DE102006048711A1

DE102006048711A1 - Einbauleuchte

Info

Publication number: DE102006048711A1
Application number: DE102006048711A
Authority: DE
Inventors: Frank Günnewig; Ralf Göke; Wolfgang Snohomish Marquardt; Christopher Lake Stevens Follet
Original assignee: Draeger Aerospace GmbH
Current assignee: BE Aerospace Systems GmbH
Priority date: 2006-10-14
Filing date: 2006-10-14
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-10-15
Also published as: DE102006048711B4; US7661848B2; US20080089079A1; FR2907191A1; CA2606635C; FR2907191B1; CA2606635A1

Abstract

Eine Einbauleuchte für ein Fahr- oder Flugzeug weist eine Vielzahl von Leuchtmitteln auf. Diese Leuchtmittel sind einzeln oder gruppenweise derart ansteuerbar, dass die Strahlrichtung und/oder der Abstrahlwinkel des von der Einbauleuchte abgegebenen Lichts einstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einbauleuchte mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, also eine Fahrzeug- oder Flugzeugeinbauleuchte.
In Passagierkabinen von Flugzeugen, Bussen, Zügen und dergleichen ist es üblich, oberhalb der Sitzplätze Einbauleuchten vorzusehen, die jeweils einem Sitzplatz zugeordnet sind. Diese Einbauleuchten sind in der Regel derart ausgestaltet, dass ihr Abstrahlwinkel, d.h. der Raumwinkel des von der Einbauleuchte abgegebenen Lichtes, eng begrenzt ist. Auf diese Weise werden benachbarte Passagiere von dem abgegebenen Licht der Einbauleuchte nicht übermäßig beeinträchtigt, der Passagierplatz selbst hingegen ist gut insbesondere zum Lesen ausreichend beleuchtet.
Bislang bekannte Einbauleuchten dieser Art weisen eine Leuchtmittelaufnahme mit einem darin angeordneten Leuchtmittel, typischerweise einer Glühlampe auf. Um den von dem Leuchtmittel erzeugten Lichtspot gezielt auf einen Gegenstand wie beispielsweise ein Buch oder eine Zeitschrift ausrichten zu können, ist die Leuchtmittelaufnahme gewöhnlicherweise sowohl um eine horizontale als auch um eine vertikale Achse dreh- bzw. schwenkbar in einer dementsprechend ausgebildeten Halterung angeordnet.
Die hierfür erforderlichen bewegbaren Bauteile machen die Einbauleuchten schwer, verschleißanfällig und wartungsaufwändig. Daneben hat sich gezeigt, dass diese Einbauleuchten von Passagieren mit eingeschränkten taktilen Fähigkeiten nur schwer zu bedienen sind.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verschleiß- und wartungsarme Einbauleuchte zu schaffen, die einfach zu bedienen ist und heutigen Designanforderungen genügt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einbauleuchte mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Einbauleuchte ist für ein Flugzeug oder Fahrzeug, wie z. B. für einen Bus oder einen Zug, vorgesehen, wo sie in eine Wand und vorzugsweise in eine Decke oberhalb eines Sitzes, beispielsweise in dem Fahrzeughimmel oder einer Personal-Service-Unit, einbaubar ist.
Gemäß der Erfindung weist die Einbauleuchte eine Vielzahl von Leuchtmitteln auf. Diese Leuchtmittel sind einzeln oder gruppenweise derart ansteuerbar, dass die Strahlrichtung und/oder der Abstrahlwinkel des von der Einbauleuchte abgegebenen Lichts einstellbar sind.
In der erfindungsgemäßen Einbauleuchte sind Leuchtmittel, die bevorzugt Weißlicht oder zumindest ein annähernd weißes Licht abgeben, in mindestens einem so genannten „Array" clusterartig mit so geringem Abstand zueinander feststehend angeordnet, dass sich die Abstrahlwinkel benachbarter Leuchtmittel derart überlappen, dass das von diesen Leuchtmitteln abgegebene Licht einen homogen erscheinenden Lichtstrom erzeugt. Weiter sind die einzelnen Leuchtmittel vorzugsweise jeweils schräg zueinander ausgerichtet, derart, dass sich die Strahlrichtung benachbarter Leuchtmittel nur unwesentlich unterscheidet, wobei sich die Strahlrichtung von Leuchtmitteln, die in der Einbauleuchte in einer beliebigen gemeinsamen Richtung hintereinander angeordnet sind, mit zunehmendem Abstand kontinuierlich ändert.
Auf diese Weise ist es bei der erfindungsgemäßen Einbauleuchte durch entsprechende Ansteuerung einzelner oder benachbarter Leuchtmittel möglich, die Strahlrichtung, d. h. die Richtung des von der Einbauleuchte abgegebenen Lichtstroms, in einem festgelegten Bereich zu verändern. Über die Anzahl der leuchtend angesteuerten benachbarten Leuchtmittel kann dabei der Gesamtabstrahlwinkel der Einbauleuchte, der durch die Abstrahlwinkel der einzelnen leuchtend angesteuerten Leuchtmittel bestimmt ist, und damit einhergehend der von der Einbauleuchte beleuchtete Flächenbereich verändert werden. So ist der von der erfindungsgemäßen Einbauleuchte abgegebene Lichtstrom in weiten Grenzen einstellbar, wobei zur Ausrichtung des Lichtstroms, d. h. zum Einstellen der Beleuchtungsrichtung keine verschleißanfälligen bewegbaren Bauteile erforderlich sind.
Aufgrund ihrer geringen Größe sind als Leuchtmittel bevorzugt Leuchtdioden und/oder Laserdioden vorgesehen. Vorteilhaft erweist sich dabei neben dem geringen Gewicht und Strombedarf auch die gegenüber Glühlampen deutlich größere Lebensdauer der Leuchtdioden, wobei letztere Eigenschaft der Leuchtdioden den erforderlichen Wartungsaufwand gegenüber herkömmlichen Einbauleuchten dieser Art erheblich verringert. In vorteilhafter Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Einbauleuchte sowohl Leuchtdioden als auch Laserdioden als Leuchtmittel aufweisen, wobei beispielsweise die Laserdioden in einem Zentralbereich der Einbauleuchte angeordnet sind und von Leuchtdioden umgeben sind. Hierbei können bei Verwendung der Einbauleuchte als Leseleuchte z.B. allein die Laserdioden lichtabgebend angesteuert werden und einen eng fokussierten Lichtstrom auf ein Buch oder eine Zeitschrift abgeben, während zur Ausleuchtung des gesamten Passa gierplatzes die Leuchtdioden, gegebenenfalls zusammen mit den Laserdioden lichtabgebend angesteuert werden.
Zweckmäßigerweise ist bei der erfindungsgemäßen Einbauleuchte auch die Beleuchtungsstärke veränderbar. Hierbei kann die Beleuchtungsstärke bzw. die Helligkeit des von der Einbauleuchte abgegebenen Lichtstroms zum einen über die Anzahl leuchtend angesteuerter benachbarter Leuchtmittel sowie über die anliegende Spannung eingestellt bzw. verändert werden. Bevorzug weist die Einbauleuchte hierzu eine Leistungssteuerung auf, mit welcher die Beleuchtungsstärke der einzelnen Leuchtmittel stufenlos verändert werden kann.
Zur besseren Führung des von den einzelnen Leuchtmitteln abgegebenen Lichts und zur Erhöhung der nutzbaren Lichtausbeute sind diese vorteilhaft in einem Reflektor angeordnet. Wie die Leuchtmittel ist dabei auch der Reflektor feststehend in der erfindungsgemäßen Einbauleuchte angeordnet. In geeigneter Weise weist der Reflektor eine reflektierende, bevorzugt verspiegelte Oberfläche auf. Die Oberflächeneigenschaften des Reflektors sind allerdings ebenso wie dessen geometrische Ausgestaltung an den Verwendungszweck angepasst, je nachdem, ob das Licht der Einbauleuchte mit diesem Reflektor in einem gewissen Bereich gestreut oder gerichtet werden soll.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Reflektor konkav gekrümmt und vorzugsweise sphärisch konkav gekrümmt ausgebildet. So kann der Reflektor die Form einer hohlen Halbkugel aufweisen, an deren innerer Mantelfläche die Leuchtmittel gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Indem vorzugsweise alle Leuchtmittel normal zur halbkugelförmigen Reflektorfläche ausgerichtet werden und so jeweils in eine unterschiedliche radiale Richtung des Reflektors strahlen, ändert sich bei dieser Ausgestaltung die Abstrahlrichtung jeweils benachbarter Leuchtmittel kontinuierlich.
Die offene Stirnseite eines solchen konkav gekrümmten Reflektors ist zweckmäßigerweise von einer Abdeckung aus einem lichtdurchlässigen Material verschlossen. Diese Abdeckung kann auch als Linse mit lichtzerstreuenden oder fokussierenden Eigenschaffen ausgebildet sein. Die Außenseite dieser Abdeckung ist bevorzugt planar ausgebildet.
Der Bereich der inneren Mantelfläche des Reflektors, in welchem die Leuchtmittel angeordnet sind, kann innerhalb des Reflektors begrenzt sein. So können die Leuchtmittel innerhalb des Reflektors lediglich im Bereich einer der offenen Stirnseite des Reflektors gegenüberliegenden Kugelkappe angeordnet sein, derart, dass die Lichtstrahlen aller Leuchtmittel durch die offene Stirnseite des Reflektors hinaus ins Freie gerichtet sind. Damit Passagiere auf einem Nachbarsitz eines Benutzers der Einbauleuchte nicht von deren Licht gestört werden, ist der Bereich der Kugelkappe, in dem die Leuchtmittel angeordnet sind, vorteilhafterweise so klein gewählt, dass das von der Einbauleuchte abgegebene Licht lediglich auf den Sitz des Benutzers der betreffenden Einbauleuchte und nicht darüber hinaus gerichtet werden kann.
Vorteilhaft kann auch jedem Leuchtmittel jeweils ein Reflektor zugeordnet sein. So kann beispielsweise an einer konkav gekrümmten Reflektionsfläche eines Reflektors eine Vielzahl von kalottenförmig konkav gekrümmten Vertiefungen vorgesehen sein, wobei in jeder dieser Vertiefungen bevorzugt jeweils ein Leuchtmittel angeordnet ist und jede dieser Vertiefungen für das darin angeordnete Leuchtmittel einen separaten Reflektor bildet.
Zur Ansteuerung der Leuchtmittel ist vorteilhaft ein Berührungssensorfeld vorgesehen. Anders als bei den bislang bekannten Einbauleuchten müssen diese zur Einstellung nicht mehr ergriffen werden, stattdessen ist hierzu bei der erfindungsgemäßen Einbauleuchte lediglich eine leichte Berührung des Berührungssensorfeldes erforderlich, so dass die Einbauleuchte auch von Personen mit weniger guten taktilen Fähigkeiten in einfacher Weise bedient werden kann.
Das Berührungssensorfeld ist vorzugsweise in Sektoren aufgeteilt, wobei jedem Sektor ein oder mehrere Leuchtmittel zugeordnet sind, welche über diesen Sektor ansteuerbar sind. Die Zuordnung dieser Sektoren zu einem oder mehreren Leuchtmittel kann beispielsweise durch symbolische oder farbliche Markierung kenntlich gemacht sein.
Vorteilhaft ist das Berührungssensorfeld ringförmig um den Reflektor ausgebildet. So bildet das Berührungssensorfeld zweckmäßigerweise einen Ring um die offene Stirnkante des Reflektors, wobei die Außenseite des Berührungssensorfelds bevorzugt mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung des Reflektors fluchtet, so dass die erfindungsgemäße Einbauleuchte an ihrer dem Benutzer zugewandten Außenseiten eine ebene Oberfläche bildet, was vorteilhaft einen flächenbündigen Einbau in eine Wand bzw. Decke und damit einhergehend ein modernes Design ermöglicht.
Zum einfachen Ausrichten des Lichtstrahls ist das ringförmig ausgebildete Berührungssensorfeld in Radialabschnitte aufgeteilt, wobei die radiale Ausrichtung dieser Radialabschnitte im Wesentlichen der radialen Abstrahlrichtung des Lichtstrahls bzw. der Lichtstrahlen der von diesem Radialabschnitt angesteuerten Leuchtmittel entspricht. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung ist es dem Benutzer der erfindungsgemäßen Einbauleuchte in einfacher Weise möglich, den Lichtstrahl in der von ihm gewünschten Weise auszurichten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Einbauleuchte,
2 die Einbauleuchte gemäß 1 in eingebautem Zustand,
3 eine Prinzipskizze eines ringförmig ausgebildeten Berührungssensorfeldes mit einer Aufteilung in Radialabschnitte und
4 die Anordnung der Einbauleuchte oberhalb eines Fahrzeugsitzes.
Die 1 und 2 zeigen eine Fahrzeug- und Flugzeug-Einbauleuchte 1 mit einem sphärisch konkav gekrümmten Reflektor 2 in Form einer Halbkugelschale. An der Stirnseite dieser Halbkugelschale ist eine kreisförmige Abdeckscheibe 3 aus einem transparenten, d.h. lichtdurchlässigen Material angeordnet, die den Innenraum des Reflektors 2 abschließt.
Im Bereich der Kugelkappe der Halbkugelschale ist in dem Reflektor 2 eine Vielzahl Leuchtdioden 4 angeordnet, die die Leuchtmittel der Einbauleuchte 1 bilden. Benachbarte Leuchtdioden 4 weisen hierbei jeweils den gleichen Abstand zueinander auf. Die Ausrichtung der Leuchtdioden 4 ist derart, dass die Hauptabstrahlrichtung der Leuchtdioden im Wesentlichen mit dem Krümmungsradius des Reflektors 2 an der Stelle ihrer Anordnung an dem Reflektor 2 übereinstimmt. Auf diese Weise weist jede Leuchtdiode 4 eine Abstrahlrichtung auf, die sich von den Abstrahlrichtungen aller übrigen Leuchtdioden 4 unterscheidet. Die einzelnen Leuchtdioden 4 sind durch die Wandung des Reflektors 2 geführt und dergestalt an dem Reflektor 2 befestigt, dass die Licht abgebenden Halbleiterkristalle der Leuchtdioden 4 in den sphärisch gekrümmten Innenraum des Reflektors 2 ragen, während die Anoden 6 und die Kathoden 8 der Leuchtdioden an der Außenseite des Reflektors 2 herausragen.
Außenseitig der Kugelkappe des Reflektors 2 ist eine Leiterplatine 10 angeordnet. Die Anoden 6 sowie die Kathoden 8 aller Leuchtdioden 4 sind mit dieser Leiterplatine 10 mittels Drahtbonding verbunden. Die Leiterplatine 10 trägt die Steuerungs- und Leistungselektronik der Einbauleuchte 1 und dient zur Ansteuerung der Leuchtdioden 4. Zur Abfuhr der an der Leiterplatine 10 entstehenden Wärme ist auf der Leiterplatine 10 an der von dem Reflektor 2 angewandten Seite ein Wärmetauscher 12 angeordnet.
Die Stirnseite des Reflektors 2 wird von einer ringförmig ausgebildeten Sensoreinrichtung 14 umgeben, dergestalt, dass die Sensoreinrichtung 14 an der Außenseite des Reflektors 2 radial nach außen kragt. Hierbei fluchtet die von den Leuchtdioden 4 abgewandte Stirnseite der Sensoreinrichtung 14 mit der ebenfalls von den Leuchtdioden 4 abgewandte Stirnseite der Abdeckscheibe 3. Die von den Leuchtdioden 4 abgewandte Stirnseite der Sensoreinrichtung 14 ist als Berührungssensorfeld 16 mit einer berührungsempfindlichen Fläche, beispielsweise einem „Touchpad", ausgebildet. Mit diesem Berührungssensorfeld 16 können durch dessen Berührung die Leuchtdioden 4 einzeln oder gruppenweise angesteuert werden. Hierzu ist die Sensoreinrichtung 14 ebenfalls mit der Leiterplatine 10 in nicht dargestellter Weise leitungsverbunden.
2 zeigt die erfindungsgemäße Einbauleuchte 1 eingebaut in eine Decke 18. Dabei greift der Reflektor 2 mit der daran angeordneten Leiterplatine 10 nahezu vollständig in eine in der Decke 18 vorgesehenen Öffnung ein, so dass lediglich die Sensoreinrichtung 14 mit ihren Außenbereichen an der Decke 18 anliegt. Aufgrund einer flachen scheibenförmigen Ausgestaltung der Sensoreinrichtung 14 ist die Einbauleuchte 1 nahezu flächenbündig in der Decke 18 integriert und erfüllt auf diese Weise vorteilhaft heute gängige Designanforderungen.
Der in 3 dargestellten Prinzipskizze ist zu entnehmen, dass das Berührungssensorfeld 16 der Sensoreinrichtung 14 in acht Radialabschnitte 20 und die Innensphäre des Reflektors 2 ebenfalls in acht Radialabschnitte 22 aufgeteilt sind. Jedem der Radialabschnitte 20 des Berührungssensorfelds 16 ist eine bestimmte Anzahl der in dem Reflektor 2 angeordneten Leuchtdioden 4 zugeordnet, die durch Berühren des jeweiligen Radialabschnitts 20 des Berührungssensorfeldes 16 ansteuerbar sind. Hierbei ist vorgesehen, dass von einem Radialabschnitt 20 des Berührungssensorfelds 16 die Leuchtdioden 4 ansteuerbar sind, die jeweils in dem Radialabschnitt 22 des Reflektors 2 angeordnet sind, welcher bei Spiegelung an einer Mittelachse A des Reflektors 2 direkt an dem dem betreffenden Radialabschnitt 20 des Berührungssensorfelds 16 gegenüberliegenden Radialabschnitt 20 des Berührungssensorfeldes 16 angrenzt. Auf diese Weise stimmt bei der erfindungsgemäßen Einbauleuchte 1 die radiale Abstrahlrichtung der von einem Radialabschnitt 20 angesteuerten Leuchtdioden 4 im Wesentlichen mit der radialen Ausrichtung des betreffenden Radialabschnitts 20 des Berührungssensorfelds 16 überein.
In 4 ist ein Fahrzeugsitz 24 dargestellt, oberhalb dessen eine Einbauleuchte 1 in einer Decke 18 angeordnet ist. Die Einbauleuchte 1 ist so angesteuert, dass eine bestimmte Anzahl Leuchtdioden 4 der Einbauleuchte 1 spotart Licht auf eine in 4 links angeordnete Armlehne 26 abgeben. Der Abstrahlwinkel α des von diesen Leuchtdioden 4 abgegebenen Lichts beträgt in etwa 10°. Dieser Abstrahlwinkel α ist nicht auf 10° festgelegt sondern kann über die Anzahl der leuchtend angesteuerten Leuchtdioden 4 vergrößert und verkleinert werden. Durch Ansteuerung der entsprechenden Leuchtdioden 4 über die diesen Leuchtdioden 4 zugeordneten Radialabschnitte 20 des Berührungssensorfelds 16 kann das von der Einbauleuchte 1 abgegebene Licht auch in andere Abstrahlrichtungen abgegeben werden. So kann das Licht beispielsweise auch auf die in 4 rechts dargestellte Armlehne 28 des Fahrzeugsitzes 24 gerichtet werden. Insgesamt ist die Abstrahlrichtung des Lichtes mit der erfindungsgemäßen Einbauleuchte 1 in einem Raumwinkelbereich von ungefähr 30° einstellbar.

1: Einbauleuchte
2: Reflektor
3: Abdeckscheibe
4: Leuchtdiode
6: Anode
8: Kathode
10: Leiterplatine
12: Wärmetauscher
14: Sensoreinrichtung
16: Berührungssensorfeld
18: Decke
20: Winkelabschnitt
22: Winkelabschnitt
24: Fahrzeugsitz
26: Armlehne
28: Armlehne
A: Mittelachse
α: Abstrahlwinkel

Claims

Einbauleuchte (1) für ein Fahr- oder Flugzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauleuchte (1) eine Vielzahl von Leuchtmitteln (4) aufweist, welche einzeln oder gruppenweise derart ansteuerbar sind, dass Strahlrichtung und/oder Abstrahlwinkel (α) des von der Einbauleuchte (1) abgegebenen Lichts einstellbar sind.
Einbauleuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke veränderbar ist.
Einbauleuchte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leuchtmittel (4) Leuchtdioden und/oder Laserdioden vorgesehen sind
Einbauleuchte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (4) innerhalb eines Reflektors (2) angeordnet sind.
Einbauleuchte (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) konkav gekrümmt, vorzugsweise sphärisch konkav gekrümmt ausgebildet ist.
Einbauleuchte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Leuchtmittel (4) jeweils ein Reflektor zugeordnet ist.
Einbauleuchte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Leuchtmittel (4) ein Berührungssensorfeld (16) vorgesehen ist.
Einbauleuchte (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührungssensorfeld (16) in Sektoren (20) aufgeteilt ist, wobei jedem Sektor (20) ein oder mehrere Leuchtmittel (4) zugeordnet sind, welche über diesen Sektor (20) ansteuerbar sind.
Einbauleuchte (1) nach Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührungssensorfeld (16) ringförmig um den Reflektor (2) ausgebildet ist.
Einbauleuchte (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührungssensorfeld (16) in Radialabschnitte (20) aufgeteilt ist, wobei die radiale Ausrichtung dieser Radialabschnitte (20) im Wesentlichen der radialen Komponente des Lichtstrahls bzw. der Lichtstrahlen der von diesem Radialabschnitt (20) angesteuerten Leuchtmittel (4) entspricht.
Einbauleuchte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauleuchte (1) eine Leistungssteuerung zum stufenlosen Verstellen der Beleuchtungsstärke der einzelnen Leuchtmittel (4) aufweist.