DE19930846A1

DE19930846A1 - Kunstlichtbeleuchtungssystem zur Raumbeleuchtung

Info

Publication number: DE19930846A1
Application number: DE19930846A
Authority: DE
Inventors: Martin Merkle; Bernd Joedicke
Original assignee: OEKOLUX GmbH
Current assignee: OEKOLUX GmbH
Priority date: 1999-07-03
Filing date: 1999-07-03
Publication date: 2001-01-04

Description

Stand der Technik

Dem Stand der Technik sind verschiedene Arten der Konstruktionen von Decken bekannt. Hierzu zählen unter anderem metallische Decken. Diese werden teilweise als Kühldecken verwendet.

Diese Decken werden in diffuser oder spiegelnder Ausführung angeboten. Neuere Entwicklungen dieser Materialien sind mit Mikrostrukturen zur Lichtlenkung (Speziell von Tageslicht) versehen. In Abb. 1 (bzw. Abb. 2) ist ein derartiges Material in Detail (A) gezeigt. Weitere Vorteile dieses Materials ist die hohe Kühlleistung beim Einsatz als Kühldecke. Dieses Material wurde unter anderem im Jahrbuch für Licht und Architektur 1998 durch Dr. Roman Fuchs vorgestellt.

Diese Lösungen werden zur Nutzung von Tageslicht eingesetzt.

In der Beleuchtungstechnik existieren häufig Indirektbeleuchtungen mit abgependelten Leuchten oder mit Stehleuchten. Vorteile von Stehleuchten sind die Mobilität und der Verzicht auf die notwendigen elektrischen Installationen an der Decke.

Der Nachteil beim gemeinsamen Einsatz dieser lichtlenkenden Decken und von Stehleuchten besteht in der durch die lichtlenkende Wirkung entstehenden Spiegelbilder der Lampen an der Decke. Dies führt zu nicht akzeptablen Blendungserscheinungen (z. B.: Bildschirmarbeitsplätze) Bisher stellte die einzige Lösung der Einsatz von direktstrahlenden Systemen dar. Hierzu sind jedoch Deckeninstallationen notwendig. Weiterhin geht hier der Vorteil der Mobilität der Stehleuchten verloren.

Beschreibung

Die hier vorgestellten Stehleuchte behebt die Beeinträchtigung der Blendung ohne jedoch auf die Vorteile der Mobilität und des Verzichtes auf Deckeninstallationen verzichten zu müssen.

Die Leuchte besteht aus einem Umlenkspiegel (Abb. 1 (B)) und einer Lichtquelle (Abb. 1 (A)) mit paralleler oder engbündelnder Abstrahlcharakteristik. Die Leuchte steht an der Fensterfront des Raumes. Der Umlenkspiegel (B) befindet sich in einer Höhe (C) über der Lichtquelle. Der Umlenkspiegel ist mit seiner x-Achse um den Winkel (D) aus der Senkrechten gedreht. Hierdurch werden die Lichtstahlen (E) gegen die Decke gelenkt. Die Decke (F) ist durch eine lichtlenkende Funktion gekennzeichnet. In Detail (A) ist eine mikrostrukturierte Oberfläche zu sehen, die Strukturgröße ist kleiner ein Millimeter. Hierdurch wird der Glanzwinkel der Gesamtfläche bei einem Einfallswinkel von 30° um 60° verschoben, so daß das Licht nicht mit dem theoretischen Winkel von 30° reflektiert wird, sondern mit einem Winkel von 90°. Hierdurch wird das schräg einfallende Licht auf die Arbeitsfläche nach unten gelenkt. Ein einfallender Lichtstrahl hätte den theoretischen Winkel von (G), wird jedoch aufgrund der Mikrostruktur um den Winkel (H) abgelenkt. Der resultierende Lichtstrahl ist in (1) gezeigt.

Durch die Einstellung des Winkel (D) wird der angestrahlte Deckenbereich bestimmt. Durch die Höhe (C) wird die maximal erreichbare Raumtiefe bestimmt. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß sich die Höhe des Spiegels (B) oberhalb des Augenbereiches befindet. Weiterhin wird durch die Höhe (C) in Zusammenhang mit dem Winkel (D) die an der Decke angestrahlte Fläche bestimmt.

In Abb. 2 wurde durch die nun erfolgte Einstellung des Winkels (J) ein sich tiefer im Raum befindlichen Bereich der Decke angestrahlt. Der flachste gesamte Austrittswinkel (K) des Licht beträgt 60°. Somit ist eine Blendung ausgeschlossen, diese Beleuchtung erfüllt die Anforderungen an eine Beleuchtung für Bildschirmarbeitsplätze.

In Abb. 3 ist die Draufsicht auf den Raum zu sehen. Mit (L) ist die an der Fensterfront stehenden Leuchte mit Umlenkspiegel zu sehen. Ist der Umlenkspiegel der Leuchte (L) plan ausgeführt, so wird nur ein kleiner Bereich (M) der Decke angestrahlt. Jedoch soll unter Berücksichtigung der Blendung die größer Breite (N) des der Decke angestrahlt werden. Für diese Aufgabenstellung sind unterschiedliche Lösungen möglich.

Eine vorteilhafte Lösung ist in Abb. 4 zu sehen. In der X-Achse des Spiegels (Q) ist dieser um den Mittelpunkt (O) mit einem Radius (P) gebogen. Der Spiegel (Q) stellt ein Kreisbogensegment dar, welches entlang der X-Achse extrudiert ist. Durch die Wahl des Radiuses (P) wird die Aufweitung des Lichtkegels in die Raumbreite bestimmt.

Der Vorteil dieser Konstruktion besteht in der Möglichkeit der Verwendung von standardmäßig verfügbarem Reflektormaterial.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung des Umlenkspiegels ist in Abb. 5 zu sehen. Durch eine mikrostrukturierte sinusförmige Oberflächenstruktur (R) des Umlenkspiegels (S) wird die Aufweitung in der Raumbreite realisiert. Durch die Wahl der Amplitudenhöhe (y-Achse) und der Periodendauer (z-Achse) wird die Weite der Auffächerung des Lichtstrahles eingestellt. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der Möglichkeit einen flachen Umlenkspiegel zu verwenden.

Ein weiterer Vorteil dieses Leuchtenkonzeptes besteht darin, daß die Flexibilität der Beleuchtung alleine durch die Einstellung des Spiegel in Bezug auf Winkel und Höhe realisiert werden kann. Hierdurch wird ein fester Standort in der Nähe des Fensters möglich.

In Abb. 6 ist der Beug der Einfallswinkel (T) auf die Mikrostruktur zu sehen.

Claims

1. Beleuchtungsanlage für Kunstlicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Boden in Fensternähe stehender Strahler (Abb. 1 (A)) nach oben auf einen Umlenkspiegel (Abb. 1 (B)) strahlt.

2. Beleuchtungsanlage für Kunstlicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwenkbarer Umlenkspiegel das Licht in einem Einfallswinkel (Abb. 1 (G_EIN)) zwischen 0° und 60° (Abb. 6 (T)) auf die Decke mit einer Mikrostruktur gemäß Abb. 1 Detail A umlenkt.

3. Beleuchtungsanlage für Kunstlicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtlenkdecke mit einer Mikrostruktur gemäß Abb. 1 Detail A zur Umlenkung des schräg von der Fensterseite einfallenden Lichtes auf die Arbeitsfläche verwendet wird.

4. Beleuchtungsanlage für Kunstlicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Biegung des Umlenkspiegel um den Radius (R) (Abb. 4) das Licht in der Raumbreite aufgefächert wird.

5. Beleuchtungsanlage für Kunstlicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine zum Beispiel sinusförmige oder sinus quadratförmige oder ähnliche Mikrostruktur (Abb. 5 (R)) das Licht in der Raumbreite aufgefächert wird.