DE60315702T2

DE60315702T2 - Kommunikationseinrichtung umfassende beluechtungseinrichtung mit leuchtdioden sowie beleuchtungsanlage mit einer solchen einrichtung

Info

Publication number: DE60315702T2
Application number: DE60315702T
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Lovato; Vincent Minier; Virginie Collomb; Roland Moussanet; Michel Barrault
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: EP1568157B1; US7208888B2; FR2848375B1; ES2289348T3; AU2003295038A1; JP2006509477A; CN1720682A; CA2507102A1; CN100474797C; US20060071613A1; WO2004062141A1; EP1568157A1; FR2848375A1; CA2507102C; JP4298661B2; DE60315702D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer LED-Lichtquelle zur Aussendung von Weißlicht durch Erzeugung einer Primärstrahlung und einer durch Anregung mindestens einer Schicht aus einem auf die genannte Primärstrahlung ansprechenden Stoff bewirkten Sekundärstrahlung, mit an die genannte, mindestens einfach vorhandene LED-Lichtquelle angeschlossenen elektronischen Steuermitteln zur Beleuchtungssteuerung sowie mit mindestens ersten, an die genannten Steuermittel angeschlossenen Kommunikationsmitteln. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsanlage mit einer Stromversorgungsleitung zur Einspeisung mindestens einer solchen Beleuchtungseinrichtung.
STAND DER TECHNIK
In bekannten, eine Kommunikationseinrichtung umfassenden Beleuchtungseinrichtungen werden Leuchtdioden zur Aussendung von Kommunikations-Lichtsignalen verwendet.
Solche Einrichtungen sind insbesondere in der Patentanmeldung US2002/0048177 beschrieben.
Diese Einrichtungen werden in Verbindung mit Anzeige- oder Meldevorrichtungen verwendet, die akustischen oder optischen Empfangseinrichtungen zugeordnet sind.
Die bekannten Einrichtungen sind jedoch nicht für eine Beleuchtung hoher Qualität geeignet. Diese Beleuchtungseinrichtungen mit farbigen Dioden bieten nämlich keine gute Farbwiedergabe. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass durch die Überlagerung der Kommunikationssignale die Lichtqualität verschlechtert sowie Farb- und Helligkeitsschwankungen sichtbar werden.
In Weißlicht abstrahlenden LED-Beleuchtungseinrichtungen geben die Dioden zunächst eine erste Lichtstrahlung ab, deren Farbe im Blau- oder Ultraviolettbereich liegt. Durch diese Primärstrahlung wird insbesondere eine Schicht aus Phosphor oder einem anderen Leuchtstoff angeregt, die ihrerseits eine Sekundärstrahlung abgibt, deren Farbe in einem höheren Wellenlängenbereich des sichtbaren Spektrums, zum Beispiel im Gelb- oder Grünbereich liegt. Die Mischung von Primär- und Sekundärstrahlung ergibt dann ein für Beleuchtungszwecke geeignetes Weißlicht hoher Qualität.
Die Ansteuerung von Weißlicht abstrahlenden Leuchtdioden zur gleichzeitigen Aussendung von Kommunikationssignalen einerseits und eines Lichtsignals zu Beleuchtungszwecken andererseits wirft Probleme hinsichtlich der Lichtqualität und der Übertragungsgeschwindigkeit auf. Die Fluoreszenz von Phosphor weist eine zu lange Ansprechzeit auf, um Signalübertragungsraten von mehr als 1 Megabit pro Sekunde zu ermöglichen. Darüber hinaus wird auch bei niedrigeren Übertragungsgeschwindigkeiten die durch Mischung der Primär- und der Sekundärstrahlung erzeugte weiße Lichtfarbe durch die Modulation der Primärstrahlung verändert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt eine Beleuchtungseinrichtung mit Kommunikationseinrichtung, die eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit und/oder die Aussendung von Weißlicht hoher Qualität erlaubt, sowie eine mit einer solchen Einrichtung ausgerüstete Anlage zugrunde.
Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung steuern die elektronischen Steuermittel die Stromversorgung mindestens einer LED-Lichtquelle, um ein Lichtsignal zur Modulation der genannten Primärstrahlung in Abhängigkeit von einem, durch die ersten Kommunikationsmittel gelieferten Kommunikationssignals auszusenden, welches Modulations-Lichtsignal dazu dient, von auf die genannte Primärstrahlung ansprechenden Lichtsignal-Empfangsmitteln empfangen zu werden.
Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung umfasst die Beleuchtungseinrichtung Empfangsmittel mit einem auf die Primärstrahlung ansprechenden Sensor, der an Empfangssignal-Verarbeitungsmittel angeschlossen ist.
Vorteilhaft umfassen die Empfangsmittel optische Filtermittel, um ein einer Primärstrahlung entsprechendes Lichtsignal zu übertragen und eine Sekundärstrahlung zu blockieren.
Die Empfangsmittel umfassen vorzugsweise elektronische Filtermittel, um einen Gleichanteil eines Signals zu dämpfen oder zu unterdrücken, das ein durch die Empfangsmittel empfangenes optisches Signal abbildet.
Die elektronischen Steuermittel steuern vorzugsweise die Stromversorgung mindestens einer LED-Lichtquelle, um ein durch Überlagerung eines Gleichanteils mit einem, ein Kommunikationssignal abbildenden Modulationssignal moduliertes Lichtsignal der genannten Primärstrahlung auszusenden.
Der Gleichanteil hängt vorzugsweise von einem das Kommunikationssignal abbildenden Wert ab.
Die Amplitude des Modulationssignals hängt von einem das Kommunikationssignal abbildenden Wert ab.
Die elektronischen Steuermittel umfassen vorzugsweise Kompensationsmittel zur Kompensation der Farbabweichungen des Beleuchtungssignals.
Nach einer besonderen Ausgestaltung umfasst die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine LED-Lichtquelle zur Aussendung von rotem Licht und/oder mindestens eine LED-Lichtquelle zur Aussendung von blauem Licht, die jeweils durch die elektronischen Steuermittel gesteuert werden.
Die elektronischen Steuermittel umfassen vorzugsweise Mittel zur Steuerung der Farbtemperatur des Lichts.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vorteilhaft mindestens einen an die Steuermittel angeschlossenen Lichtsensor zur Regelung der Lichtstärke, des Farbwiedergabeindexes und/oder der Farbtemperatur einer zu Beleuchtungszwecken dienenden Lichtstrahlung.
Vorteilhaft umfasst die Beleuchtungseinrichtung mindestens einen Messstromwandler zur Beaufschlagung der Steuermittel mit einem Signal, das einen Strom in mindestens einer Lichtquelle abbildet, sowie zur Regelung eines an die genannte Lichtquelle zu liefernden Stroms.
Eine Beleuchtungsanlage nach einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Stromversorgungsleitung zur Einspeisung mindestens einer Beleuchtungseinrichtung der beschriebenen Art und mindestens ein elektrisches Gerät, das an einen Empfänger mit einen auf die Primärstrahlung ansprechenden Sensor angeschlossen ist.
Vorteilhaft ist der genannte Empfänger in das genannte, mindestens einfach vorhandene Gerät integriert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
1 ein Lichtspektrum, das von einer Lichtquelle mit Weißlicht-LED ausgesandt werden kann;
2 ein Beispiel für Kommunikationssignale;
3 den Verlauf der Lichtstärke einer Primär- und einer Sekundärstrahlung, die durch ein, ein Kommunikationssignal abbildendes Signal gesteuert wird;
4 eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einer erste Ausgestaltung der Erfindung;
5A, 5B und 5C in einer Beleuchtungseinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung auftretende Signale ohne Kompensation;
6A, 6B und 6C in einer Beleuchtungseinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung auftretende Signale mit Kompensation;
7 eine Beleuchtungseinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung mit zusätzlichen, Farblicht ausstrahlenden Dioden;
8 zeigt ein Schaltbild einer Steuerschaltung einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
9 ein Schaltbild zur Modellierung der Funktionen einer Weißlicht aussendenden Diode;
10 eine erste Kompensationsschaltung einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
11 eine zweite Kompensationsschaltung einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
12 eine Regelungsschaltung einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
13 eine Anlage mit einem elektrischen Gerät sowie eine Einrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
14 Signale, die von einer Einrichtung gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ausgesendet werden können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VORZUGSWEISER AUSGESTALTUNGEN
1 zeigt ein Lichtspektrum, das von einer, in einer erfindungsgemäßen Einrichtung einsetzbaren Weißlicht-LED ausgesendet werden kann. Von einer solchen Diode wird eine Primärstrahlung im Blau- oder Ultraviolettbereich, beispielsweise mit einer mittleren Wellenlänge von 460 Nanometer ausgesandt. Eine Sekundärstrahlung wird von einer, insbesondere aus Phosphor bestehenden, von der Primärstrahlung angeregten Leuchtstoffschicht ausgesandt. Die Sekundärstrahlung liegt beispielsweise im Grün- oder Gelbbereich, zum Beispiel um eine mittlere Wellenlänge von 550 Nanometer. Durch die Mischung der beiden Strahlungen wird ein für Beleuchtungszwecke geeignetes Weißlicht erzeugt.
2 zeigt ein Beispiel für ein Kommunikationssignalmuster, mit dem eine durch die Weißlicht-LEDs ausgesandte Primärstrahlung moduliert werden kann. Die Primärstrahlung 1 hat eine kurze Ansprechzeit und erlaubt eine hohe Datenübertragungsrate.
Wie aus 3 hervorgeht, hat eine in Kurve 4 dargestellte Primärstrahlung 1 ein schnelles Ansprechverhalten und eine in Kurve 5 dargestellte Sekundärstrahlung ein langsameres Ansprechverhalten. Bei geringer Änderung eines Kommunikationssignals 3 gemäß dem Verlauf eines ersten Abschnitts 6 aus 3 kann die Sekundärstrahlung 2 einen ausreichenden Wert annehmen, ohne das Weißlicht wesentlich zu beeinträchtigen. Bei schneller Änderung gemäß einem zweiten Abschnitt 7 der Kurven aus 3 weist die Primärstrahlung ihren Höchstwert auf, während die Sekundärstrahlung ihren normalen Beleuchtungswert nicht erreichen kann. In Abschnitt 7 nimmt die Helligkeit der Einrichtung ab, und die Farbwiedergabe wird schlecht, da ein Anteil des Weißlichtes erheblich schwächer wird. Außerdem können die zum Empfang der optischen Kommunikationssignale dienenden Strahlungssensoren durch das langsame Ansprechverhalten der Sekundärstrahlung gestört werden.
In einer Beleuchtungseinrichtung 8 gemäß einer in 4 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung sind die zur Aussendung von Weißlicht 9 dienenden LED-Lichtquellen 10 an eine elektronische Steuerschaltung 11 angeschlossen. Eine Kommunikationsschaltung 12 ist zur Lieferung von Kommunikationssignalen 13 an die Steuerschaltung sowie zum Empfang der zu übertragenden Signale an eine Kommunikationsleitung 14 angeschlossen. Zum Anschluss einer elektrischen Versorgungsspannung ist die elektronische Steuerschaltung 11 mit einer Stromversorgungsleitung 15 verbunden. Bei Einspeisung der Lichtquellen 10 über die Steuerschaltung erzeugen diese eine Primärstrahlung 1 sowie eine Sekundärstrahlung 2, die durch Anregung mindestens einer, auf die genannte Primärstrahlung ansprechende Leuchtstoffschicht 16 bewirkt wird. Auf diese Weise steuert die Steuerschaltung einerseits die Beleuchtung und andererseits die Stromversorgung der LED-Lichtquellen 10 zur Aussendung eines Lichtsignals 17, das zur Modulation der genannten Primärstrahlung 1 in Abhängigkeit von einem, durch die ersten Kommunikationsmittel 12 gelieferten Kommunikationssignals 13 dient. Das genannte Modulations-Lichtsignal 17 dient dazu, von einem Lichtsignalempfänger 18 empfangen zu werden, der auf die Primärstrahlung 1 anspricht.
Der Empfänger 18 umfasst einen auf die Primärstrahlung ansprechenden Sensor 19, der mit einer Verarbeitungsschaltung 20 zur Verarbeitung der Empfangssignale 21 verbunden ist. Vor den Sensor 19 ist ein optisches Filter 22 geschaltet, das dazu dient, ein der Primärstrahlung 1 entsprechendes Lichtsignal zu übertragen und eine Sekundärstrahlung 2 zu blockieren.
Die Verarbeitungsschaltung 20 umfasst vorteilhaft ein elektronisches Filter 28 zur Dämpfung bzw. Unterdrückung einer Gleichkomponente eines Signals, das ein vom Empfangssensor 19 aufgenommenes Signal abbildet. Ein Ausgangssignal 98 der Verarbeitungsschaltung wird an eine Kommunikationsschaltung 23 des Empfängers übertragen, die ihrerseits Signale 24 liefert, welche von einem Funktionsmodul 25 des Empfängers verwendet werden können.
Die Steuerschaltung 11 umfasst vorzugsweise einen Eingang zur Aufnahme von Signalen 26, die von einem Lichtsensor 27 geliefert werden. Auf diese Weise erlaubt die Schaltung 11 eine dynamische Regelung der Lichtstärke, der Farbwiedergabe und der Farbtemperatur in Abhängigkeit von dem durch den Sensor aufgenommenen Lichtsignal. Eine solche Regelung erlaubt die Berücksichtigung des erzeugten Lichtes sowie des ggf. im beleuchteten Raum vorhandenen Umgebungslichtes. Dieser Sensor kann als Fotodiode oder als Farbsensor ausgebildet sein. Im letzteren Fall besteht das Signal 26 aus drei Signalen, die jeweils eine andere Farbe, beispielsweise rot, grün und blau abbilden.
Die 5A bis 5C zeigen Signale in einer nicht kompensierten Einrichtung. Eine Kurve 30 in 5A zeigt ein Kommunikationssignal 13, eine Kurve 31 in 5B ein durch die Primärstrahlung 1 erzeugtes optisches Signal und eine Kurve 32 den Verlauf einer Sekundärstrahlung 2. Die Primärstrahlung 1 wird empfangen und für die Kommunikation verwendet. Die Sekundärstrahlung wird zusammen mit der Primärstrahlung zur Erzeugung von Weißlicht genutzt. Bei dem in 5A bis 5C dargestellten Verlauf erfolgt die Kommunikation zwar schnell, die Farbwiedergabe kann jedoch immer noch gestört sein.
Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung steuert die elektronische Steuerschaltung 11 die LED-Lichtquellen 10 so, dass durch Überlagerung einer Gleichkomponente mit einem ein Kommunikationssignal abbildenden Modulationssignal ein Lichtsignal der genannten Primärstrahlung ausgesandt wird.
Die 6A bis 6C zeigen Signale in einer kompensierten Einrichtung. Eine Kurve 33 in 6A zeigt ein Kommunikations- bzw. Steuersignal 13 mit einem Gleichanteil 34 und einem Modulationsanteil 35, eine Kurve 36 in 6B zeigt ein von der Primärstrahlung 1 erzeugtes optisches Signal 13 mit einem Gleichanteil 37 und einem veränderlichen Anteil 38 und eine Kurve 39 zeigt den Verlauf einer Sekundärstrahlung 2. Die Sekundärstrahlung ist wesentlich weniger gestört, und die Regelung lässt sich einfacher durch Veränderung des Wertes des Gleichanteils 34 bzw. 37 durchführen. Dadurch sind die Farbwiedergabe und die Farbtemperatur sehr stabil und hängen nur in geringem Maße vom Kommunikationssignal ab.
Zur Verbesserung der Farbwiedergabe und der Farbtemperatur umfasst eine in 7 gezeigte Einrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung LED-Lichtquellen 40 zur Aussendung von rotem Licht 41 sowie LED-Lichtquellen 42 zur Aussendung von blauem Licht 43, die jeweils von der Steuerschaltung 11 angesteuert werden.
8 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung 11. In dieser Schaltung speist eine an die Leitung 15 angeschlossene Stromversorgungsschaltung die Lichtquellen 10, 40 und 42 über leistungselektronische Schaltkreise 46, 47 und 48.
Eine Steuer- und Regelschaltung 49 wird mit Kommunikationssignalen 13 beaufschlagt und steuert die leistungselektronischen Schaltkreise in Abhängigkeit von den jeweiligen Werten dieser Signale. Messstromwandler 50, 51 und 52 liefern Signale an die Schaltungen 49, welche die Ströme in den Lichtquellen 10, 40 und 42 abbilden. Die Steuerung und die Regelung erfolgen vorzugsweise in Abhängigkeit von Größen 53, mit denen die Schaltung 49 beaufschlagt wird. Diese Größen können beispielsweise in einer Speicherschaltung abgelegt sein.
Ein Lichtsensor 27 ist mit der Schaltung 49 verbunden, um eine wirksame Regelung der Lichtstärke, des Farbwiedergabeindexes und/oder der Farbtemperatur zu ermöglichen. Über weitere Sensoren 54 können zusätzliche Steuersignale 55 an die Schaltung 49 übertragen werden. Der Sensor 54 ist beispielsweise ein Bewegungsmelder, mit dem in Abhängigkeit von der Anwesenheit einer Person im Erfassungsbereich die Beleuchtung ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. Die Anordnung des Sensors kann anwendungsabhängig sein und beispielsweise in der Nähe der Beleuchtungseinrichtung oder an einem geeigneteren, entfernten Ort erfolgen. Der Sensor kann auch auf einem Arbeitspult oder Schreibtisch platziert werden. In diesem Fall wird er vorteilhaft über eine drahtlose Verbindung, insbesondere eine Funk- oder Infrarotverbindung mit der Steuereinrichtung verbunden.
Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die von der Schaltung 49 an die jeweiligen leistungselektronischen Schaltkreise 46, 47 und 48 übertragenen Steuersignale 60, 61 und 62 von mehreren Signalgrößen oder Ereignissen abhängen.
Das in 9 dargestellte Schaltbild zeigt eine Modellierung der Funktionen einer Weißlicht aussendenden Leuchtdiode. Ein Block 70 stellt die Quelle der vom optischen Sender ausgesandten Primärstrahlung 1 und ein Block 72 eine Quelle der von einer phosphorhaltigen Leuchtstoffschicht erzeugten Sekundärstrahlung 2 dar. Das resultierende Weißlicht 9 ist eine Kombination der Strahlungen 1 und 2.
In einer Kompensationseinrichtung wird der Wert des Gleichanteils so eingestellt, dass die Lichteigenschaften annähernd konstant bleiben. 10 zeigt eine Regeleinrichtung, die ein Steuersignal 60 an Weißlichtquellen liefern kann, das über ein, ein Kommunikationssignal abbildendes Signal 13 geregelt wird. Dabei erhält ein Erfassungs- und Korrekturmodul 72 das Signal 13 und liefert seinerseits ein Gleichanteilsignal 73 an ein Verknüpfungsglied 74. Das genannte Verknüpfungsglied verknüpft das Signal 13 mit dem Signal 73, um ein Signal 60 zur Ansteuerung der Schaltung 46 zu liefern. Der Gleichanteil 73 kann insbesondere in Abhängigkeit vom Mittelwert, vom Effektivwert, von der Frequenz und/oder vom Periodenverhältnis des Signals 13 bestimmt werden.
Bei einer in 11 gezeigten Regeleinrichtung nimmt ein Modul 72 die Korrektur des Gleichanteils vor und liefert ein Signal 73, während ein mit dem Signal 13 beaufschlagtes Modul 75 die Amplitude des veränderlichen Signals korrigiert und ein Modulationssignal 76 liefert, dessen Amplitude sich in Abhängigkeit vom Eingangssignal 13 ändert. Die Signale 73 und 76 werden einem Verknüpfungsglied 77 zugeführt, das ein Signal 78 liefert, welches einen Gleichanteil sowie ein veränderliches Kommunikationssignal enthält, die in Abhängigkeit vom Eingangssignal 13 korrigiert werden.
Das Signal 78 kann der Schaltung 46 als Steuersignal 60 zugeführt werden. Die Korrektur kann jedoch noch durch ein Farbkorrekturmodul 79 ergänzt werden, das mit dem Signal 13 beaufschlagt wird und ein Signal 80 liefert, um die Farbwiedergabe und/oder die Farbtemperatur zu korrigieren. Das Signal 90 wird in einem Verknüpfungsglied 81 mit dem Signal 78 verknüpft, um das Steuersignal 60 zu liefern. Darüber hinaus kann das Modul 79 durch Lieferung der Steuersignale 61 und 62 die Blaulicht- bzw. Rotlicht-LEDs ansteuern.
12 zeigt eine Regeleinrichtung, die ebenfalls eine Regelung in Abhängigkeit von Strömen in den Lichtquellen durchführt. Dabei wird ein Regelmodul 85 mit einem Kommunikationssignal 13 sowie mit einem vom Sensor 50 gelieferten Signal 86 beaufschlagt, das einen Strom in den Weißlicht-Leuchtdioden abbildet. Das Modul 85 führt die Regelung durch und liefert ein Signal 87, das einen Gleichanteil und einen veränderlichen Anteil enthält, die vom Signal 1 bzw. vom Stromsignal 86 abhängen. Ein Farbkorrekturmodul 88 wird von einem Licht- oder Farbsensor 27 mit einem Signal 26 sowie mit Signalen 89 und 90 beaufschlagt, die durch die Messstromwandler 51 bzw. 52 geliefert werden. Das Modul 88 führt die Farbkorrektur in Abhängigkeit von den Signalen 26, 89 und 90 durch und liefert ein Korrektursignal 91 zur Korrektur des Steuersignals für die Weißlichtquellen sowie Signale 61 und 62 zur Ansteuerung der Rotlicht- und Blaulichtquellen. Ein Verknüpfungsglied 92 verknüpft die Signale 87 und 91 und liefert ein Steuersignal 60 zur Ansteuerung der Weißlichtquellen. Eine solche Einrichtung erlaubt vorteilhaft eine sehr wirksame Kompensation der Lichtstärke, des Farbwiedergabeindexes und der Farbkorrektur.
13 zeigt eine Anlage, die eine, an eine Stromversorgungsleitung 15 angeschlossene Beleuchtungseinrichtung 8 nach einer Ausgestaltung der Erfindung sowie ein elektrisches Gerät 95 umfasst, das an einen Empfänger 18 mit einem auf die Primärstrahlung 1 ansprechenden Sensor angeschlossen ist. Der genannte Empfänger 18 kann auch in einen Empfänger 96 zur Aufnahme von Kommunikations-Lichtsignalen integriert sein. Bei den elektrischen Geräten kann es sich insbesondere um Computer, Multimediageräte oder tragbare Video- oder Audiogeräte handeln.
14 zeigt Signale, die auch in Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden können, in denen die Veränderung bzw. die Regelung der Helligkeit durch Pulsbreitenmodulation oder durch Veränderung der Zündintervalle der Dioden erfolgt. So kann der Gleichanteil 37 mit niedriger Frequenz geregelt werden, um die Helligkeit der Beleuchtung zu steuern, und der das abzustrahlende Kommunikationssignal abbildende veränderliche Anteil 38 wird dem Signal 37 überlagert.
Bei den beschriebenen Beleuchtungseinrichtungen sind die Lichtquellen mit Direktabstrahlung ausgelegt. Sie können jedoch auch vorteilhaft eine optische Einrichtung zur Aufteilung, Diffusion und/oder Mischung des Lichtsignals oder der Lichtfarbe umfassen, um die Qualität des Lichtsignals zu verbessern. Des Weiteren können Lichtquellen in großer Anzahl eingesetzt und in Form einer Leuchtmatrix angeordnet werden oder aus Lichtquellen hoher Leistung bestehen, die um eine Verteilereinrichtung herum angeordnet sind.

Claims

Beleuchtungseinrichtung mit – mindestens einer LED-Lichtquelle (10) zur Aussendung von Weißlicht (9) durch Erzeugung einer Primärstrahlung (1) und einer durch Anregung mindestens einer Schicht (16) aus einem auf die genannte Primärstrahlung (1) ansprechenden Stoffes bewirkten Sekundärstrahlung (2), – an die genannte, mindestens einfach vorhandene LED-Lichtquelle (11) angeschlossenen elektronischen Steuermitteln (11) zur Beleuchtungssteuerung sowie mit – mindestens ersten, an die genannten Steuermittel angeschlossenen Kommunikationsmitteln (12), dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel die Stromversorgung mindestens einer LED-Lichtquelle steuern, um ein Lichtsignal (3, 4, 31, 36) zur Modulation der genannten Primärstrahlung in Abhängigkeit von einem, durch die ersten Kommunikationsmittel (12) gelieferten Kommunikationssignal (13) auszusenden, welches Modulations-Lichtsignal dazu dient, durch auf die genannte Primärstrahlung (1) ansprechende Lichtsignal-Empfangsmittel (18) empfangen zu werden.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Empfangsmittel (18) mit einem auf die Primärstrahlung (1) ansprechenden Sensor (19) umfasst, der an Empfangssignal-Verarbeitungsmittel (20) angeschlossen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsmittel (18) optische Filtermittel (22) umfassen, um ein einer Primärstrahlung (1) entsprechendes Lichtsignal zu übertragen und eine Sekundärstrahlung (2) zu blockieren.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsmittel (18) elektronische Filtermittel (28) umfassen, um einen Gleichanteil eines Signals (21) zu dämpfen oder zu unterdrücken, das ein durch die Empfangsmittel empfangenes optisches Signal abbildet.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel (11) die Stromversorgung mindestens einer LED-Lichtquelle (10) steuern, um ein durch Überlagerung eines Gleichanteils (37, 73) mit einem, ein Kommunikationssignal (13) abbildenden Modulationssignal (36, 76) moduliertes Lichtsignal der genannten Primärstrahlung (1) auszusenden.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichanteil (73) von einem das Kommunikationssignal (13) abbildenden Wert abhängt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des Modulationssignals (73) von einem das Kommunikationssignal (13) abbildenden Wert abhängt.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel (11) Kompensationsmittel (72, 79, 88) zur Kompensation von Farbabweichungen des Beleuchtungssignals umfassen.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine LED-Lichtquelle (40) zur Aussendung von rotem Licht und/oder mindestens eine LED-Lichtquelle (42) zur Aussendung von blauem Licht umfasst, die jeweils durch die elektronischen Steuermittel (11) gesteuert werden.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuermittel (11) Mittel (79, 98) zur Steuerung der Farbtemperatur der Lichtstrahlung umfassen.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen an die Steuermittel (11) angeschlossenen Lichtsensor (27) zur Regelung der Lichtstärke, des Farbwiedergabeindexes und/oder der Farbtemperatur einer zu Beleuchtungszwecken dienenden Lichtstrahlung umfasst.
Beleuchtungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Messstromwandler (50, 51, 52) zur Beaufschlagung der Steuermittel mit einem Signal, das einen Strom (86, 89, 90) in mindestens einer Lichtquelle (11) abbildet, sowie zur Regelung eines an die genannte Lichtquelle zu liefernden Stroms umfasst.
Beleuchtungsanlage mit einer Stromversorgungsleitung (15) zur Einspeisung mindestens einer Beleuchtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (8) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12 und mindestens ein elektrisches Gerät (95, 96) umfasst, das an einen Empfänger (18) mit einem auf die Primärstrahlung (1) ansprechenden Sensor (19) angeschlossen ist.
Beleuchtungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Empfänger (18) in das genannte, mindestens einfach vorhandene elektrische Gerät integriert (95) ist.