter 402 ist mit Tiefsetzern 403 und 406 verbunden, von denen jeder eine LED 407, 407 antreibt. Jeder Tiefsetzer 403, 406 weist einen Aktivierungseingang ”enable” auf, anhand dessen der Ausgang des jeweiligen Tiefsetzers 403, 406 und somit die jeweils angeschlossene LED 404, 407 aktiviert wird. Der Aktivierungseingang ”enable” ist beispielhaft ”low-aktiv”, d. h. bei Überschreiten eines vorgegebenen (positiven) Spannungsniveaus wird der jeweilige Tiefsetzer 403, 406 inaktiv. Die Einheit zur Doppelklick-Erkennung 405 aktiviert die LED 407 bei Detektion eines Doppelklicks, der beispielsweise von einem Ein-/Ausschalter der Beleuchtung stammen kann. Somit kann die Helligkeit der Beleuchtung umfassend die LEDs 404, 407 verändert werden, indem entweder eine LED (Zustand ”gedimmt”) oder beide LEDs (Zustand ”hell”) oder keine LED (Zustand ”aus”) aktiv ist/sind. Durch Betätigung des zusätzlich vorhandenen Lichtschalters ist es somit möglich, z. B. durch eine schnelle Abfolge zweier Schalt- oder Tastvorgänge, die Helligkeit des Lichts um 50% zu dimmen (sofern die beiden LEDs 404, 407 im wesentlichen eine vergleichbare Helligkeit aufweisen).
Entsprechend ist es möglich, durch unterschiedliche Schaltmuster und/oder durch andere Signalgeber (Potentiometer, mehrere Schalter, Konsole, etc.) beliebige Helligkeitszustände zu erreichen.
Insbesondere können eine LED, zwei LEDs oder eine Vielzahl von LEDs, ggf. unterschiedlicher Farben oder Helligkeiten, in der Lampe angeordnet sein.
5 zeigt ein alternatives Blockschaltbild für eine Treiberschaltung.
Vergleichbar zu 4 ist ein Bordnetz 501 vorgesehen, das ein Filter 502 und eine Einheit zur Doppelklick-Erkennung 505 versorgt. Das Filter speist einen Tiefsetzer 503, dessen Aktivierungseingang ”enable” auf Masse liegt. Der Tiefsetzer 503 steuert eine LED 504 an. Die Einheit zur Doppelklick-Erkennung 505 steuert einen elektronischen Schalter 506, der abhängig von dem Zustand der Einheit zur Doppelklick-Erkennung 505 eine LED 507 kurzschließt und damit deaktiviert. Insoweit kann, wie auch in der Schaltung gemäß 4, abhängig von einem Schaltsignal die Helligkeit der Lampe, die hier beispielhaft zwei LEDs 504 und 507 umfasst, gedimmt werden.
Der hier vorgestellte Ansatz hat den Vorteil, dass eine deutliche Energieeinsparung z. B. bei der Verwendung der Lampen als Leselampen für vorhandene Leuchten erreicht werden kann.
Beispielsweise könnte bei einer Lampe mit 40 Lumen pro Watt die benötigte Energie auf 1/4 der bisher erforderlichen Energie reduziert werden.

100: Lampe
101: Leuchtdiode
102: Reflektor
103: Abdeckung
104: Kühlkörper
105: Sockel
200: Leuchte
201: Fassung
202: Kühlkörper
203: Kontakt
204: Kontakt
205: Reflektor
206: Aufnahmeeinheit
301: separate Klappe
302: Lampe
401: Bordnetz
402: Filter
403: Tiefsetzer
404: LED
405: Einheit zur Doppelklick-Erkennung
406: Tiefsetzer
407: LED
501: Bordnetz
502: Filter
503: Tiefsetzer
504: LED
505: Einheit zur Doppelklick-Erkennung
506: elektronischer Schalter
507: LED

Claims

Lampe (100) mit einem ersten Reflektor (102) zum Einsatz in eine Leuchte (200) mit einem zweiten Reflektor (205), wobei die eingesetzte Lampe (100) den zweiten Reflektor (205) zumindest teilweise verdeckt.
Lampe (100) nach Anspruch 1, bei dem die Leuchte (200) eine Fassung (201) aufweist, in die ein Sockel (105) der Lampe (100) einführbar ist.
Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend ein Halbleiterleuchtelement.
Lampe (100) nach Anspruch 3, bei der das Halbleiterleuchtelement mindestens eine Leuchtdiode (101) umfasst.
Lampe (100) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der die Lampe (100) einen Kühlkörper (104) aufweist zur Kühlung des Halbleiterleuchtelements.
Lampe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, mit einer Treiberschaltung zur Ansteuerung des Halbleiterleuchtelements.
Lampe nach Anspruch 6, bei der anhand der Treiberschaltung ein Schaltsignal hinsichtlich der Helligkeitseinstellung der Lampe auswertbar ist.
Lampe nach Anspruch 7, bei der das Schaltsignal mittels eines Schalters oder eines Tasters zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Lampe vorgebbar ist.
Lampe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der Schaltimpulse des Schaltsignals ausgewertet werden und infolgedessen eine Helligkeit der Lampe einstellbar ist.
Lampe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Abdeckung (103), die insbesondere transparent oder opak ausgeführt ist.
Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Reflektor (102) derart ausgestaltet ist, dass ein Lichtkegel im wesentlichen in einer vorgegebenen Richtung einstellbar ist.
Verfahren zur Ansteuerung einer Lampe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.