WO2022223067A1 - Leuchte - Google Patents

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WO2022223067A1
WO2022223067A1 PCT/DE2022/100093 DE2022100093W WO2022223067A1 WO 2022223067 A1 WO2022223067 A1 WO 2022223067A1 DE 2022100093 W DE2022100093 W DE 2022100093W WO 2022223067 A1 WO2022223067 A1 WO 2022223067A1
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channels
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Oliver Dross
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Ledlenser GmbH & Co. KG
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Priority to CN202280012802.7A priority patent/CN116848353A/zh
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    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements

Definitions

  • the invention relates to a lamp with a plurality of channels K n each having a light source and a collimator.
  • Generic lights are usually designed as portable lights in the form of flashlights or headlights.
  • lights known from the prior art have a mechanical zoom with which the distance between light source and collimator can be changed with the result that narrower or wider light distributions are produced depending on the setting.
  • spot beam distant areas of the apron can be illuminated and using a wide light distribution, the so-called flood beam, close-up areas of the apron.
  • Mechanical zooming sometimes has disadvantages because it requires a number of parts that are mounted so that they can move with respect to one another, which makes it more difficult to effectively seal a housing of a lamp against penetrating dust and/or penetrating water. Furthermore, a large space requirement is associated with a mechanical zoom. The handling of a mechanical zoom is also disadvantageous, because two hands are often required for this and moving the components is only possible with a comparatively high expenditure of force due to possible jamming. Finally, the quality of the light distribution is mediocre, because a collimator always produces an optimal light distribution only when there is a specific distance between the light source and the collimator. Zoom-related deviations from the optimal position therefore inevitably lead to suboptimal illumination of the area in front.
  • a lamp in particular a portable lamp in the form of a pocket lamp or headlamp, which eliminates the aforementioned disadvantages.
  • a zoomable lamp is to be created that requires little space and is light is to be sealed, is easy to handle and generates an optimal light distribution, which is independent of the zoom setting and therefore the set width of the light distribution.
  • Each channel K n generates a light cone with different aperture angles a n.
  • the aperture angles at the light cone each relate to the FWHM (Full Width Half Maximum) of the light intensity emitted by the channels.
  • N we have N eN.
  • the intensity of the channels K n can be controlled by setting a manipulated variable using an actuator. This means that the intensity of the light generated by the light sources of the channels is controllable.
  • the manipulated variable-dependent intensities of the channels each follow a curve with a maximum and a rising edge and/or a falling edge, with the curves of neighboring channels K n -i, K n , K n+i being shifted relative to one another in such a way that a) a Actuator controlled reduction in intensity of a
  • Channel K n is at least partially linked to an increase in the intensity of an adjacent channel K n ⁇ i and b) an increase in the intensity of a channel K n controlled by the actuator is linked at least in sections to a reduction in the intensity of an adjacent channel K n ⁇ i .
  • suitable curves then have at least one rising edge or one falling edge. Irrespective of this, the curves can have both a rising edge and a falling edge in addition to a maximum.
  • a step-by-step enlargement or reduction of the radiated light cone is possible without the collimators having to be mechanically displaced in relation to the associated light sources.
  • the emitted light cone is enlarged or reduced step by step, the intensity of the controlled channels is continuously increased or reduced, resulting in a smooth transition between different zoom settings.
  • the emitted light cone is thus adjusted completely electronically, which is why such a zoomable lamp advantageously requires less space and is easy to seal and handle.
  • the collimators can be optimally designed for the fixed distance to the respectively assigned light source, so that an optimal light distribution results regardless of the setting.
  • the manipulated variable-dependent intensities l n (x) each follow a bell-shaped curve with a rising edge, a maximum and a falling edge.
  • the bell-shaped curve is open downwards.
  • An advantageous development of the invention provides that the maximum intensity of a channel K n coincides with the end of the falling edge of the channel K n -i adjacent to the left and the beginning of the rising edge of the channel K n+i adjacent to the right. With such a shift, In particular with such a phase shift between the manipulated variable-dependent intensities, no further channel is driven at maximum intensity of a channel K n .
  • the intensity of the previously controlled channel K n is only reduced when the manipulated variable is changed using the actuator, while the intensity of an adjacent channel K n ⁇ i is increased until the actuator is set so that the adjacent channel K n ⁇ i produces its maximum intensity. This results in a soft zoom effect between different channels and a uniform light distribution, since only one or two channels are controlled regardless of the setting, which is why the light distribution has a maximum of two areas with different light intensities.
  • the intensities of the channels K n run linearly in the area of the rising edge and/or in the area of the falling edge. Provision is preferably made for the intensities of the channels K n to follow a triangular function with a linear rising edge and a linear falling edge between the start of the rising edge and the end of the falling edge.
  • x is the manipulated variable of the actuator.
  • the constant a is a member of the real numbers and is greater than or equal to 2, so ⁇ ae R
  • the rising edge, the falling edge and/or the bell-shaped curve can also have any other shape, with the curve preferably being continuous and/or continuously differentiable.
  • the actuator for setting the manipulated variable and thus for setting the intensity of the controlled channels K n and for carrying out the electronically controlled zooming is an encoder, in particular a rotary encoder, a slide control or a button.
  • the manipulated variable is set with a rotary encoder by turning a rotary knob and with a slider by moving a slider.
  • a button on the other hand, can be set in such a way that a continuous change in the manipulated variable and therefore a continuous zooming takes place when the button is pressed and held.
  • the channels K n are activated step by step or continuously from the first channel Ki to the last channel KN, but that the sequence of channels K n must be run through in reverse order for switching from channel KN to channel Ki.
  • This embodiment is fulfilled, for example, when the actuator is configured as a slider and the end stops of the slider coincide with channel Ki on the left and channel KN on the right.
  • a periodic sequence of the channels K n can be implemented, for example, by a rotary encoder or a button, since neither a rotary encoder nor a button is or must be limited by a stop on the left or right.
  • Switching on the lamp can be associated with different settings of the actuator. According to a first advantageous embodiment of the invention, it is provided that the switching on of the lamp is linked to the last setting made of the actuator. As an alternative to this, it is provided that switching on the lamp is associated with a constant start setting.
  • the intensity of the channels completely disappears outside of the bell-shaped curve or assumes a constant value.
  • FIGS. 2a-f diagrams with different curves of the channel-dependent intensities as a function of a manipulated variable.
  • a lamp 10 is shown with three channels Ki, K2, K3, each of which has a light source 111, 112, 113 and a collimator 121, 122, 123.
  • Each channel K1, K2, K3 generates a light cone 131, 132, 133 with different opening angles ai, 02, 03, with the channels K1, K2, K3 forming a sequence whose light cones 131, 132, 133 have gradually larger opening angles a-1 ,2,3. Accordingly, the following applies: CM ⁇ 02 ⁇ 03.
  • the intensities l n of the channels K1, K2, K3 can be adjusted by means of an actuator 14, the actuator 14 in the illustrated embodiment being designed as a rotary encoder 141 and a manipulated variable x depending on its set rotary position to a Control unit 15 outputs.
  • the actuator 14 By turning the actuator 14 in the direction of the arrow 19, the manipulated variable x changes and the channels K1, K2, K3 generate a varying and manipulated variable-dependent Intensity l n (x).
  • the manipulated variable-dependent intensities l n (x) of the channels Ki, K2, K3 each follow a curve with a maximum and a rising edge and/or a falling edge, with the curves of adjacent channels K n , K n ⁇ i being shifted relative to one another in such a way that a controlled by the actuator 14 reduction in the intensity l n (x) of a channel K n is at least partially linked to an increase in the intensity l n ⁇ i (x) of an adjacent channel K n ⁇ i and vice versa.
  • 2a-e show different functional relationships between the channel-dependent intensities l n (x) as a function of a manipulated variable x.
  • FIG. 2a shows a first concrete assignment of a manipulated variable x and the manipulated variable-dependent intensities l n (x) of the channels K n , the intensities l n (x) being normalized in FIG. 2a and in the following diagrams.
  • FIGS. 2a show the cross-sectional views of the light cones 131, 132, 133 viewed at a constant distance from the lamp 10, with a cross-section colored completely black symbolizing a higher intensity and a hatched cross-section symbolizing a comparatively lower intensity.
  • Changing the manipulated variable x towards larger values initially reduces the intensity h(x) of the channel K1, while the intensity l2(x) of the channel K2 adjacent to the right increases at the same time.
  • the channel K1 accordingly follows a falling edge 18, whereas the channel K2 follows a rising edge 16.
  • At the point of intersection (position 2) there is a light distribution with a larger diameter compared to position 1.
  • a further increase in the manipulated variable x up to position 3 leads to the maximum intensity (x) of the channel K2, while the remaining channels K1, K3 have a vanishing intensity h,3(x).
  • a further increase in the manipulated variable x increases the diameter of the light distribution, since channel K3 is controlled with increasing intensity h(x).
  • a further increase in the manipulated variable x up to Position 5 leads to a maximum intensity (x) of the channel K3 and consequently to a homogeneous illumination of the area in front with a maximum opening angle ⁇ 3, so that a flood beam is set in position 5.
  • a further increase in manipulated variable x reduces the intensity h(x) of channel K3 and increases the intensity h(x) of channel K1 because channel K1 is defined as the right-hand adjacent channel to channel K3 in the exemplary embodiment shown.
  • the channels K3 and K1 are illuminated with weaker intensity, which results in the singular activation of the channel K1 if the manipulated variable x is further increased.
  • the shift or phase shift f h between the manipulated variable-dependent intensities l n (x) of the channels K n allows a continuous variation of the manipulated variable x to gradually enlarge or reduce the light cones 131, 132, 133.
  • the intensities l increase or decrease n (x) continuous. This creates an electronically controlled zoom effect for optimal illumination of the apron.
  • FIG. 2b shows a triangular progression of the intensities l n (x) with a linear rising edge 16, a maximum 17 and a linear falling edge 18.
  • the mode of operation and therefore the fading of the channels K n by varying a specifiable manipulated variable x is however analogously to the embodiment according to FIG. 2a.
  • the number of channels K n is essentially unlimited.
  • 2c shows the channel-dependent intensities l n (x) of the channels K1_N, each with one
  • Phase shift f h after which the maximum intensity l n (x) of a channel K n with the end of the falling edge 18 of the left side adjacent channel K n -i and with coincides with the beginning of the rising edge 16 of the right-hand adjacent channel K n+i .
  • the shift or phase shift f h between the channel-dependent intensities l n (x) can also be chosen to be smaller in deviation from FIGS Channel K n is only partially linked to an increase in the intensity l n ⁇ i (x) of an adjacent channel K n ⁇ i and vice versa.
  • 2d shows an exemplary embodiment of the invention with a comparatively smaller phase shift f h , so that the maxima 17 of the channels Ki, K2, K3 within the dashed circles coincide with a residual intensity of the adjacent channels K n ⁇ i .
  • a reduction in the intensity h(x) of the channel K1 thus only leads to an increase in the intensity l n (x) of the adjacent channels K2,3 in the regions Ai and A2 and thus in sections.
  • a reduction in the intensity h(x) of the channel K1 also leads to a reduction in the intensity of a subsequent channel.
  • the intensity l2(x) of the channel K2 also decreases in the region Bi when the intensity h(x) of the channel K1 decreases.
  • both the intensity h(x) of the channel K1 and the intensity (x) of the adjacent channel K3 increase as the manipulated variable x increases.
  • the intensities l n (x) of the channels K n do not disappear outside of the bell-shaped profile, but have a constant value.
  • 2e shows a corresponding profile of the channel-dependent intensities I n (x) as a function of the manipulated variable x.
  • the basic intensity, ie the intensity l n (x) outside of the bell-shaped area, can be identical or—as shown—can be different depending on the channel.
  • FIG. 2f shows a final exemplary assignment between a manipulated variable x and the manipulated variable-dependent intensities l n (x) of the channels K n .
  • Changing the manipulated variable x towards larger values initially reduces the intensity h(x) of the channel Ki, with the intensity h(x) following a concave function, which means that the slope of the rising edge 16 decreases as the manipulated variable x increases becomes.
  • the intensity l2(x) of the channel K2 adjacent to the right increases at the same time, with the intensity l2(x) following a convex function, so that the slope of the falling edge 18 decreases as the manipulated variable x increases, up to a maximum 17.
  • position 2 At the point of intersection (position 2) there is a light distribution with a larger diameter compared to position 1.
  • a further increase in the manipulated variable x up to position 3 leads to the maximum intensity (x) of the channel K2, while the intensities h,3(x) of the other channels Ki, K3 disappear.
  • a further increase in the manipulated variable x increases the diameter of the light distribution, since channel K3 is controlled with increasing intensity h(x).
  • the intensity h(x) of the channel K3 follows a form that is linearly dependent on the manipulated variable x, so that there is a linear rising edge.
  • the intensity (x) of the channel K2 decreases, with the manipulated variable-dependent reduction in the intensity (x) of the channel K2 in this area being a linear function of the manipulated variable x.
  • the channel K2 therefore has a linear descending edge 18.
  • a light cone is produced with an opening angle ⁇ 3, which is larger in comparison to the opening angle ⁇ 2.
  • a further increase in the manipulated variable x up to position 5 leads to a maximum intensity h(x) of the channel K3 and consequently to a homogeneous illumination of the area in front with a maximum opening angle ⁇ 3, so that a flood beam is set in position 5.
  • a mechanical and/or electronic stop of the encoder is provided at this point, so that no further increase in the manipulated variable x is provided.
  • At least a further increase in the manipulated variable x does not lead to a change in the intensities l n (x) of the channel K n controlled in this position.
  • a vibration signal for example in the form of a brief flashing, and /or an acoustic one Signal, for example in the form of a tone, delivered that signals to the user that the stop has been reached.
  • different signals can be used for the right-hand stop and the left-hand stop.
  • Light distribution according to position 1, 2, 3 or 4 is therefore only possible by turning or pushing back the encoder.
  • a corresponding stop is also provided to the left of position 1, which is why the manipulated variable x can only be varied between positions 1 and 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit mehreren Kanälen Kn, die jeweils eine Lichtquelle und einen Kollimator aufweisen. Um eine zoombare Leuchte zu schaffen, die einen geringen Platzbedarf besitzt, leicht abzudichten ist, leicht zu handhaben ist und eine optimale Lichtverteilung erzeugt, die unabhängig von der Zoomeinstellung und mithin der eingestellten Breite der Lichtverteilung ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder Kanal Kn einen Lichtkegel mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln an erzeugt. Die Kanäle Kn bilden dabei eine Folge (Kn)n=1,...,N, deren Lichtkegel schrittweise größere oder schrittweise kleinere Öffnungswinkel an aufweisen. Durch die Einstellung einer Stellgröße x mittels eines Stellglieds ist die Intensität ln(x) der Kanäle Kn steuerbar, wobei die stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn jeweils einer Kurve mit einem Maximum (17) sowie einer Anstiegsflanke (16) und/oder einer Abstiegsflanke (18) folgen, wobei die Kurven benachbarter Kanäle Kn-1, Kn, Kn+1 derart zueinander verschoben sind, dass eine durch das Stellglied gesteuerte Verringerung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Erhöhung der Intensität ln(x) eines benachbarten Kanals Kn±1 verknüpft ist und eine durch das Stellglied gesteuerte Erhöhung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Verringerung der Intensität ln(x) eines benachbarten Kanals Kn±1 verknüpft ist.

Description

Leuchte
Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit mehreren Kanälen Kn, die jeweils eine Lichtquelle und einen Kollimator aufweisen.
Gattungsgemäße Leuchten sind üblicherweise als tragbare Leuchten in Form von Taschenleuchten oder Stirnleuchten ausgebildet. Um mittels derartiger Leuchten das Vorfeld in unterschiedlichen Entfernungen ausleuchten zu können, weisen nach dem Stand der Technik bekannte Leuchten einen mechanischen Zoom auf, mit dem der Abstand zwischen Lichtquelle und Kollimator mit dem Ergebnis änderbar ist, dass einstellungsabhängig schmalere oder breitere Lichtverteilungen entstehen. Mittels einer schmalen Lichtverteilung, dem sog. Spotbeam, können ferne Bereiche des Vorfelds und mittels einer breiten Lichtverteilung, dem sog. Floodbeam, nahe Bereiche des Vorfelds ausgeleuchtet werden.
Das mechanische Zoomen ist mitunter nachteilbehaftet, denn es erfordert mehrere beweglich zueinander gelagerte Teile, womit eine effektive Abdichtung eines Gehäuses einer Leuchte gegenüber eindringendem Staub und/oder eindringendem Wasser erschwert wird. Ferner ist mit einem mechanischen Zoom ein hoher Platzbedarf verbunden. Auch die Handhabung eines mechanischen Zooms ist nachteilbehaftet, denn nicht selten sind hierfür zwei Hände erforderlich und das Verschieben der Bauelemente ist aufgrund von möglichen Verklemmungen nur mit einem vergleichsweise hohen Kraftaufwand möglich. Schließlich ist die Qualität der Lichtverteilung mäßig, denn eine optimale Lichtverteilung wird von einem Kollimator stets nur bei einer konkreten Beabstandung zwischen Lichtquelle und Kollimator erzeugt. Zoombedingte Abweichungen von der optimalen Position führen daher zwangsläufig zu einer suboptimalen Ausleuchtung des Vorfelds.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte, insbesondere eine tragbare Leuchte in Form einer Taschen- oder Stirnleuchte vorzuschlagen, die die vorgenannten Nachteile behebt. Insbesondere soll eine zoombare Leuchte geschaffen werden, die einen geringen Platzbedarf besitzt, leicht abzudichten ist, leicht zu handhaben ist und eine optimale Lichtverteilung erzeugt, die unabhängig von der Zoomeinstellung und mithin der eingestellten Breite der Lichtverteilung ist.
Diese Aufgabe wird durch die Leuchte nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist Folgendes vorgesehen.
Jeder Kanal Kn erzeugt einen Lichtkegel mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln an. Die Öffnungswinkel an der Lichtkegel beziehen sich dabei jeweils auf die Halbwertsbreite FWHM (Full Width Half Maximum) der von den Kanälen abgestrahlten Lichtintensität.
Die Kanäle Kn bilden dabei eine Folge (Kn)n=i . N, deren Lichtkegel schrittweise größere oder schrittweise kleinere Öffnungswinkel an aufweisen. Mit anderen Worten, die Kanäle Kn sind die fortlaufend nummerierten Glieder der Folge (Kn)n=i „..,N, mit dem Index n und der Anzahl N der Kanäle. Für N gilt daher N eN. Die Glieder der Folge (Kn)n=i ,...,N und somit die Kanäle Kn sind derart nummeriert, dass die Öffnungswinkel der Lichtkegel vom ersten Glied/Kanal Ki ausgehend bis zum letzten Glied/Kanal KN entweder schrittweise größer oder schrittweise kleiner werden.
Durch die Einstellung einer Stellgröße mittels eines Stellglieds ist die Intensität der Kanäle Kn steuerbar. Das bedeutet, dass die Intensität des Lichts steuerbar ist, das von den Lichtquellen der Kanäle erzeugt wird. Dabei folgen die stellgrößenabhängigen Intensitäten der Kanäle jeweils einer Kurve mit einem Maximum sowie einer Anstiegsflanke und/oder einer Abstiegsflanke, wobei die Kurven benachbarter Kanäle Kn-i, Kn, Kn+i derart zueinander verschoben sind, dass a) eine durch das Stellglied gesteuerte Verringerung der Intensität eines
Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Erhöhung der Intensität eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist und b) eine durch das Stellglied gesteuerte Erhöhung der Intensität eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Verringerung der Intensität eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist.
Neben einem Maximum weisen geeignete Kurven hiernach mindestens eine Anstiegsflanke oder eine Abstiegsflanke auf. Unabhängig hiervon können die Kurven neben einem Maximum sowohl eine Anstiegsflanke als auch eine Abstiegsflanke besitzen. Hierdurch ist wahlweise eine schrittweise Vergrößerung oder Verkleinerung des abgestrahlten Lichtkegels möglich, ohne dass hierzu die Kollimatoren in Bezug auf die zugeordneten Lichtquellen mechanisch verschoben werden müssen. Beim schrittweise Vergrößern oder Verkleinern des abgestrahlten Lichtkegels wird zudem eine kontinuierliche Erhöhung oder Verringerung der Intensität der angesteuerten Kanäle geschaffen, so dass sich ein weicher Übergang zwischen unterschiedlichen Zoomeinstellungen ergibt. Die Einstellung des abgestrahlten Lichtkegels erfolgt somit vollständig elektronisch, weshalb eine solche zoomfähige Leuchte in vorteilhafter Weise einen geringeren Platzbedarf aufweist, sowie leicht abzudichten und zu handhaben ist. Ferner können die Kollimatoren optimal auf den fest eingestellten Abstand zur jeweils zugeordneten Lichtquelle ausgebildet werden, so dass sich einstellungsunabhängig eine optimale Lichtverteilung ergibt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen angegeben.
Zunächst ist vorzugsweise vorgesehen, dass die stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) jeweils einer glockenförmigen Kurve mit einer Anstiegsflanke, einem Maximum und einer Abstiegsflanke folgen. Die glockenförmige Kurve ist dabei nach unten geöffnet.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die maximale Intensität eines Kanals Kn mit dem Ende der Abstiegsflanke des linksseitig benachbarten Kanals Kn-i und mit dem Beginn der Anstiegsflanke des rechtsseitig benachbarten Kanals Kn+i zusammenfällt. Bei einer derartigen Verschiebung, insbesondere bei einer derartigen Phasenverschiebung zwischen den stellgrößenabhängigen Intensitäten wird bei maximaler Intensität eines Kanals Kn kein weiterer Kanal angesteuert. Erst durch die Veränderung der Stellgröße mittels des Stellglieds wird die Intensität des zuvor angesteuerten Kanals Kn verringert, während die Intensität eines benachbarten Kanals Kn±i so lange vergrößert wird, bis auch hier das Stellglied so eingestellt ist, dass der benachbarte Kanal Kn±i seine maximale Intensität erzeugt. Hierdurch ergibt sich ein weicher Zoomeffekt zwischen unterschiedlichen Kanälen und eine einheitliche Lichtverteilung, da einstellungsunabhängig nur ein oder zwei Kanäle angesteuert werden, weshalb die Lichtverteilung maximal zwei Bereiche mit unterschiedlichen Lichtintensitäten besitzt.
Nach einerweiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Intensitäten der Kanäle Kn im Bereich der Anstiegsflanke und/oder im Bereich der Abstiegsflanke linear verlaufen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Intensitäten der Kanäle Kn zwischen dem Beginn der Anstiegsflanke und dem Ende der Abstiegsflanke einer Dreiecksfunktion mit einer linearen Anstiegsflanke und einer linearen Abstiegsflanke folgen.
Alternativ ist im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Intensitäten der Kanäle Kn im Bereich der Anstiegsflanke und/oder im Bereich der Abstiegsflanke einer Funktion in der Form ln(x) = sina(x+cj)n) folgen. Hierbei ist x die Stellgröße des Stellglieds. Die Konstante a ist ein Element der reellen Zahlen und größer oder gleich 2, womit gilt: {a e R | a > 2}. Schließlich bezeichnet fh die Phasenverschiebung des betrachteten Kanals Kn. Folgen sowohl die Anstiegsflanke als auch die Abstiegsflanke der Funktion ln(x) = sina(x+c))n), liegt eine glockenförmige Kurve zwischen dem Beginn der Anstiegsflanke und dem Ende der Abstiegsflanke vor. Die Anstiegsflanke, die Abstiegsflanke und/oder die glockenförmige Kurve kann jedoch auch jedwede andere Form aufweisen, wobei die Kurve vorzugsweise stetig und/oder stetig differenzierbar ist. Das Stellglied zur Einstellung der Stellgröße und mithin zur Einstellung der Intensität der angesteuerten Kanäle Kn und zur Durchführung des elektronisch gesteuerten Zoomens ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Encoder, insbesondere ein Drehencoder, ein Schieberegler oder ein Taster. Die Stellgröße wird bei einem Drehencoder durch das Drehen eines Drehknopfes und bei einem Schieberegler durch Verschieben eines Schiebers eingestellt. Ein Taster kann demgegenüber derart eingestellt sein, dass durch anhaltendes Drücken des Tasters eine kontinuierliche Änderung der Stellgröße und mithin ein kontinuierliches Zoomen erfolgt. Wiederholtes Betätigen des Tasters kann in diesem Fall mit einer schrittweisen Änderung der Stellgröße und mithin der gewählten Zoomeinstellung verbunden sein. Neben den beispielhaft genannten Stellgliedern sind auch alle anderen denkbaren Einrichtungen zur Einstellung einer Stellgröße denkbar, insbesondere kapazitive Schalter, Gestensteuerungen, bei denen eine Eingabe einer Stellgröße beispielsweise durch eine Wischbewegung vor der Leuchte erfolgt, oder eine Sprachsteuerung.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Folge (Kn)n=i ,...,N der Kanäle Kn eine endliche Folge mit einer Anzahl von N Kanälen Kn ist. Das bedeutet, dass die Ansteuerung der Kanäle Kn vom ersten Kanal Ki ausgehend bis zum letzten Kanal KN schrittweise oder kontinuierlich erfolgt, dass allerdings für eine Umschaltung von Kanal KN auf Kanal Ki die Folge der Kanäle Kn in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden muss. Diese Ausgestaltung ist beispielsweise erfüllt, wenn das Stellglied als Schieberegler ausgestaltet ist und die Endanschläge des Schiebers linksseitig mit dem Kanal Ki und rechtsseitig mit dem Kanal KN zusammenfallen.
Alternativ ist vorgesehen, dass die Folge (Kn)n=i,...,N der Kanäle Kn eine periodische Folge mit einer Periodenlänge von der Anzahl N der Kanäle Kn ist, so dass der letzte Kanal KN ein benachbarter Kanal des ersten Kanals Ki ist. Demnach gilt: KN+I = Ki. Eine periodische Folge der Kanäle Kn kann beispielsweise durch einen Drehencoder oder einen Taster verwirklicht werden, da weder ein Drehencoder noch ein Taster durch einen links- oder rechtsseitigen Anschlag begrenzt ist bzw. begrenzt sein muss.
Das Anschalten der Leuchte kann mit unterschiedlichen Einstellungen des Stellglieds verbunden sein. Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschalten der Leuchte mit der zuletzt vorgenommenen Einstellung des Stellglieds verknüpft ist. Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass das Anschalten der Leuchte mit einer konstanten Starteinstellung verbunden ist.
Schließlich ist im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Intensität der Kanäle außerhalb der glockenförmigen Kurve vollständig verschwindet oder einen konstanten Wert annimmt.
Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Leuchte mit drei Kanälen und Fig. 2a-f Diagramme mit unterschiedlichen Verläufen der kanalabhängigen Intensitäten in Abhängigkeit einer Stellgröße.
Fig. 1 zeigt im Rahmen einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform der Erfindung. Gezeigt ist eine Leuchte 10 mit drei Kanälen Ki, K2, K3, die jeweils eine Lichtquelle 111, 112, 113 und einen Kollimator 121, 122, 123 aufweisen. Jeder Kanal K1, K2, K3 erzeugt einen Lichtkegel 131, 132, 133 mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln a-i, 02, 03, wobei die Kanäle K1, K2, K3, eine Folge bilden, deren Lichtkegel 131, 132, 133 schrittweise größere Öffnungswinkel a-1 ,2,3 aufweisen. Demnach gilt: CM < 02 < 03. Die Intensitäten ln der Kanäle K1, K2, K3 sind mittels eines Stellglieds 14 einstellbar, wobei das Stellglied 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Drehencoder 141 ausgebildet ist und eine Stellgröße x in Abhängigkeit seiner eingestellten Drehposition an eine Steuereinheit 15 ausgibt. Durch Drehen des Stellglieds 14 in Pfeilrichtung 19 ändert sich die Stellgröße x und die Kanäle K1, K2, K3 erzeugen eine variierende und stellgrößenabhängige Intensität ln(x). Die stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Ki, K2, K3 folgen jeweils einer Kurve mit einem Maximum sowie einer Anstiegsflanke und/oder einer Abstiegsflanke, wobei die Kurven benachbarter Kanäle Kn, Kn±i derart zueinander verschoben sind, dass eine durch das Stellglied 14 gesteuerte Verringerung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Erhöhung der Intensität ln±i(x) eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist und umgekehrt. Die Fig. 2a-e zeigen unterschiedliche funktionale Zusammenhänge der kanalabhängigen Intensitäten ln(x) in Abhängigkeit einer Stellgröße x.
Fig. 2a zeigt eine erste konkrete Zuordnung einer Stellgröße x und den stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn, wobei die Intensitäten ln(x) in Fig. 2a sowie in den nachfolgenden Diagrammen normiert dargestellt sind. Fliernach fällt die Stellgröße x=0 beispielhaft mit der maximalen Intensität h(x) des Kanals K1 zusammen, der wiederrum einen Lichtkegel 131 mit einem vergleichsweise kleinen Öffnungswinkel CM und mithin einen Spotbeam erzeugt (Position 1 ). Die Piktogramme unterhalb des Diagramms in Fig. 2a zeigen die Querschnittsansichten der Lichtkegel 131 , 132, 133 in einem konstanten Abstand von der Leuchte 10 aus betrachtet, wobei ein vollständig schwarz kolorierter Querschnitt eine höhere Intensität und ein schraffierter Querschnitt eine vergleichsweise geringere Intensität symbolisiert. Durch eine Veränderung der Stellgröße x zu größeren Werten hin, verringert sich zunächst die Intensität h(x) des Kanals K1, während die Intensität l2(x) des rechtsseitig benachbarten Kanals K2 gleichzeitig zunimmt. Der Kanal K1 folgt demnach einer Abstiegsflanke 18, wohingegen der Kanal K2 einer Anstiegsflanke 16 folgt. Im Schnittpunkt (Position 2) ergibt sich eine Lichtverteilung mit einem im Vergleich zur Position 1 größeren Durchmesser. Ein weiteres Vergrößern der Stellgröße x bis hin zur Position 3 führt zur maximalen Intensität (x) des Kanals K2, während die übrigen Kanäle K1, K3 eine verschwindende Intensität h,3(x) besitzen.
Ein weiteres Vergrößern der Stellgröße x vergrößert den Durchmesser der Lichtverteilung, da der Kanal K3 mit zunehmender Intensität h{x) angesteuert wird.
Bei Position 4 ergibt sich eine Mischlichtverteilung aus den Kanälen K2 und K3, wobei der Lichtkegel einen Öffnungswinkel 03 aufweist, der im Vergleich zum Öffnungswinkel 02 größer ist. Eine weitere Vergrößerung der Stellgröße x bis zur Position 5 hin führt zu einer maximalen Intensität (x) des Kanals K3 und mithin zu einer homogenen Ausleuchtung des Vorfelds mit einem maximalen Öffnungswinkel 03, so dass in Position 5 ein Floodbeam eingestellt ist. Durch eine weitere Vergrößerung der Stellgröße x verringert sich die Intensität h{x) des Kanals K3 und die Intensität h(x) des Kanals K1 steigt, weil der Kanal K1 im dargestellten Ausführungsbeispiel als rechtsseitig benachbarter Kanal zu Kanal K3 definiert ist. Bei Position 6 ergibt sich eine intensitätsschwächere Ausleuchtung der Kanäle K3 und K1, die bei einerweiteren Vergrößerung der Stellgröße x in die singuläre Ansteuerung des Kanals K1 mündet. Durch die Verschiebung bzw. Phasenverschiebung fh zwischen den stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn erlaubt eine kontinuierliche Variation der Stellgröße x eine schrittweise Vergrößerung oder Verkleinerung der Lichtkegel 131, 132, 133. Gleichzeitig erfolgt die Zunahme oder Abnahme der Intensitäten ln(x) kontinuierlich. Hierdurch entsteht ein elektronisch gesteuerter Zoomeffekt zur optimalen Ausleuchtung des Vorfelds.
Die (normierten) Intensitäten ln(x) nach Fig. 2a sind von der Form ln(x) = sin2(x+cj)n), wobei die Phasenverschiebung fh derart gewählt ist, dass die maximale Intensität eines Kanals Kn mit dem Ende der Abstiegsflanke 18 des linksseitig benachbarten Kanals Kn-i und mit dem Beginn der Anstiegsflanke 16 des rechtsseitig benachbarten Kanals Kn+i zusammenfällt. Hiervon abweichend zeigt Fig. 2b jeweils einen dreieckförmigen Verlauf der Intensitäten ln(x) mit einer linearen Anstiegsflanke 16, einem Maximum 17 und einer linearen Abstiegsflanke 18. Die Funktionsweise und mithin das Überblenden der Kanäle Kn durch die Variation einer vorgebbaren Stellgröße x ist jedoch analog zur Ausführungsform nach Fig. 2a.
Die Anzahl der Kanäle Kn ist im Wesentlichen unbegrenzt. Fig. 2c zeigt die kanalabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle K1 _ N, jeweils mit einer
Phasenverschiebung fh, wonach die maximale Intensität ln(x) eines Kanals Kn mit dem Ende der Abstiegsflanke 18 des linksseitig benachbarten Kanals Kn-i und mit dem Beginn der Anstiegsflanke 16 des rechtsseitig benachbarten Kanals Kn+i zusammenfällt.
Die Verschiebung bzw. Phasenverschiebung fh zwischen den kanalabhängigen Intensitäten ln(x) kann in Abweichung zu den Fig. 2a, b, c auch kleiner gewählt werden, so dass eine durch das Stellglied 14 gesteuerte Verringerung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn nur abschnittsweise mit einer Erhöhung der Intensität ln±i(x) eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist und umgekehrt. Fig. 2d zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer vergleichsweise kleineren Phasenverschiebung fh, so dass die Maxima 17 der Kanäle Ki, K2, K3 innerhalb der strichliniert dargestellten Kreise mit einer Restintensität der benachbarten Kanäle Kn±i zusammenfallen. Eine Verringerung der Intensität h(x) des Kanals K1 führt somit nur in den Bereichen Ai und A2 und somit abschnittsweise zu einer Erhöhung der Intensität ln(x) der benachbarten Kanäle K2,3. Außerhalb hiervon, also in den Bereichen Bi, 2 führt eine Verringerung der Intensität h(x) des Kanals K1 auch zu einer Verringerung der Intensität eines Folgekanals. Konkret verringert sich im Bereich Bi bei einer Verringerung der Intensität h(x) des Kanals K1 auch die Intensität l2(x) des Kanals K2. Im Bereich B2 steigt sowohl die Intensität h(x) des Kanals K1 als auch die Intensität (x) des benachbarten Kanals K3 mit zunehmender Stellgröße x.
Ferner ist im Rahmen einer konkreten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn außerhalb des glockenförmigen Verlaufs nicht verschwinden, sondern einen konstanten Wert aufweisen. Fig. 2e zeigt einen entsprechenden Verlauf der kanalabhängigen Intensitäten ln(x) in Abhängigkeit der Stellgröße x. Die Grundintensität, also die Intensität ln(x) außerhalb des glockenförmigen Bereiches, kann identisch oder - wie dargestellt - kanalabhängig unterschiedlich sein.
Fig. 2f zeigt eine letzte beispielhafte Zuordnung zwischen einer Stellgröße x und den stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn. Fliernach fällt die Stellgröße x=0 beispielhaft mit der maximalen Intensität h(x) des Kanals Ki zusammen, der wiederum einen Lichtkegel 131 mit einem vergleichsweise kleinen Öffnungswinkel CM und mithin einen Spotbeam erzeugt (Position 1). Durch eine Veränderung der Stellgröße x zu größeren Werten hin, verringert sich zunächst die Intensität h(x) des Kanals Ki, wobei die Intensität h(x) einer konkaven Funktion folgt, was bedeutet, dass die Steigung der Anstiegsflanke 16 mit zunehmender Stellgröße x geringer wird. Währenddessen nimmt die Intensität l2(x) des rechtsseitig benachbarten Kanals K2 gleichzeitig zu, wobei die Intensität l2(x) einer konvexen Funktion folgt, so dass die Steigung der Abstiegsflanke 18 mit zunehmender Stellgröße x bis hin zu einem Maximum 17 geringer wird. Im Schnittpunkt (Position 2) ergibt sich eine Lichtverteilung mit einem im Vergleich zur Position 1 größeren Durchmesser. Ein weiteres Vergrößern der Stellgröße x bis hin zur Position 3 führt zur maximalen Intensität (x) des Kanals K2, während die Intensitäten h,3(x) der übrigen Kanäle Ki, K3 verschwinden. Ein weiteres Vergrößern der Stellgröße x vergrößert den Durchmesser der Lichtverteilung, da der Kanal K3 mit zunehmender Intensität h{x) angesteuert wird. Dabei folgt die Intensität h{x) des Kanals K3 einer von der Stellgröße x linear abhängigen Form, so dass eine lineare Anstiegsflanke vorliegt. Gleichzeitig verringert sich die Intensität (x) des Kanals K2, wobei auch die stellgrößenabhängige Verringerung der Intensität (x) des Kanals K2 in diesem Bereich linear von der Stellgröße x abhängt. Der Kanal K2 besitzt demnach eine lineare Abstiegsflanke 18. Bei Position 4 entsteht ein Lichtkegel mit einem Öffnungswinkel 03, der im Vergleich zum Öffnungswinkel 02 größer ist. Eine weitere Vergrößerung der Stellgröße x bis hin zur Position 5 führt zu einer maximalen Intensität h{x) des Kanals K3 und mithin zu einer homogenen Ausleuchtung des Vorfelds mit einem maximalen Öffnungswinkel 03, so dass in Position 5 ein Floodbeam eingestellt ist. An dieser Stelle ist ein mechanischer und/oder elektronischer Anschlag des Encoders vorgesehen, so dass keine weitere Vergrößerung der Stellgröße x vorgesehen ist. Zumindest führt eine weitere Vergrößerung der Stellgröße x nicht zu einer Veränderung der Intensitäten ln(x) des in dieser Position angesteuerten Kanals Kn. Im Rahmen eines elektronischen Anschlags wird vorzugsweise ein Vibrationssignal, ein optisches Signal, beispielsweise in Form eines kurzzeitigen Aufblinkens, und/oder ein akustisches Signal, beispielsweise in Form eines Tons, abgegeben, das dem Benutzer signalisiert, dass der Anschlag erreicht ist. Für den rechtsseitigen Anschlag und den linksseitigen Anschlag können erforderlichenfalls unterschiedliche Signale eingesetzt werden. Eine Lichtverteilung gemäß Position 1 , 2, 3 oder 4 ist somit nur durch Zurückdrehen bzw. Zurückschieben des Encoders möglich. Auch linksseitig der Position 1 ist ein entsprechender Anschlag vorgesehen, weshalb die Stellgröße x nur zwischen den Positionen 1 und 5 variierbar ist.
Bezuaszeichen
10 Leuchte
111 Lichtquelle
112 Lichtquelle
113 Lichtquelle
121 Kollimator
122 Kollimator
123 Kollimator
131 Lichtkegel
132 Lichtkegel
133 Lichtkegel
14 Stellglied 141 Drehencoder
15 Steuereinheit
16 Anstiegsflanke
17 Maximum
18 Abstiegsflanke 19 Pfeilrichtung
CCn Öffnungswinkel (kanalabhängig) f Phasenverschiebung (kanalabhängig)
Al, 2 Bereich Bl, 2 Bereich ln(x) Intensität (kanalabhängig)
Kn Kanal
(Kn)n=1,...N Folge n Index
N Anzahl der Kanäle
N Menge der natürlichen Zahlen
X Stellgröße

Claims

Ansprüche
1. Leuchte mit mehreren Kanälen Kn, die jeweils eine Lichtquelle (111, 112, 113) und einen Kollimator (121 , 122, 123) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass
- jeder Kanal Kn einen Lichtkegel (131, 132, 133) mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln an erzeugt und
- die Kanäle Kn eine Folge (Kn)n=i ,...,N bilden, deren Lichtkegel (131, 132,
133) schrittweise größere oder schrittweise kleinere Öffnungswinkel an aufweisen und
- die Intensität ln(x) der Kanäle Kn durch die Einstellung einer Stellgröße x mittels eines Stellglieds (14) steuerbar sind, wobei die stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn jeweils einer Kurve mit einem Maximum (17) sowie einer Anstiegsflanke (16) und/oder einer Abstiegsflanke (18) folgen, wobei die Kurven benachbarter Kanäle Kn-i, Kn, Kn+i derart zueinander verschoben sind, dass a) eine durch das Stellglied (14) gesteuerte Verringerung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Erhöhung der Intensität ln±i(x) eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist und b) eine durch das Stellglied (14) gesteuerte Erhöhung der Intensität ln(x) eines Kanals Kn zumindest abschnittsweise mit einer Verringerung der Intensität ln±i(x) eines benachbarten Kanals Kn±i verknüpft ist.
2. Leuchte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stellgrößenabhängigen Intensitäten ln(x) jeweils einer glockenförmigen Kurve mit einer Anstiegsflanke (16), einem Maximum (17) und einer Abstiegsflanke (18) folgen.
3. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Intensität ln,max(x) eines Kanals Kn mit dem Ende der Abstiegsflanke (18) des linksseitig benachbarten Kanals Kn-i und mit dem Beginn der Anstiegsflanke (16) des rechtsseitig benachbarten Kanals Kn+i zusammenfällt.
4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn im Bereich der Anstiegsflanke (16) und/oder im Bereich der Abstiegsflanke (18) linear verlaufen.
5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitäten ln(x) der Kanäle Kn im Bereich der Anstiegsflanke (16) und/oder im Bereich der Abstiegsflanke (18) einer Funktion in der Form ln(x)=sina(x+ct)n) folgen, mit der Stellgröße x, {a e R | a > 2} und der kanalabhängigen Phasenverschiebung fh.
6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (14) ein Encoder, insbesondere ein Drehencoder (141), ein Schieberegler oder ein Taster ist.
7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge (Kn)n=i,...,N der Kanäle Kn eine endliche Folge mit einer Anzahl von N Kanälen Kn ist.
8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge (Kn)n=i,...,N der Kanäle Kn eine periodische Folge mit einer Periodenlänge von der Anzahl N der Kanäle Kn ist, so dass der letzte Kanal KN ein benachbarter Kanal des ersten Kanals Ki ist.
9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschalten der Leuchte (10) mit der zuletzt vorgenommenen Einstellung des Stellglieds (14) oder mit einer konstanten Starteinstellung verknüpft ist.
10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität ln(x) der Kanäle Kn außerhalb der glockenförmigen Kurve vollständig verschwindet oder einen konstanten Wert annimmt.
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