FI110636B - Järjestely valaisimen yhteydessä ja valaisin - Google Patents

Description

1 110636 Järjestely valaisimen yhteydessä ja valaisin

Keksinnön tausta Tämän keksinnön kohteena on järjestely valaisimen yhteydessä, joka järjestely käsittää ensimmäisen valonlähteen, joka on sovitettu valaisimen 5 rakenteen yhteyteen.

Useissa valaisimien käyttökohteissa valaistukselta vaaditaan mukautuvuutta valaistuksen käyttötarpeen ja mahdollisesti muuttuvien olosuhteiden mukaan. Tilanne on tällainen esimerkiksi joukkoliikennevälineissä, kuten linja-autoissa, junissa ja raitiotievaunuissa, joissa valaistuksen tasoa sääde-10 tään yleisesti muuttuvien ulkoisten olosuhteiden mukaisesti ja matkustajien viihtyvyyden lisäämiseksi.

Myös rakennusten sisätiloissa on useasti suotavaa, että valaistusta voidaan merkittävästi himmentää pimentämättä kuitenkaan tilaa kokonaisuudessaan. Tällainen on tilanne esimerkiksi erilaisissa palvelutaloissa ja vastaa-15 vissa, joiden käytävillä tulee aina olla jonkinlainen valo.

Joukkoliikennevälineissä matkustamon valaistusta säädetään esimerkiksi siten, että ulkoisen valon vähentyessä matkustamon valotasoa lasketaan, jotta liikennevälineen ulkopuolella ja sisäpuolella vallitsevien valaistus-olosuhteiden välinen kontrasti ei olisi matkustajia häiritsevä. Himmennetyn 20 valaistuksen aikana matkustamossa on lisäksi suotuisammat olosuhteet nuk-: " kumiseen. Lasketun valaistustason aikana matkustajilla on tyypillisesti mah- :: dollisuus käyttää henkilökohtaisia lukuvalaisimia niin halutessaan.

Valaistuksen vähentäminen tulee kyseeseen myös silloin, kun lii-kennevälinettä kuljetetaan ilman matkustajia. Tällöin matkustamossa on tar-···:' 25 peetonta pitää yllä täyttä valaistusta, mutta kuljettajan turvallisuuden ja viihty- vyyden vuoksi matkustamossa on syytä olla pieni valaistus.

Nykyisin valaistuksen vähentäminen on toteutettu liikennevälineiden matkustamoissa käyttämällä himmennettävissä olevia valaisimia. Himmen-nystoiminto on mahdollista esimerkiksi loisteputkivalaisimia käyttämällä, joiden . . 30 käyttölaitteena toimii elektroninen liitäntälaite. Tällaista liitäntälaitetta käyttä- ;,': mällä voidaan loisteputkella tuotettavaa valaistusta himmentää portaattomasti ·;·' tiettyyn rajaan asti. Loisteputkilla aikaansaatava minimivalaistus on kuitenkin noin luokkaa 2 - 5% lampun normaalista valaistustasosta. Tämä pienin saavutettava valaistustaso on kuitenkin usein liikaa ollakseen miellyttävä taso eri-35 tyisesti pimeään aikaan. Lisäksi loisteputkivalaistuksen kokonaishyötysuhde laskee merkittävästi himmennyksen vuoksi, jolloin esimerkiksi 5% valotasolla 2 110636 energian kulutus on kuitenkin 30% normaalista tasosta johtuen loisteputken polttamiseen tarvittavasta lisälaitteistosta ja hehkupiireistä.

Toinen mahdollisuus valaistuksen vähentämiseksi matkustamoissa on käyttää ainoastaan osaa matkustamon valaisimista. Valaisimien osittainen 5 käyttäminen kuitenkin aiheuttaa valaistuksen epätasaisen jakaantumisen, jolloin matkustamon eri osien välillä on selkeitä eroja valaistuksessa. Lisäksi valaisimien osittainen käyttäminen kuluttaa valaistukseen käytettäviä lamppuja epätasaisesti ja aiheuttaa siten ylimääräisiä huoltokustannuksia.

Julkaisussa US 4,647,658 on esitetty kuituoptinen valaistusjärjes-10 telmä lentokoneita varten. Julkaisun järjestelmässä kuituoptisilla kaapeleita käytetään yksinään lentokoneen matkustamon valaisemiseen. Kuituihin valo syötetään käyttämällä suurteholamppua ja kuitujen tuottamaa valaistusta käytetään lentokoneen yleisvalaistuksena.

Keksinnön lyhyt selostus 15 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada järjestely, joka välttää edellä mainitut epäkohdat, ja mahdollistaa himmennetyn valaistuksen toteuttamisen aikaisempaa yksinkertaisemmalla ja luotettavammalla tavalla. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella järjestelyllä, jolle on tunnusomaista se, että järjestely käsittää lisäksi yhden tai useamman toisen va-20 lonlähteen ja optisen johtimen, joka käsittää ensimmäisen pään, toisen pään "· " ja näiden välisen johdinosuuden, on sovitettu läpäisemään valoa ensimmäisen pään ja toisen pään väliseltä johdinosuudelta ja on sovitettu valaisimen yhtey-teen ensimmäisellä valonlähteellä aikaansaatavaan valaistukseen nähden himmeämmän valaistuksen aikaansaamiseksi, jolloin yksi tai useampi toinen ···: 25 valonlähde on sovitettu optisen johtimen toisen pään tai molempien päiden ;: yhteyteen ja toimimaan optisen johtimen valonlähteenä.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että normaalia valaistusta himmeämpi valaistus voidaan toteuttaa liittämällä valaisimen yhteyteen valoa kyljestään läpäisevä optinen johdin. Tällainen optinen johdin voidaan sijoittaa . . 30 valaisimen rakenteen ulkopuolelle tai vaihtoehtoisesti valaisimen rakenteen si- säpuolelle, jolloin johtimen tuottaman valaistuksen suuntaamiseen ja muok-'·;·’ kaamiseen voidaan käyttää valaisimen heijastuspintoja tai muita rakenteita.

Keksinnön mukaisella järjestelyllä saavutetaan esimerkiksi joukko-liikennevälineiden matkustamoihin nykyisiä ratkaisulta himmeämpi ja tasai-35 sempi valaistus, sillä optisia johtimia voidaan sijoittaa vapaasti matkustamoiden koko mitalle. Lisäksi valaistuksen värisävyä voidaan yksinkertaisella ta- 3 110636 valla muuttaa, sillä valo tuotetaan optiseen johtimeen sen yhdestä tai molemmista päädystä käyttämällä valodiodeja eli LEDejä, joita on tarjolla useissa eri väreissä. Näin matkustamoon voidaan tuottaa himmeä valaistus, joka on sekä aikaisempia ratkaisulta himmeämpi ja tasaisempi, mutta myös värisävyltään 5 tunnelmallinen ja yleisesti matkustajan silmää miellyttävä. LEDejä käyttämällä lisäksi huolto- ja ylläpitokustannukset pienenevät merkittävällä tavalla, koska LEDien käyttöikä on erittäin pitkä verrattuna tavanomaisiin hehkulamppu- tai loisteputkijärjestelyihin.

Keksinnön kohteena on myös valaisin joka on sovitettu vastaanot-10 tamaan yhden tai useamman ensimmäisen valonlähteen ja joka käsittää hei-jastusosan ja kupuosan, jolle valaisimelle on tunnusomaista se, että valaisin käsittää lisäksi yhden tai useamman pitkänomaisen uran, joka on sovitettu vastaanottamaan optisen johtimen ensimmäisellä valonlähteellä aikaansaatavaa valaistusta himmeämmän valaistuksen aikaansaamiseksi. Tällaisen valai-15 simen rakenteen avulla voidaan keksinnön mukaisen valaistusjärjestelmä toteuttaa yksinkertaisella tavalla.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: 20 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen järjestelyn erään suoritusmuo- : y don valaisimen rakenneosaa;

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen järjestelyn erään suoritusmuo-don poikkileikkausta;

Kuvio 3 esittää kuvion 2 poikkileikkauksen yksityiskohtaista esitystä; ···: 25 Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen järjestelyn erään toisen suori- tusmuodon osittaista halkileikkausta; ja

Kuvio 5 esittää kuvion 4 suoritusmuodon poikkileikkausta.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen järjestelyssä käytettä-• "· 30 väksi soveltuvan valaisimen rakenne. Kuviossa 1 on esitetty ainoastaan valai simen heijastus- eli taustaosuuden muodostava rakenne. Heijastusosa on tyy-; pillisesti kiinnitetty valaistavaksi tarkoitetun tilan katto- tai muuhun vastaavaan ,··. rakenteeseen, jolloin valaistus tapahtuu pääasiallisesti ylhäältä alaspäin. Tä mä taustaosa on yleisesti muodostettu siten, että se heijastaa valaisimen va-35 lonlähteen siihen kohdistaman valon valaistussuuntaan.

4 110636

Keksinnön mukainen järjestely käsittää ensimmäisen valonlähteen ja yhden tai useamman toisen valonlähteen. Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti ensimmäinen valonlähde on loisteputki. Mainittua ensimmäistä valonlähdettä käytetään valaisimen pääasiallisena valonlähteenä, ja 5 sillä muodostetaan yleisvalaistus valaisimen sijoitustilaan. Tyypillinen kohde keksinnön mukaisen järjestelyn sijoitustilaksi on joukkoliikennevälineen matkustamo. Joukkoliikennevälineellä tarkoitetaan esimerkiksi linja-autoa, junaa, tilataksia tai muuta vastaavaa useampaa matkustajaa kuljettamaan tarkoitettua liikennevälinettä.

10 Keksinnön järjestely käsittää lisäksi optisen johtimen 1, joka on so vitettu läpäisemään tämän sisälle päästä syötettyä valoa vähintään osalta pituutensa matkalta. Optinen johdin on esimerkiksi tyypiltään sellainen, joka on esitetty kansainvälisessä hakemusjulkaisussa WO 9808024. Optinen johdin saadaan valaisemaan kyljestään ohjaamalla valoa johtimen sisään tämän toi-15 sesta päästä tai vaihtoehtoisesti molemmista päistä. Keksinnön mukaisen järjestelyn optinen johdin käsittääkin ensimmäisen ja toisen pään, ja näiden päiden välisen johdinosuuden. Johdinosuus toimii siis valonlähteenä kun siihen ohjataan valoa edellä mainitulla tavalla.

Keksinnön mukaisesti optinen johdin on sovitettu valaisimen yhtey-20 teen ensimmäisellä valonlähteellä aikaansaatavaa valaistusta himmeämmän valaistuksen aikaansaamiseksi. Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen järjestelyn erään suoritusmuodon mukaisen rakenteen poikkileikkaus. Poikki-leikkauksesta ilmenee valaisimen taustaosa eli heijastusosa 3, sekä kupuosa 2 yhdistettyinä toisiinsa. Kupuosaa käytetään loisteputkien suojaamiseen ja * ' 25 niiden tuottaman valaistuksen muokkaamiseen. Kupu on luonnollisesti val- mistettu valoa läpäisevästä materiaalista, joka esimerkiksi pehmentää valon-t>.: lähteen tuottamaa valoa.

Kuten edellä jo mainittiin taustaosa 3 on tyypillisesti kiinnitetty valaistavaksi tarkoitetun tilan katto- tai muuhun vastaavaan rakenteeseen, jolloin 30 valaistus tapahtuu pääasiallisesti ylhäältä alaspäin. Lisäksi yleisvalaistuksen : tavoitteena on tuottaa tasainen valaistus, jolloin taustaosan tulee tuottaa mah- •. ·’ dollisimman tasainen valonjako valaistavaan kohteeseen.

Kuviossa 2 ei ole esitetty ensimmäistä valonlähdettä. Suoritusmuo-don mukaisesti ensimmäinen valonlähde on loisteputki. Yhdessä valaisimessa 35 voidaan käyttää useita loisteputkia tarvittavan valotehon mukaan. On kuitenkin 5 110636 selvää, että ensimmäiset valonlähteet sijoitetaan kuviossa 2 heijastusosan ja kupuosan muodostaman tilan 4 sisäpuolelle.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen järjestelyn mukainen optinen johdin 1, joita on sijoitettu kaksi kappaletta kuvion suoritusmuodon 5 mukaisesti heijastusosan ja kupuosan muodostaman tilan sisäpuolelle. Suoritusmuodossa optiset johtimet on kiinnitetty taustaosassa 3 oleviin uriin, joista toinen on esitetty kuviossa 3 yksityiskohtaisemmin. Keksinnön mukainen järjestely käsittää lisäksi yhden tai useamman toisen valonlähteen. Näitä toisia valonlähteitä käytetään valon syöttämiseen optisille johtimille. Edullisesti toi-10 nen valonlähde on valodiodi. Toisena valonlähteenä voidaan käyttää myös loiste-, hehku- tai muuta vastaavaa lamppua. Valodiodien etuna on erittäin pieni tehontarve ja erittäin pitkä käyttöikä. Lisäksi valodiodeja on saatavilla useissa eri väreissä, jolloin matkustamon hämärävalaistus voidaan toteuttaa värillisenä yksinkertaisella tavalla. Värillinen tai sävytetty valaistus voidaan ιοί 5 teuttaa myös perinteisiä hehku- tai loistelamppuja käyttämällä. Tällöin tulee lisäksi käyttää erillisiä suodattimia toivotun värisävyn aikaansaamiseksi.

Keksinnön ajatuksena on se, että kun normaaliin valaistukseen käytettäviä valonlähteitä, eli ensimmäisiä valonlähteitä ei voida enää himmentää, otetaan käyttöön toisien valonlähteiden valaisemat optiset johtimet 1 ja 20 ensimmäisten valonlähteiden käyttö lopetetaan kokonaisuudessaan tai toisella valonlähteellä tuotetaan eriväristä valoa, kuten esimerkiksi vihreää, punaista, sinistä tai keltaista. Vaikkakin optisella johtimella aikaansaatava valoteho on ’·*; alhainen, on se kuitenkin miellyttävä ja riittävä hämärissä tai pimeissä olosuh- teissä.

* ‘ 25 Kuten kuvioista ilmenee, valaisimet ovat pitkänomaisia valaisimien käyttökohteen ollessa joukkoliikennevälineen matkustamo. Tällöin on selvää, että valaisimet tulee sijoittaa tasaisesti useiden metrien mittaiselle matkalle tasaisen valaistuksen aikaansaamiseksi koko matkustamoon. Tällöin valaistus voidaan toteuttaa valolinjalla. Valolinja muodostaa käytännössä yhden pitkän 30 valaisinrakenteen, joka voidaan toteuttaa usealla perättäin sijoitetulla loiste-. : putkella. Joukkoliikennevälineissä valaistus voidaan myös toteuttaa perintei sesti erillisiä valaisimia käyttäen. Valaisimien muoto voi olla luonnollisesti mie-: . livaltainen, jolloin valaisimen muotona voi olla esimerkiksi pyöreä tai ovaali.

: Kuten edellä on jo mainittu, keksinnön mukaisen järjestelyn optinen 35 johdin 1 käsittää ensimmäisen ja toisen pään, sekä näiden välisen johdi-nosuuden. Jotta valaisemaan kykenevää johdinosuutta saadaan pidennettyä, 110636 valaistaan suoritusmuodon mukaisesti optista johdinta sen molemmista päistä. Näin meneteltynä saadaan valaisevan johdinosuuden mittaa kasvatettua merkittävästi. Optinen johdin voidaan yhdistää keksinnön mukaisella tavalla sekä mainitun valolinjan yhteyteen sekä yksittäisten valaisimien yhteyteen. Va-5 laisemaan kykenevän johdinosuuden mitan rajallisuuden vuoksi tulee optisia johtimia sijoittaa tarpeen vaatima määrä valolinjan yhteyteen.

Kuvioissa 1, 2 ja 3 on esitetty suoritusmuoto, jossa optinen johdin on sijoitettu valaisimen kuvun 2 sisäpuolelle. Keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa myös siten, että optinen johdin on sijoitettu valaisimen rakenteen ulko-10 puolelle. Tällainen suoritusmuoto on esitetty kuvioissa 4 ja 5. Kuten kuvioista ilmenee optinen johdin 1 on sijoitettu suoritusmuodossa valaisimen rakenteen ulkopintaan muodostettuun pitkänomaiseen uraan 6. Suoritusmuodossa ura on muodostettu taustaosan 3 ulkoreunaan, jolloin optinen johdin jää heijastus-osan 3 ja kupuosan 2 muodostaman tilan 4 ulkopuolelle. Yksinkertaisimmillaan 15 järjestely voidaan toteuttaa keksinnön mukaista valaisinta käyttämällä, joiden eräitä suoritusmuotoja kuviot 1-5 esittävät. Kuviossa 4 ja 5 esitetyssä valaisimen suoritusmuodossa valaisimeen on sovitettu optisen johtimen vastaanottavat pitkänomaiset urat 6 sekä valaisimen sisä- että ulkopuolelle. Tällöin on samaa rakennetta käyttäen on valittavissa kaksi mahdollista sijoitusvaihtoeh-20 toa mainituille himmeän valaistuksen tuottaville optisille johtimille.

Optista johdinta ei ole kuitenkaan välttämätöntä sijoittaa kiinteästi • * · juuri valaisimen rakenteeseen. Liikennevälineiden matkustamoissa soveltuvia *·*; sijoituskohteita optiselle johtimelle ovat esimerkiksi valaisimien ulkoreunat, kattorakenteet, tavarahyllyrakenteet sekä muut matkustamon kiinteät raken-: ' 25 teet, joista optisen johtimen tuottama valo valaisee toivotulla tavalla matkus- tamoa.

• · :,,,· Järjestelyn käyttäminen voidaan toteuttaa yksinkertaisimmin siten, että esimerkiksi liikennevälineen kuljettajalla on valaistuksen hallintalaitteet, joista valaistusta saadaan himmennettyä. Kun ensimmäisiä valonlähteitä on 30 himmennetty minimiarvoon, alkavat toiset valonlähteet tuottaa valoa, joka va-,·. · laisee matkustamoa optisten johdinten välityksellä. Hallintalaitteissa voi myös olla erilliset kytkimet molempien valonlähteiden käyttöön. On myös ajateltavis-sa, että matkustamon valaistusta himmennetään automaattisesti optisten an-v tureiden avulla.

35 Edellä keksintöä on selitetty erityisesti joukkoliikennevälineen yhte- ·. ydessä. On kuitenkin ymmärrettävää, että keksinnön mukaista järjestelyä voi- 7 110636 daan soveltaa useissa eri käyttökohteissa rajoittumatta pelkästään joukkoliikennevälineisiin.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-5 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

» » 1 * 4 l * · » • · > I I M IM·' • 4 * · • fl » < t «

• I

’ t » * I • t

• I

I I >

Claims (9)

1. Järjestely valaisimen yhteydessä, joka järjestely käsittää ensimmäisen valonlähteen, joka on sovitettu valaisimen rakenteen (2, 3) yhteyteen, tunnettu siitä, että järjestely käsittää lisäksi yhden tai useamman toisen 5 valonlähteen ja optisen johtimen (1), joka käsittää ensimmäisen pään, toisen pään ja näiden välisen johdi- nosuuden, on sovitettu läpäisemään valoa ensimmäisen pään ja toisen pään väliseltä johdinosuudelta ja 10 on sovitettu valaisimen yhteyteen ensimmäisellä valonlähteellä ai kaansaatavaan valaistukseen nähden himmeämmän valaistuksen aikaansaamiseksi, jolloin yksi tai useampi toinen valonlähde on sovitettu optisen johtimen (1) toisen pään tai molempien päiden yhteyteen ja toimimaan optisen johtimen (1) valonlähteenä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ensimmäinen valonlähde on loisteputki.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ensimmäinen valonlähde on hehkulamppu.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen järjestely, tunnettu 20 siitä, että toinen valonlähde on valodiodi.

• 5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen järjestely, : jossa valaisin käsittää koteloidun rakenteen (2, 3), jonka sisäpuolelle ensim mäinen valonlähde on sovitettu, tunnettu siitä, että optinen johdin (1) on .. : ainakin osittain sovitettu valaisimen koteloidun rakenteen sisäpuolelle. .. .: 25

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen järjestely, jossa valaisin käsittää koteloidun rakenteen (2, 3), jonka sisäpuolelle ensimmäinen valonlähde on sovitettu, tunnettu siitä, että optinen johdin (1) on sovitettu valaisimen koteloidun rakenteen ulkopuolelle.

7. Valaisin, joka on sovitettu vastaanottamaan yhden tai useamman 30 ensimmäisen valonlähteen ja joka käsittää heijastusosan (3) ja kupuosan (2), tunnettu siitä, että valaisin käsittää lisäksi yhden tai useamman pitkänomaisen uran (6), joka on sovitettu vastaanottamaan optisen johtimen (1) ensimmäisellä valonlähteellä aikaansaatavaa valaistusta himmeämmän valaistuksen aikaan-35 saamiseksi. 9 110636

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen valaisin, jossa heijastusosa (3) ja kupuosa (2) muodostavat yhdistettyinä oleellisesti umpinaisen rakenteen, tunnettu siitä, että valaisimen pitkänomainen ura (6) on sovitettu valaisimen heijastusosaan (3) mainitun umpinaisen rakenteen sisäpuolelle.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen valaisin, jossa heijastusosa (3) ja kupuosa (2) muodostavat yhdistettyinä oleellisesti umpinaisen rakenteen, tunnettu siitä, että valaisimen pitkänomainen ura (6) on sovitettu valaisimen heijastusosaan (3) mainitun umpinaisen rakenteen ulkopuolelle. 110636