DE19821721C2 - Standleuchte für Innenräume - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Standleuchte gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, welche insbesondere für die Be­ leuchtung eines Arbeitsplatzes in Büroräumen, z. B. eines Schreibtisches oder dgl. vorgesehen ist. Hierbei handelt es sich um Standleuchten, die nach der sogenannten Sekun­ därtechnik ausgebildet sind, der zufolge die Lichtquelle die zu beleuchtende Fläche im wesentlichen ausschließlich durch Reflexion an einem zur Leuchte gehörigen, von der Lichtquelle getrennten Reflektor beleuchtet. Beleuchtungs­ systeme in Sekundärtechnik werden vor allem zur Beleuch­ tung von Außenbereichen, z. B. für Lichtmasten oder Stra­ ßenleuchten vorgesehen, da es dort die räumliche Trennung von Lampe und Reflektorelement ermöglicht, eine Werfer­ leuchte in Bodennähe und damit für Wartungs- und Repara­ turarbeiten leicht zugänglich anzuordnen.

Ein Beleuchtungssystem in Sekundärtechnik für einen Innen­ raum wurde in der EP 0 735 311 A1 vorgeschlagen, der zu­ folge ein Reflektorelement mit mehreren Teilreflektoren an der Decke angebracht wird und von einer am Boden aufge­ stellten Werferleuchte angeleuchtet wird. Die Einstellung des beleuchteten Bereiches erfolgt über eine Verstellung der Teilreflektoren der an der Decke angebrachten Reflek­ toreinheit.

Obwohl sich diese Anordnung in vielen Bereichen bewährt hat, ist die Einstellung des beleuchteten Bereichs über die an der Decke angebrachten Reflektoren aufwendig. Wei­ terhin hat sich gezeigt, daß eine gezielte Ausleuchtung eines relativ kleinen Bereichs, etwa der Arbeitsfläche eines Schreibtischs, sowie die Anpassung an eine Ortsände­ rung der ausgeleuchteten Fläche, etwa wenn ein Schreib­ tisch verschoben wird, durch einen an der Decke angebrach­ ten Reflektor schwierig ist.

Die EP 0 735 311 A1 offenbart ein Beleuchtungssystem für eine Innenraum mit einer Wer­ ferleuchte und einem Reflektor, wobei der Reflektor modulartig aus Teilreflektoren zusam­ mengesetzt ist, die eine Vielzahl von Reflektorelementen mit sphärisch gekrümmter Oberflä­ che aufweisen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 88 03 720 U1 ist eine Leuchte, insbesondere eine Straßenleuchte, bekannt, die eine Werfereinheit und ein Reflektorsystem umfaßt, wobei die Werfereinheit verstellbar ausgeführt sein kann. Das Reflektorsystem kann aus mehreren ge­ krümmten Reflektorteilen zusammengesetzt sein.

Die DE 40 31 302 C2 offenbart ebenfalls eine Beleuchtungsanordnung mit einer Werfer­ leuchte und einer Reflektoranordnung, wobei die Reflektoranordnung aus einer Anzahl ein­ zelner Reflektoren bestehen kann, die kallottenförmig ausgebildet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Standleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verfügung zu stellen, mit welcher relativ kleine Raumbereiche, wie Schreibtische etc., aus­ geleuchtet werden können und die in einfacher Weise auf die konkreten Gegebenheiten einge­ stellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Standleuchte für Innenräume mit einer Reflektoreinheit ge­ löst, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.

Dabei können die Facetten so ausgebildet sein, daß sich die Breite einer durch ein reflektiertes Strahlbündel ausgeleuchteten Fläche in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse der Leuchte bei einem Verschwenken der Werfer­ leuchte im wesentlichen unter Beibehaltung der Form der Lichtverteilungskurve des reflektierten Lichts ändert. Die Reflektoreinheit befindet sich vorzugsweise am oberen Ende des Gestells und strahlt nach unten ab, wobei in diesem Zusammenhang "unten" die Seite der Standfläche der Leuchte ist.

Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, daß die Reflexions­ fläche einer Facette, bezogen auf die Richtung ihrer Asymmetrie, einen ersten, konvex gekrümmten Abschnitt aufweist, an den sich in der Richtung der Asymmetrie ein zweiter Bereich mit einem größeren Krümmungsradius oder einer konkaven Krümmung stetig anschließt. An diesen zwei­ ten Bereich können sich weitere Bereiche mit einer gerin­ geren konvexen bzw. stärker konkaven Krümmung anschließen, wobei die Stärke der konvexen Krümmung in der Richtung der Asymmetrie abnimmt (d. h. der lokale Krümmungsradius nimmt zu) und ggf. die konkave Krümmung in dieser Richtung zu­ nimmt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der erste Bereich den mi­ nimalen Krümmungsradius in der Facette aufweist und sich, bezogen auf die Asymmetrierichtung, am Rand der Facette befindet.

Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, daß der erste Be­ reich eine Länge von ungefähr 1/3 der Länge der Facette, bezogen auf die Richtung der Asymmetrie, aufweist.

Ein Problem, das bislang die Anwendung der Sekundärtechnik für Innenräume wesentlich behindert hat, war die Bildung von mehr und weniger stark beleuchteten Streifen auf der zu beleuchtenden Fläche. Dieses Problem macht sich umso stärker bemerkbar, je näher die Reflektoreinheit bei der zu beleuchtenden Fläche liegt und führt bei Verwendung einer konventionellen Reflektortechnik bei den hier rele­ vanten Größenordnungen von 1 m bis 2 m zu deutlichen Ab­ bildungsmustern. Zur Lösung dieses Problems sieht die Er­ findung vor, daß die Facetten zumindest in der Asymmetrie­ richtung, vorzugsweise auch in der hierzu senkrechten Richtung, im wesentlichen stetig aneinander anschließen. Eine Blendung durch eine unkontrollierte Reflexion an Fa­ cettengrenzen, die z. B. bei Stufen zwischen den Facetten auftreten kann, wird dadurch vermieden.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Facetten in der Richtung senkrecht zur Richtung der Asymm­ etrie einen symmetrischen Krümmungsverlauf aufweisen.

Erfindungsgemäß ist der Krümmungsradius der Facetten bzw. der (variierende) lokale Krümmungsradius der Facetten, z. B. in der Richtung der Asymmetrie, im Verhältnis zu der Abmessung (Länge, Breite) der Facetten relativ groß. Die­ ses Verhältnis liegt in der Regel in einem Bereich von mehr als 3, typischerweise in einem Bereich oberhalb von 4. Beispielhafte Werte für den minimalen Krümmungsradius in der Richtung der Asymmetrie und in der Richtung senk­ recht dazu sind 4,7 cm und 8,9 cm.

Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, daß die Lichtver­ teilungskurve des von der Reflektoreinheit reflektierten Lichts, bezogen auf eine Ebene parallel zu der Richtung der Asymmetrie und zu einer die Werferleuchte und die Re­ flektoreinheit durchsetzenden Geraden, für jede Stellung der Werferleuchte im wesentlichen auf ein begrenztes, durch Verschwenken der Werferleuchte variables Intervall von Winkeln zu der Längsachse der Standleuchte beschränkt ist, wobei die Lichtstärke (abgesehen von den Streulicht­ bereichen an den äußersten Rändern des Intervalls) von einem nicht verschwindenden Minimalwert an einer Grenze des Intervalls kontinuierlich zu einem Maximalwert an der anderen Grenze des Winkelintervalls ansteigt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß sich die Werferleuchte ungefähr in Tischhöhe (etwa im Bereich von 0,72 m bis 0,85 m) befindet, wenn die Standleuchte auf dem Boden auf­ gestellt ist.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Werferleuchte und/ oder die Reflektoreinheit in Längsrichtung der Leuchte verschiebbar an dem Gestell gehalten sind.

Die erfindungsgemäße Standleuchte kann auch eine Leuchten­ einheit mit einer Lampe und einem Reflektor aufweisen, welche Licht in die Richtung weg von der Standfläche der Leuchte zur indirekten Beleuchtung abstrahlt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeich­ nungen deutlich.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Standleuchte,

Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Facet­ tenclusters,

Fig. 3 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Fa­ cette senkrecht zu der Richtung der Asymmetrie,

Fig. 4 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Fa­ cette parallel zu der Richtung der Asymmetrie.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch meh­ rere aufeinanderfolgende Facetten parallel zu der Richtung der Asymmetrie.

Fig. 6 zeigt schematisch die Lichtverteilungskurve des direkt von der Reflektoreinheit reflektierten Lichts.

Fig. 7 zeigt schematisch die Verbreiterung des ausge­ leuchteten Bereichs bei einem Verschwenken der Werferleuchte.

Die in Fig. 1 dargestellte Stehleuchte weist einen Ständer 1 auf, an dessen oberem Ende eine zu der Längsrichtung des Ständers 1 geneigte Reflektoreinheit 3 angeordnet ist, an deren dem Ständer 1 abgewandten Ende eine Reflektorschale 5 mit einer oder mehreren Lampen und Reflektoren (nicht dargestellt) anschließt. Die Reflektorschale 5 kann ein Designelement sein, das in seinem Inneren die Reflektoren und Lampen aufnimmt. Am Fuß 6 des Ständers 1 ist ein Ge­ häuse 7 vorgesehen, welches eine nach oben gerichtete Wer­ ferleuchte 9 aufnimmt. Die Werferleuchte 9 strahlt durch eine Öffnung in dem Gehäuse 7 nach oben zu der Reflekto­ reinheit 3 und ist so ausgerichtet, daß ihr Licht im we­ sentlichen vollständig von der Reflektoreinheit 3 nach unten, beispielsweise zu einem Schreibtisch (nicht darge­ stellt), reflektiert wird. Die Werferleuchte 9 ist um eine Achse A in dem Gehäuse verschwenkbar gelagert, die senk­ recht zu der Längsachse des Ständers 1 steht.

Die Reflektoreinheit 3 ist aus einem oder mehreren Clu­ stern 11 wie in Fig. 2 dargestellt aufgebaut, die bei die­ sem Ausführungsbeispiel jeweils aus 10 × 10 identischen gewölbten Facetten 13 bestehen. Die Wölbung der Facetten 13 hängt von der Richtung ab. In der Richtung des Pfeils B besitzen die Facetten, wie in Fig. 3 dargestellt, eine im wesentlichen bezüglich der Mittenebene symmetrisch gewölb­ te Reflexionsfläche, wobei der lokale Krümmungsradius vor­ zugsweise in der Mitte 13 ₁ am kleinsten ist und zu den En­ den 13 ₂ hin zunimmt. Die Wölbung kann zu den Enden 13 ₂ hin auch in eine im Querschnitt gerade Reflektoroberfläche übergehen. Alternativ kann die Reflexionsfläche in der Richtung des Pfeils B auch mit einem einheitlichen Radius gekrümmt sein. Die Breite der Facetten und der Radius der Krümmung legen die Breite des beleuchteten Bereichs ent­ sprechend der Formel

r = b/(2 . sin((arctan(a/2h)/2)))

fest, wobei r den Krümmungsradius der Facette, b die Brei­ te der Facette, h die Höhe der Facette über dem beleuchte­ ten Bereich und a die Breite des beleuchteten Bereichs bezeichnen.

In einem Schnitt in der Richtung des Pfeils C in Fig. 2 haben die Reflektorelemente 13 eine bezüglich der Mitten­ ebene asymmetrische Konfiguration mit einer relativ stark ausgeprägten konvexen Wölbung 13 ₄ in der Nähe eines Ende 13 ₅, wobei der lokale Krümmungsradius zu dem anderen Ende 13 ₆ hin abnimmt und die reflektierende Oberfläche stetig in eine weniger stark gekrümmte Konfiguration, ggf. auch in eine ebene oder konkave Konfiguration, übergeht. In einem Cluster 11 sind alle Facetten 13 so ausgerichtet, daß die Richtung der Asymmetrie übereinstimmt und alle Facetten 13 gleich orientiert sind, so daß die konvexe Wölbung 13 ₄ je­ weils auf derselben Seite liegt. Vorzugsweise sind die Facetten 13 an den Rändern 13 ₂ und 13 ₅ bzw. 13 ₆ nicht oder nur schwach gekrümmt.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, gehen die Bereiche der einzelnen Facetten 13 stetig ineinander über. Dies hat neben fertigungstechnischen Vorzügen den Vorteil, daß eine Streifenbildung auf der auszuleuchtenden Fläche sowie eine unkontrollierte Reflexion an den Facettengrenzen, wie sie insbesondere bei einem stufenartigen Verlauf des Grenzbe­ reichs zwischen zwei Facetten auftreten kann, selbst bei einem vergleichsweise geringen Abstand von ca. 1 m zwi­ schen der Reflektoreinheit 3 und der zu beleuchtenden Flä­ che S vermieden wird.

Wie man bei einem Vergleich von Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 6 erkennt, ist bezüglich der Richtung des Pfeils C der stärker gewölbte Bereich 13 ₄ von der zu beleuchtenden Flä­ che weggewandt, während die weniger stark gekrümmten oder konkaven Reflektorabschnitte 13 ₇ an dem Ende 13 ₆ der Facet­ te der zu beleuchtenden Fläche S zugewandt sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Teillichtstrahlbündel, wel­ ches in den leuchtennahen Bereich reflektiert wird, stär­ ker aufgeweitet wird als ein Teilstrahlbündel, das in den leuchtenfernen Bereich reflektiert wird. Damit wird kom­ pensiert, daß wegen des längeren Lichtweges ein in den leuchtenfernen Bereich reflektiertes Teilstrahlbündel ei­ nen größeren Teilbereich der Fläche S abdeckt als ein in den leuchtennahen Bereich reflektiertes Teilstrahlbündel, so daß sich insgesamt eine homogene Ausleuchtung der zu beleuchtenden Fläche S ergibt. Dies spiegelt sich in der Gesamtlichtverteilungskurve des direkt über die Re­ flektoreinheit 3 reflektierten Lichts wider, die in Fig. 6 dargestellt ist. Wie man aus Fig. 6 erkennt, wird das Licht unterhalb von 13° bzw. oberhalb von 71° abgeschirmt, wobei diese beiden Grenzwinkel den äußersten Rand der be­ leuchteten Fläche S festlegen (in der Darstellung der Fig. 6 entspricht der Winkel 0° der Längsachse des Ständers 1). Die Lichtverteilungskurve der Fig. 6 zeigt weiterhin, daß die Lichtstärke für kleine Winkel, also für den leuchten­ nahen Bereich, relativ klein ist und zum leuchtenfernen Bereich hin stark zunimmt. Die Lichtverteilungskurve ist so ausgelegt, daß sich insgesamt eine gleichmäßige Be­ leuchtung der zu beleuchtenden Fläche S ergibt.

Durch Verschwenken der Werferleuchte 9 um die Achse A um einen Winkel α (Fig. 1) kann der Strahl der Werferleuchte 9 auf der Reflektoreinheit 3 verlagert werden. Dabei ist die Schwenkebene parallel zu der Richtung der Asymmetrie der Facetten, die in Fig. 2 und Fig. 7 durch den Pfeil C bezeichnet ist, so daß der Strahl der Werferleuchte 3 in der Richtung der Asymmetrie wandert, wenn die Werferleuch­ te 3 verschwenkt wird. Die Facetten 13 der Reflektorein­ heit 3 sind so ausgebildet, daß sich bei einem Ver­ schwenken der Werferleuchte A bei verschiedenen Schwenk­ winkeln α₁, α₂ eine von der Ausgangslänge L₀ verschiedene Länge L₁ bzw. L₂ des ausgeleuchteten Bereichs auf der be­ leuchteten Fläche S, etwa einer Schreibtischplatte, unter Beibehaltung der wesentlichen Form der Lichtverteilungs­ kurve gemäß Fig. 6 ergibt, was schematisch in Fig. 7 dar­ gestellt ist. Dabei kann der ausgeleuchtete Winkelbereich beim Verschwenken der Werferleuchte 9 um das Zentrum der Fig. 6 gedreht werden.

Wie bereits erwähnt, weist das dargestellte Ausführungs­ beispiel eine weitere Lampe auf, die in einem nach oben offenen Reflektor in der Reflektorschale 5 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann zusätzlich zu der direkten Be­ leuchtung durch die Werferleuchte 9 und die Reflektorein­ heit 3 Licht nach oben an die Decke für eine indirekte Beleuchtung abgestrahlt werden.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Standleuchte hat typischerweise eine Höhe von mehr als 1,70 m, vorzugsweise eine Höhe in einem Bereich von 1,80 m bis 2,30 m, vorzugsweise 1,90 m. Um eine Blendung eines sitzenden Benutzers zu vermeiden, befindet sich die Licht­ austrittsöffnung der Werferleuchte typischerweise etwa in Höhe einer Schreibtischfläche oder darüber. Typischerweise wird man die Lichtaustrittsöffnung der Werferleuchte in einem Bereich von ca. 70 cm bis 1 m über dem Boden anord­ nen oder die Werferleuchte 9 bzw. das Gehäuse 7 so gestal­ ten, daß die Lichtaustrittsöffnung der Werferleuchte 9 in Längsrichtung des Gestells 1 in diesem Bereich verschieb­ bar ist. Vorzugsweise ist die Reflektoranordnung 3 in ei­ nem spitzen Winkel zu der Längsrichtung des Ständers 1 angeordnet, der in einem Bereich von 60° bis 70°, z. B. bei 67,6°, liegen kann, wobei der Abstand der Reflektoranord­ nung 3 von der Werferleuchte 9 ca. 1 m betragen kann. Die Facetten, die quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein können, haben eine Länge bzw. eine Breite von ca. 1 cm und die Cluster, welche ebenfalls rechteckig ausgebildet sein können, haben Abmessungen im Bereich von 20 cm bis 30 cm. Ein typischer Wert für einen Krümmungsradius der Facette beträgt 47 mm bis 89 mm.

Eine rechteckige Gestaltung der Facetten, bei der die Asymmetrierichtung parallel zu der längeren Seite der Fa­ cetten ist, ist für die Variierung der Länge des ausge­ leuchteten Bereichs durch Verschwenken der Werferleuchte vorteilhaft.

Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden. Insbesondere ist es möglich, die Facetten entlang der Linie, welche der Strahl der Werferleuchte 9 bei einem Verschwenken um die Achse A auf der Reflektoreinheit 3 durchläuft, unter­ schiedlich zu gestalten, so daß der in Fig. 6 dargestellte Effekt der Veränderung der Breite mit einem Verschwenken der Werferleuchte verstärkt oder auf andere Weise den ge­ gebenen Erfordernissen angepaßt werden kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, den Werfer um zwei Achsen schwenkbar zu lagern, so daß sowohl die Länge als auch die Breite des ausgeleuchteten Bereichs durch Verschwenken des Werfers variiert werden können. In diesem Fall sind die Facetten vorzugsweise in den Richtungen parallel zu den beiden Schwenkebenen wie in Fig. 4 dargestellt asymmetrisch aus­ gebildet. Gegebenenfalls können bei einer erfindungsgemä­ ßen Standleuchte auch mehrere Werferleuchten und/oder Re­ flektorelemente verwendet werden, die insbesondere um den Ständer 1 herum in gleichen Winkelabständen angeordnet sein können, um beispielsweise gleichzeitig mehrere ver­ setzte Schreibtische zu beleuchten.

Claims (10)

1. Standleuchte für Innenräume mit einer Werferleuchte (9) und einer von der Werferleuchte (9) getrennten und beabstandeten Reflektoreinheit (3) mit reflek­ tierenden Reflektorfacetten (13), insbesondere zur Arbeitsplatzbeleuchtung, wobei die Standleuchte ein Gestell (1) aufweist, an dem die Werferleuchte (9) sowie die Reflektoreinheit (3) angeordnet sind, um das Licht der Werferleuchte (9) von der Reflektoreinheit (3) vollständig zu einer zu beleuchtenden Fläche (S) zu reflektieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinheit (3) eine Anzahl regelmäßig angeordneter Facetten (13) aufweist, die zumindest bezüg­ lich einer Richtung (C) eine asymmetrisch ausgebildete Reflexionsfläche besit­ zen, und die Werferleuchte (9) in einer Ebene verschwenkbar angeordnet ist, die parallel zu dieser Richtung (C) verläuft.

2. Standleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexions­ fläche einer Facette (13), bezogen auf die Richtung (C) ihrer Asymmetrie, ei­ nen ersten, konvex gekrümmten Abschnitt (13 ₄) aufweist, an den sich in der Richtung (C) der Asymmetrie ein zweiter Bereich (13 ₇) mit einem größeren Krümmungsradius, ohne Krümmung oder mit einer konkaven Krümmung stetig anschließt.

3. Standleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (13 ₄), bezogen auf die Asymmetrierichtung (C), den minimalen Krümmungs­ radius in der Facette (13) aufweist und sich am Rand (13 ₅) der Facette (13) be­ findet.

4. Standleuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (13 ₄) eine Länge von ungefähr 1/3 der Länge der Facette (13), bezo­ gen auf die Richtung (C) der Asymmetrie, aufweist.

5. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten (13) zumindest in der Asymmetrierichtung (C) stetig aneinander anschließen.

6. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten (13) in einer Richtung (B) senkrecht zur Richtung (C) der Asymmetrie einen symmetrischen Krümmungsverlauf aufweisen.

7. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des lokalen Krümmungsradius der Facetten (13) zu deren Breite und/oder Länge in einem Bereich oberhalb von 3 liegt.

8. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werferleuchte (9) in einer Höhe von 0,72 m bis 0,85 m befindet, wenn die Standleuchte auf dem Boden aufgestellt ist.

9. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Lichtaustrittsöffnung der Werferleuchte (9) in einer Höhe von 0,7 m bis 1,0 m über dem Boden befindet, wenn die Standleuchte auf dem Boden aufgestellt ist.

10. Standleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werferleuchte (9) und/oder die Reflektoreinheit (3) in Längsrichtung des Gestells (1) verschiebbar an dem Gestell (1) gehalten ist.