DE10319693A1

DE10319693A1 - Leuchte mit einem Leuchtenkörper

Info

Publication number: DE10319693A1
Application number: DE2003119693
Authority: DE
Inventors: Klaus Burkard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte (10) mit einem Leuchtenkörper (12) zur Aufnahme von mindestens zwei Leuchtelementen (14), welche jeweils separat ansteuerbar sind und unterschiedliche Farben ausstrahlen, wobei die Leuchtelemente (14) als Kaltkathoden-Leuchtstofflampen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem Leuchtenkörper zur Aufnahme von mindestens zwei Leuchtelementen.

Es ist bekannt, mehrere Leuchtelemente zur additiven Farbmischung heranzuziehen, wobei die Leuchtelemente mindestens drei Grundfarben ausstrahlen. Dabei wird meistens ein RGB-Modul aus parallelen, mit roten, grünen und blauen Farbfiltern umhüllten Leuchtstofflampen zusammengesetzt. Um eine additive Farbmischung zu erhalten, wird in Abstrahlrichtung der Leuchtelemente ein Diffusorelement vorgesehen (beispielsweise eine Diffusorfolie oder eine Milchglasscheibe), so dass hier die Farbdurchmischung stattfinden kann und das Licht homogen abgestrahlt wird.

Zwei (oder mehr) Leuchtelemente werden dabei individuell angesteuert, insbesondere in ihrer Leuchtstärke gedimmt. Werden beispielsweise nur die Farben Rot und Blau voll angesteuert und die Farbe Grün zu Null gedimmt, so strahlt die Leuchte die Farbe violett aus. Die Vollansteuerung der blauen und grünen Lampen führt zu einer Abstrahlung der Farbe Cyan Die individuelle Ansteuerung der drei Leuchtelemente in den Grundfarben führt zu einer Möglichkeit, nahezu das gesamte Farbspektrum nachzubilden.

Diese bekannte Leuchte bietet vielfache Anwendungsmöglichkeiten. So kann diese Leuchte beispielsweise im Theater Anwendung finden, da hier Lichtfarben höchsten Ansprüchen genügen müssen. So müssen Farbüberblendungen oft fließend und möglichst unmerklich gefahren werden. Eine weitere Einsatzmöglichkeit bietet sich bei Messen und Ausstellungen, um beispielsweise durch Hinterleuchten von Werbeflächen dem Produkt- oder Firmenna men zu einer größeren Aufmerksamkeit zu verhelfen. Außerdem sollen auf Messen oft große Flächen mit Farbverläufen realisiert werden, die die rasche Einrichtung und bequeme Steuerung vieler Leuchtstofflampen erfordert. Auch im Bereich der Film- und Fernsehproduktion findet eine solche Leuchte zur additiven Farbmischung vielfach Anwendung, hier insbesondere zur Hintergrundbeleuchtung und Dekoration. Dabei spielt auch die Erzeugung eines "Blue-Screen-Effektes" eine wesentliche Rolle. Beim „Blue-Screen-Effekt" wird in einen von der Kamera aufgenommenen blauen Hintergrund ein beliebiges Bild eingefügt. Zur Erlangung des gleichen Effektes kann es in bestimmten Anwendungsfeldern (z.B. in Abhängigkeit von Kleidungsfarben) vorteilhaft sein, einen grünen Hintergrund zu erzeugen. In modernen TV-Studios sind die Leuchten zu Farbmischsystemen integriert, so dass die jeweils geeignete Farbe schnell erzeugt werden kann. In einem bestimmten Abstand wird zumeist eine halblichtdurchlässige Kunststofffolie gespannt, auf der sich die Grundfarben mischen und die dann zur Kamera hin ein homogenes Licht abstrahlt. Beispielsweise werden diese Leuchten im Shopbereich oder zur Architekturbeleuchtung eingesetzt.

Um zu einer jeweiligen Farbe eines Leuchtelementes zu gelangen, ist es bekannt, Leuchtelemente der Lichtfarbe "Tageslichtweiß" mit Farbfilterfolien zu umhüllen, wodurch jede Lichtfarbe erzeugt werden kann. Außerdem ist es bekannt, über eine unterschiedliche Zusammensetzung des Leuchtstoffes bei Leuchtstofflampen sehr viele verschiedene Strahlungen von Weiß bis hin zu verschiedensten Bunttönen zu erzeugen.

Es ist ein Nachteil dieser bekannten Leuchten zur additiven Farbmischung, dass diese einen sehr großen Leuchtenkörper aufweisen, so dass der Anwendungsbereich allein aufgrund der Größe sehr eingeschränkt ist.

Zudem führt eine Wärmeentwicklung insbesondere in geschlossenen Räumen zu einer belästigenden Aufheizung der Räume.

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Leuchte der eingangs genannten Art dahingehend aufzuzeigen, dass diese Leuchte in einem sehr kleinen Leuchtenkörper untergebracht werden kann.

Dieses Ziel wird bei einer gattungsgemäßen Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit dem kennzeichnenden Merkmal dieses Anspruchs erreicht.

Ein Vorteil dieser erfindungsgemäßen Leuchte besteht darin, dass die als Kaltkathoden-Leuchtstofflampen ausgebildeten Leuchtelemente eine sehr viel geringere Wärmeenergie als herkömmliche Leuchtstofflampen mit Kathodenwendel abstrahlen. Während beim Stand der Technik aufgrund der hohen Wärmeenergieabstrahlung ein großer Abstand sowohl zwischen den einzelnen Leuchtstofflampen, als auch zu weiteren in dem Leuchtenkörper integrierten Elementen eingehalten werden muss, um die Wärmeenergie besser abzuführen, können die Kaltkathoden-Leuchtstofflampen sehr viel näher zueinander angeordnet werden. Auch braucht der Abstand zu weiteren Elementen, beispielsweise zu Ansteuerelementen, nicht so groß zu sein wie beim Stand der Technik.

Dadurch lassen sich alle Elemente der Leuchte in einen sehr viel kleineren Leuchtenkörper integrieren. Bedingt durch die geringere Größe lässt sich die Leuchte in einer sehr viel größeren Bandbreite an Anwendungsfällen einsetzen. Ein Vorteil besteht darin, dass die Leuchte somit auch zur Dekoration, beispielsweise für Leuchtkästen oder Leuchtobjekte, insbesondere zur Kantenbeleuchtung, verwendet werden kann, weil dort kleinere Räume zur Verfügung stehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Leuchte zur Lichtplanung in einem Lichtstudio im Maßstab 1:4 Anwendung finden kann. Bislang war es aufgrund der Größe nicht möglich, herkömmliche Leuchten zur additiven Farbmischung in einem solchen Studio zu verwenden. In einem solchen Miniaturstudio können Scheinwerfer schnell eingerichtet und Lichtstimmungen ohne Zeitdruck getestet werden. Dies gestattet es dem Lichtgestalter wertvolle Beleuchtungszeit auf der Bühne zu sparen. Somit erweist sich diese Leuchte auch als kostenreduzierend.

Vorzugsweise strahlt wenigstens ein Leuchtelement eine bestimmte Farbe aus. Diese bestimmte Farbe kann dabei individuell vom Benutzer ausgewählt werden und wird dem additiven Farbgemisch hinzugefügt. Obwohl nach der Dreifarbentheorie prinzipiell aus den drei Grundfarben jede beliebige Farbe gemischt werden kann, gilt dies jedoch nur, wenn absolut gesättigte Grundfarben verwendet werden. Da dies in der Praxis nur unvollständig möglich ist, sollte eine eventuelle Farbunreinheit durch wenigstens ein Leuchtelement mit bestimmter Farbe kompensiert werden. In der Praxis ist eine Farbmischung aus vier Grundfarben anzuraten, weil dann auch (die bei fertigen Lampenfarben schwach vertretenen) Gelbtöne besser dargestellt werden können. Daher sollte vorzugsweise die Lichtfarbe gelb verwendet werden, um ein noch größeres Farbspektrum und damit mehr Farben zu erzielen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Farbe mittels einer aufgebrachten Farbfolie erzeugt. Dabei kann das entsprechende Leuchtelement schnell und einfach durch Umhüllen mit der jeweiligen Farbfolie hergestellt werden. Alternativ kann die entsprechende Farbe auch durch Aufdampfen auf das Leuchtelement aufgebracht werden.

Vorzugsweise sind die Leuchtelemente und deren Ansteuerelemente in einem Gehäuse integrierbar. Aufgrund der geringen Abgabe von Wärmeenergie durch die Kaltkathoden-Leuchtstofflampen können nun wärmeempfindliche Bauteile, beispielsweise die Ansteuerelemente, sehr nah an den Lampen angeordnet werden. Dadurch verringert sich die Größe des Leuchtenkörpers erheblich, denn der Leuchtenkörper wird kompakt ausgebildet, so dass die Leuchte zum Betrieb lediglich nur noch an das Spannungsversorgungsnetz und an ein entsprechendes Steuerinstrument angeschlossen zu werden braucht. Durch die räumlich nahe und integrierte Anordnung der einzelnen Elemente in dem Leuchtenkörper verringert sich die Länge der entsprechenden Zuführkabel, so dass Kapazitäten und Leitungswiderstände reduziert werden. Somit werden Störeinflüsse ohne großen Aufwand gemindert.

In einer bevorzugten Ausführungsform entsprechen die Farben der Leuchtelemente den Grundfarben. Dadurch können nach dem Prinzip der additiven Farbmischung viele verschiedene Farben und ihre Übergänge durch separate Ansteuerung der Leuchtelemente realisiert werden. Hierbei wird durch Überlagerung dreier Licht-Grundfarben (rot, grün, blau) eine vierte Lichtfarbe erzeugt (bzw. gemischt).

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält eine Abdeckung des Leuchtenkörpers in Abstrahlrichtung der Leuchtelemente ein Material, welches zur Zerstreuung von Licht ausgebildet ist. Dieses Diffusorelement kann beispielsweise als Milchglas, Operafolie (halblichtdurchlässige Kunststofffolie), usw., ausgebildet sein. In Abhängigkeit individueller Anwendungsfelder kann dieses Diffusorelement unterschiedlich dick ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das lichtstreuende Material auf die additive Farbmischung abgestimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die separate Ansteuerung der Leuchtelemente über ein DMX-Protokoll. Mit Hilfe dieses DMX-Protokolls lässt sich die Leuchte durch Verwendung eines Vier-Kanal-DMX-Ansteuergerätes (Stromsteuerung od. PWM; Puls Width Modulation-Steuerung) schnell und einfach ansteuern, wodurch externe Dimmer eingespart werden können. Somit ist eine bequeme und schnelle Verkabelung der Leuchte möglich. Dabei wird vorzugsweise die separate Ansteuerung derart ausgeführt, dass durch additive Farbmischung eine Vielzahl von Farben erzeugbar ist. Der Ausgang der DMX-Elemente kann jeweils mit einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) verbunden werden.

Vorzugsweise ist die separate Ansteuerung über ein Lichtpult durchführbar. Hierdurch kann die Leuchte über standardisierte Lichtpulte in mehreren Anwendungsgebieten, beispielsweise Theater oder Fernsehproduktion, Show, Messe, Architekturbeleuchtung, sowie in der gesamten restlichen Veranstaltungstechnik eingesetzt werden..

In einer besonderen Ausführungsform weist der Leuchtenkörper einen trapezförmigen Querschnitt auf. Somit kann die Leuchte insbesondere in Innenkantenbereichen von zu beleuchtenden Gegenständen plaziert werden. Die Trapezschenkel schließen dabei vorzugsweise einen Winkel von 90° ein. Durch diese Ausgestaltung kann die Leuchte beispielsweise in der Innenkante einer zu beleuchtenden Vitrine angeordnet werden, ohne dass die Leuchte viel Platz in Anspruch nimmt. Des weiteren kann die Leuchte beispielsweise in Möbeln, insbesondere einem Tisch, angeordnet werden.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Diese werden anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchte im zerlegten Zustand, und
2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Leuchte.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwirkende Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
1 zeigt eine Leuchte 10 mit einem Leuchtenkörper 12 zur Aufnahme von Leuchtelementen 14. In dieser Ausführungsform werden vier Leuchtelemente verwendet. Diese Leuchtelemente 14 sind als Kaltkathoden-Leuchtstofflampen ausgebildet und lassen sich platzsparend in dem Leuchtenkörper 12 integrieren. Wie in der Darstellung zu erkennen, lassen sich die vier Leuchtelemente 12 hintereinander versetzt anordnen, wodurch der Platzbedarf dieser vier Leuchtelemente 14 auf ein Minimum reduziert wird. In dem Leuchtenkörper 12 sind ebenfalls elektronische Vorschaltgeräte EVGs integriert, welche jeweils ein Leuchtelement 14 ansteuern.
Ebenfalls sind in dem Leuchtenkörper 12 elektronische Demultiplex (DMX)-Elemente integriert (nicht gezeigt), welche in Ansprechen auf Signale von einem durch ein DMX-Protokoll gesteuerten Lichtpult die einzelnen EVGs ansteuern, welche individuell ein jeweiliges Leuchtelement 14 versorgen. Somit lässt sich die Helligkeit der einzelnen Leuchtelemente 14 individuell einstellen, wodurch im Idealfall, in der additiven Farbmischung mit zwei weiteren Lampen, das gesamte Farbspektrum abgebildet werden kann. Die Leuchte wird mit einem nicht gezeigten Element aus lichtzerstreuendem Material (Diffusorelement) abgedeckt, wodurch eine additive Farbmischung, erzeugt wird. Somit werden alle Elemente, inklusive der gesamten Elektronik, im Leuchtenkörper 12 integriert, wodurch eine kompakte Bauweise realisiert wird. Zur weiteren Miniaturisierung der Leuchte 10 können die Bauteile der elektronischen Elemente (z.B. DMX und EVG) in SMD-Technik ausgebildet werden. Durch die sehr viel kleineren SMD-Bauteile und die Möglichkeit einer doppelseitigen Bestückung von Platinen, wird die Größe der Platinen wesentlich reduziert. Dies trägt zu einer weiteren Miniaturisierung der Leuchte 10 bei.
Die DMX-Elemente und die Spannungsversorgung können vorzugsweise durchschleifbar sein. Um ein Flimmern, insbesondere bei Fernsehstudioproduktionen, zu reduzieren, kann auf eine analoge Spannungssteuerung zurückgegriffen werden. Ferner ist die Adresse für jedes Leuchtelement beispielsweise mittels eines Drehwahlschalters einstellbar.
2 zeigt eine Gehäuseausführung der Leuchte im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform ist der Leuchtenkörper 12 in Trapezform ausgebildet, wobei die Schenkel einen Winkel von 90° einschließen. In der Nähe der Basis des Leuchtenkörpers 12 sind die Leuchtelemente 14 in einer Reihe angeordnet. Die Basis des Leuchtenkörpers 12 wird durch ein Diffusorelement 16, beispielsweise eine halbdurchlässige Kunststofffolie oder ein Milchglas, ausgebildet. Ein Vorteil dieser Gehäuseform besteht darin, dass sich somit der Leuchtenkörper 12 schnell und platzsparend in Innenkantenbereichen von Möbeln, beispielsweise Vitrinen, Schaukästen, usw., einsetzen lässt. Somit lassen sich insbesondere Kantenbereiche beleuchten, was einen ästhetisch wertvollen Gesamteindruck schafft.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Claims

Leuchte (10) mit einem Leuchtenkörper (12) zur Aufnahme von mindestens zwei Leuchtelementen (14), welche jeweils separat ansteuerbar sind und unterschiedliche Farben ausstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente (14) als Kaltkathoden-Leuchtstofflampen ausgebildet sind.
Leuchte (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leuchtelement (14) eine bestimmte Farbe ausstrahlt.
Leuchte (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe mittels einer aufgebrachten Farbfolie erzeugt wird.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente (14) und deren Ansteuerelemente in einem Gehäuse integrierbar sind.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Farben der Leuchtelemente (14) den Grundfarben entsprechen.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung (16) des Leuchtenkörpers (12) in Abstrahlrichtung der Leuchtelemente (14) ein Material enthält, welches zur Zerstreuung von Licht ausgebildet ist.
Leuchte (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtzerstreuende Material zur additiven Farbmischung ausgebildet ist.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Ansteuerung der Leuchtelemente (14) über ein DMX-Protokoll erfolgt.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Ansteuerung derart ausführbar ist, dass durch additive Farbmischung eine Vielzahl von Farben erzeugbar ist.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Ansteuerung über ein Lichtpult durchführbar ist.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente (14) einzeln dimmbar sind.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtenkörper (12) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Leuchte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trapezschenkel einen Winkel von 90° einschließen.