DE102014214114A1 - Arrangement for general lighting and method for controlling such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Allgemeinbeleuchtung, die eine erste Lichterzeugungseinheit (1) zur Erzeugung eines diffusen Lichts (L1) aufweist, sowie eine zweite Lichterzeugungseinheit (2) zur Erzeugung eines, in eine Abstrahlrichtung (R) gerichteten Lichts (L2). Außerdem weist die Anordnung Mittel zur Beeinflussung der zweiten Lichterzeugungseinheit (2) auf. Dabei sind diese Mittel dazu ausgestaltet, die zweite Lichterzeugungseinheit (2) derart zu beeinflussen, dass sich die Abstrahlrichtung (R) zeitabhängig verändert. Durch die Integration der beiden Lichterzeugungseinheiten (1, 2) in einer Anordnung lässt sich das äußere Erscheinungsbild besonders homogen bzw. unauffällig gestalten. Durch die zeitabhängige Veränderung der Abstrahlrichtung (R) lässt sich erzielen, dass sich die Beleuchtung im Laufe der Zeit verändert. Hierdurch lässt sich beispielsweise bewirken, dass sich Schatten, die von beleuchteten Gegenständen gebildet sind bzw. Lichtrichtungen im Laufe der Zeit verändern. Beispielsweise lässt sich auf diese Weise die Beleuchtungssituation derart variieren, dass ein sich verändernder Sonnenstand nachempfunden wird. The invention relates to an arrangement for general lighting, comprising a first light generating unit (1) for generating a diffused light (L1), and a second light generating unit (2) for generating a, in a radiation direction (R) directed light (L2). In addition, the arrangement has means for influencing the second light-generating unit (2). In this case, these means are designed to influence the second light-generating unit (2) in such a way that the emission direction (R) changes over time. By integrating the two light generating units (1, 2) in an arrangement, the external appearance can be made particularly homogeneous or inconspicuous. The time-dependent change in the direction of radiation (R) makes it possible to change the lighting over time. This makes it possible, for example, that shadows formed by illuminated objects or light directions change over time. For example, in this way the lighting situation can be varied in such a way that a changing position of the sun is modeled.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Allgemeinbeleuchtung mit einer ersten Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines diffusen Lichts und einer zweiten Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines gerichteten Lichts. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Anordnung. The invention relates to an arrangement for general lighting with a first light generating unit for generating a diffused light and a second light generating unit for generating a directed light. Furthermore, the invention relates to a method for controlling such an arrangement.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Allgemeinbeleuchtung eines Raumes eine großflächige Leuchte zu verwenden, die diffuses Licht abgibt. Zusätzlich können Strahler installiert sein, um beispielsweise Gegenstände ergänzend gezielt zu beleuchten. Zur Erzielung einer entsprechenden Beleuchtung ist es also erforderlich, mehrere unterschiedliche Leuchten zu installieren und einzustellen. Dies kann zu einem insbesondere aus architektonischer Sicht unerwünschten Erscheinungsbild der Beleuchtungsanordnung führen. Wenn eine Veränderung der Beleuchtung gewünscht ist, müssen zudem die Leuchten entsprechend manipuliert werden. From the prior art, it is known to use a large-area light for the general lighting of a room, which emits diffused light. In addition, spotlights can be installed in order, for example, to additionally illuminate objects in a targeted manner. To achieve appropriate lighting, it is therefore necessary to install and set several different lights. This can lead to an undesirable, in particular from an architectural point of view, appearance of the lighting arrangement. If a change in the lighting is desired, the lights must also be manipulated accordingly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zur Allgemeinbeleuchtung anzugeben. Insbesondere soll die Anordnung vorteilhaft mit Bezug auf das äußere Erscheinungsbild sein und vorteilhaft mit Bezug auf die Beleuchtungseigenschaften. Weiterhin soll ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Anordnung angegeben werden. The invention has for its object to provide an improved arrangement for general lighting. In particular, the arrangement should be advantageous with respect to the external appearance and advantageous with respect to the lighting properties. Furthermore, a method for controlling such an arrangement is to be specified.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved according to the invention with the objects mentioned in the independent claims. Particular embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Allgemeinbeleuchtung vorgesehen, die eine erste Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines diffusen Lichts aufweist, sowie eine zweite Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines, in eine Abstrahlrichtung gerichteten Lichts. Außerdem weist die Anordnung Mittel zur Beeinflussung der zweiten Lichterzeugungseinheit auf. Dabei sind diese Mittel dazu ausgestaltet, die zweite Lichterzeugungseinheit derart zu beeinflussen, dass sich die Abstrahlrichtung verändert. Vorzugsweise kann diese Änderung zeitabhängig erfolgen. According to the invention, an arrangement for general lighting is provided which has a first light-generating unit for generating a diffused light, and a second light-generating unit for generating a light directed in an emission direction. In addition, the arrangement has means for influencing the second light-generating unit. In this case, these means are designed to influence the second light generating unit such that the emission direction changes. Preferably, this change can be time-dependent.
Durch die Integration der beiden Lichterzeugungseinheiten in einer Anordnung lässt sich das äußere Erscheinungsbild besonders homogen bzw. unauffällig gestalten. Insbesondere lässt sich hierdurch ein besonders ausgewogener, ruhiger Raumeindruck erzeugen. Durch die zeitabhängige Veränderung der Abstrahlrichtung lässt sich darüber hinaus erzielen, dass sich die Beleuchtung im Laufe der Zeit verändert. Hierdurch lässt sich beispielsweise bewirken, dass sich Schatten, die von beleuchteten Gegenständen gebildet sind bzw. Lichtrichtungen im Laufe der Zeit verändern. Beispielsweise lässt sich auf diese Weise die Beleuchtungssituation derart variieren, dass ein sich verändernder Sonnenstand nachempfunden wird. The integration of the two light generating units in an arrangement makes the external appearance particularly homogeneous or inconspicuous. In particular, this makes it possible to produce a particularly balanced, quiet spatial impression. In addition, the time-dependent change in the emission direction makes it possible for the illumination to change over time. This makes it possible, for example, that shadows formed by illuminated objects or light directions change over time. For example, in this way the lighting situation can be varied in such a way that a changing position of the sun is modeled.
Vorzugsweise weist die erste Lichterzeugungseinheit eine vorzugsweise plane und vorzugsweise kreisförmige Lichtaustrittsfläche auf, über die das diffuse Licht abgegeben wird und die zweite Lichterzeugungseinheit einen Lichtabgabebereich, über den das gerichtete Licht abgegeben wird; dabei bildet der Lichtabgabebereich vorzugsweise einen Umgebungsbereich der Lichtaustrittsfläche. Durch eine entsprechende Lichtaustrittsfläche lässt sich beispielsweise der Eindruck eines Oberlichts hervorrufen. Wenn der Lichtabgabebereich einen Umgebungsbereich der Lichtaustrittsfläche bildet, lässt sich das gerichtete Licht besonders geeignet aus unterschiedlichen Ortsbereichen abgeben, so dass besonders geeignet ein sich verändernder Beleuchtungseffekt resultiert. Preferably, the first light-generating unit has a preferably flat and preferably circular light exit surface over which the diffused light is emitted and the second light-generating unit has a light output region over which the directed light is emitted; In this case, the light-emitting region preferably forms an ambient region of the light-emitting surface. By means of a corresponding light exit surface, for example, the impression of a skylight can be created. If the light-emitting region forms an ambient region of the light-emitting surface, the directed light can be emanated particularly suitably from different local areas, so that a suitably changing lighting effect results.
Vorzugsweise ist die zweite Lichterzeugungseinheit derart gestaltet, dass die Abstrahlrichtung mit einer Normalen der Lichtaustrittsfläche stets einen Winkel einschließt, der größer als 0° ist, vorzugsweise größer als 10°. Hierdurch lässt sich das gerichtete Licht sozusagen asymmetrisch abgeben. Preferably, the second light-generating unit is designed such that the emission direction with a normal of the light exit surface always includes an angle which is greater than 0 °, preferably greater than 10 °. As a result, the directional light can be emitted asymmetrically, so to speak.
Wenn dabei der Winkel kleiner als 70° ist, vorzugsweise kleiner als 60°, lässt sich die Gefahr vermindern, dass ein Nutzer durch das gerichtete Licht geblendet wird. If the angle is less than 70 °, preferably less than 60 °, can reduce the risk that a user is dazzled by the directed light.
Vorzugsweise erstreckt sich der Lichtabgabebereich ringförmig um die Lichtaustrittsfläche herum; dies ist vorteilhaft, weil sich auf diese Weise das gerichtete Licht – bei insgesamt großer Lichtaustrittsfläche – aus deutlich unterschiedlichen Ortsbereichen abgeben lässt. Hierzu ist es besonders zweckmäßig, wenn die Lichtaustrittsfläche einen Durchmesser von mindestens 30 cm, insbesondere mindestens 50 cm aufweist. Preferably, the light emitting area extends annularly around the light emitting surface; This is advantageous because in this way the directional light - with a total of large light exit surface - can be delivered from significantly different locations. For this purpose, it is particularly expedient if the light exit surface has a diameter of at least 30 cm, in particular at least 50 cm.
Vorzugsweise ist die zweite Lichterzeugungseinheit derart gestaltet, dass ein Ortsbereich innerhalb des Lichtabgabebereichs, von dem aus das gerichtete Licht die zweite Lichterzeugungseinheit verlässt, zeitlich veränderbar ist. Hierdurch lässt sich ein sich verändernder Beleuchtungseffekt besonders geeignet erzielen. Preferably, the second light-generating unit is configured such that a location area within the light output range, from which the directional light leaves the second light-generating unit, is time-changeable. This makes it possible to achieve a changing lighting effect particularly suitable.
Vorzugsweise weist die zweite Lichterzeugungseinheit mehrere Leuchtmittel, vorzugsweise in Form von LEDs (LED: Licht emittierende Diode) auf, die durch die Mittel zur Beeinflussung der zweiten Lichterzeugungseinheit zeitlich nacheinander ein- und ausgeschaltet werden können. Auf diese Weise lässt sich der Ortsbereich, von dem aus das gerichtete Licht den Lichtabgabebereich verlässt, besonders geeignet zeitlich verändern. Vorzugsweise sind dabei die Leuchtmittel auf einer insbesondere geschlossenen Linie, vorzugsweise einer Kreislinie angeordnet, insbesondere äquidistant zueinander. Hierdurch lässt sich der Eindruck erzeugen, dass der Ortsbereich im Laufe der Zeit „wandert“. Insbesondere kann hierzu vorgesehen sein, dass sich durch die Mittel die zweite Lichterzeugungseinheit derart beeinflussen lässt, dass sich der Ortsbereich entlang der Linie fortbewegt. Preferably, the second light-generating unit has a plurality of light sources, preferably in the form of LEDs (LED: light-emitting diode), which can be switched on and off successively in time by the means for influencing the second light-generating unit. In this way allows the location area from which the directional light leaves the light emitting area, particularly suitable temporally change. Preferably, the lighting means are arranged on a particular closed line, preferably a circular line, in particular equidistantly from each other. This creates the impression that the location area "wanders" over time. In particular, it can be provided for this purpose that the second light generating unit can be influenced by the means such that the local area moves along the line.
Vorzugsweise weist die zweite Lichterzeugungseinheit ein optisches Element auf, beispielsweise in Form eines Reflektors, das vorzugsweise lagefest gegenüber der ersten Lichterzeugungseinheit angeordnet ist. Hierdurch lässt sich die Anordnung besonders geeignet bautechnisch einfach gestalten. Preferably, the second light-generating unit has an optical element, for example in the form of a reflector, which is preferably arranged fixed in position relative to the first light-generating unit. As a result, the arrangement can be made particularly suitable structurally simple.
Vorzugsweise sind die erste Lichterzeugungseinheit und die zweite Lichterzeugungseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse vorzugsweise dazu vorgesehen ist, an einem Deckenbereich montiert zu werden. Hierdurch lässt sich die Anordnung einfach montieren; zudem lässt sie sich auf diese Weise geeignet mit einem besonders ebenmäßigen Erscheinungsbild gestalten. Preferably, the first light-generating unit and the second light-generating unit are arranged in a common housing, wherein the housing is preferably intended to be mounted on a ceiling area. This makes it easy to assemble the arrangement; In addition, it can be designed in this way suitable with a particularly even appearance.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung einer Anordnung zur Allgemeinbeleuchtung vorgesehen; bei der Anordnung kann es sich insbesondere um eine erfindungsgemäße Anordnung handeln. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: (a) Aktivieren einer ersten Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines diffusen Lichts, (b) Aktivieren einer zweiten Lichterzeugungseinheit zur Erzeugung eines, in eine Abstrahlrichtung gerichteten Lichts, sowie den folgenden weiteren Schritt (c) Beeinflussen der zweiten Lichterzeugungseinheit derart, dass sich die Abstrahlrichtung zeitabhängig verändert. Durch die zeitabhängige Veränderung der Abstrahlrichtung lässt sich erzielen, dass sich die Beleuchtung im Laufe der Zeit verändert. Beispielsweise lässt sich auf diese Weise die Beleuchtungssituation derart variieren, dass ein sich verändernder Sonnenstand nachempfunden wird. According to a further aspect of the invention, a method for driving a device for general lighting is provided; The arrangement may in particular be an arrangement according to the invention. The method comprises the following steps: (a) activating a first light-generating unit to produce a diffused light, (b) activating a second light-generating unit to generate a light directed in an emission direction, and the following further step (c) influencing the second light-generating unit such that the emission direction changes in a time-dependent manner. The time-dependent change in the direction of radiation makes it possible to change the lighting over time. For example, in this way the lighting situation can be varied in such a way that a changing position of the sun is modeled.
Vorzugsweise wird dabei während Schritt (c) das diffuse Licht zeitlich konstant abgegeben. Hierdurch lassen sich geeignet natürliche Lichtverhältnisse nachempfinden. Preferably during this step (c) the diffused light is emitted constantly in time. As a result, suitable natural lighting conditions can be recreated.
Vorzugsweise wird die zweite Lichterzeugungseinheit derart beeinflusst, dass sich der Ortsbereich, von dem aus das gerichtete Licht den Lichtabgabebereich verlässt, entlang der genannten geschlossenen Linie fortbewegt, derart, dass die entsprechende Umlaufzeit mehr als eine Minute und weniger als zwölf Stunden beträgt, vorzugsweise mehr als zehn Minuten und weniger als sechs Stunden. Preferably, the second light generating unit is influenced such that the location area from which the directional light exits the light emitting area moves along said closed line such that the corresponding round trip time is more than one minute and less than twelve hours, preferably more than ten minutes and less than six hours.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment and with reference to the drawings. Show it:
Die Anordnung umfasst eine erste Lichterzeugungseinheit
Bei dem diffusen Licht L1 kann es sich beispielsweise um ein Licht mit einer Lambert´schen Abstrahlcharakteristik handeln. Zweckmäßig kann die erste Lichterzeugungseinheit
Das gerichtete Licht L2 ist vorzugsweise durch ein Lichtbündel bzw. einen Lichtkegel gebildet, der sich um die Abstrahlrichtung R herum erstreckt und einen entsprechend begrenzten Öffnungswinkel aufweist; insbesondere ist das gerichtete Licht L2 von einem kleineren Raumwinkel begrenzt als das diffuse Licht L1. Das gerichtete Licht L2 ist insbesondere so geartet, dass es durch Wechselwirkung mit Gegenständen, auf die es trifft, deutliche Schatten bzw. Schatten mit deutlichen Schattengrenzen erzeugt. Vorzugsweise weist die zweite Lichterzeugungseinheit
Weiterhin weist die Anordnung Mittel zur Beeinflussung der zweiten Lichterzeugungseinheit
Dementsprechend weist ein Verfahren zur Ansteuerung einer entsprechenden Anordnung die folgenden Schritte auf: (a) Aktivieren der ersten Lichterzeugungseinheit
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass innerhalb eines Nutzungszeitraums der Anordnung sowohl das gerichtete Licht L2, als auch das diffuse Licht L1 abgegeben werden; dabei kann der Nutzungszeitraum beispielsweise wenigstens 15 Minuten, vorzugsweise wenigstens eine Stunde betragen. In particular, it is provided that within a period of use of the arrangement both the directional light L2 and the diffused light L1 are emitted; while the period of use, for example, be at least 15 minutes, preferably at least one hour.
Vorteilhaft kann dabei die Gestaltung derart sein, dass die Abstrahlrichtung R im Laufe der Zeit bzw. des Nutzungszeitraums nicht hin- und her springt, sondern dass sie sich kontinuierlich, insbesondere verhältnismäßig langsam verändert. Beispielsweise kann die Gestaltung derart sein, dass sich ein Winkel ∆, der zwischen der, zu einem ersten Zeitpunkt t1 gegebenen Abstrahlrichtung R(t1) und der, zu einem späteren zweiten Zeitpunkt t2 gegebenen Abstrahlrichtung R(t2) gebildet ist, maximal 90° beträgt, wenn die Zeitspanne zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 eine Viertelstunde bzw. 15 Minuten beträgt. Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Winkel ∆ mindestens 5° beträgt. Advantageously, the design may be such that the emission direction R does not jump back and forth over time or the period of use, but that it changes continuously, in particular relatively slowly. For example, the design may be such that an angle Δ formed between the radiation direction R (t1) given at a first time t1 and the radiation direction R (t2) given at a later second time t2 is at most 90 ° when the time period between the first time t1 and the second time t2 is fifteen minutes and fifteen minutes, respectively. In addition, it can be provided that the angle Δ is at least 5 °.
Auch kann vorgesehen sein, dass das gerichtete Licht L2 mit einer Intensität abgegeben wird, die zumindest im Wesentlichen zeitlich konstant bleibt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sich die Intensität des gerichteten Lichts L2 innerhalb von 15 Minuten oder innerhalb des Nutzungszeitraums um weniger als 50%, vorzugsweise um weniger als 20% verändert. It can also be provided that the directional light L2 is emitted with an intensity which remains constant at least substantially in time. For example, it may be provided that the intensity of the directional light L2 changes within 15 minutes or within the period of use by less than 50%, preferably by less than 20%.
Die beschriebenen Effekte sind besonders ausgeprägt, wenn die zweite Lichterzeugungseinheit
Hierdurch lässt sich für das gerichtete Licht L2 sozusagen eine Asymmetrie erzeugen. Vorzugsweise ist dabei der Winkel α kleiner als 70°, insbesondere kleiner als 60°, so dass eine Blendungsgefahr für einen Nutzer praktisch ausgeschlossen oder zumindest verringert ist. As a result, it is possible to produce an asymmetry for the directional light L2. Preferably, the angle α is less than 70 °, in particular less than 60 °, so that a risk of glare for a user is virtually eliminated or at least reduced.
Im gezeigten Beispiel erstreckt sich der Lichtabgabebereich
Vorzugsweise ist dabei die zweite Lichterzeugungseinheit
In der Skizze der
In dem in
Auch bei dem in
Allerdings ist die beschriebene Lichtabgabe der Anordnung auch in einem Fall vorteilhaft, in dem sich kein speziell zu beleuchtender Gegenstand unterhalb der Anordnung befindet, beispielsweise dann, wenn durch das gerichtete Licht L2 Wände des Raums sich zeitlich verändernd beleuchtet werden. Wie beispielsweise in
Für die Ansteuerung der Anordnung kann vorgesehen sein, dass eine entsprechende Umlaufzeit des sich auf einer geschlossenen Linie, also beispielsweise auf der erwähnten Kreislinie sich fortbewegenden Ortsbereichs
Vorzugsweise ist die Gestaltung derart, dass die Ansteuerung der zweiten Lichterzeugungseinheit
Weiterhin vorteilhaft kann dabei die Ansteuerung derart sein, dass das diffuse Licht L1 von der ersten Lichterzeugungseinheit
In
Alternativ kann die erste Lichterzeugungseinheit
Wie weiterhin in dem in
Weiterhin vorzugsweise weist die zweite Lichterzeugungseinheit
Die Leuchtmittel
Im gezeigten Beispiel ist darüber hinaus noch ein Abschattungselement
Zum Erzielen des gewünschten Effekts ist es grundsätzlich nicht erforderlich, dass der Ortsbereich
Im gezeigten Beispiel erstreckt sich der Lichtabgabebereich
Beim gezeigten Beispiel erstreckt sich der Lichtabgabebereich
Beim gezeigten Beispiel ist die Lichtaustrittsfläche
Bei dem gezeigten Reflektor
In der obigen Beschreibung ist mit Bezug auf die Ansteuerung der beiden Lichterzeugungseinheiten
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind sozusagen zwei „optische Systeme“ integriert, durch die Licht mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken erzeugt werden, nämlich das diffuse Licht L1 und das gerichtete Licht L2. Durch diese Kombination lässt sich ein ausgewogener Raumeindruck erzeugen. Außerdem kann durch die zeitliche Variabilität des gerichteten Lichts L2 dieser Raumeindruck beeinflusst und verändert werden. In the arrangement according to the invention, so to speak, two "optical systems" are integrated, are generated by the light with different emission characteristics, namely the diffused light L1 and the directional light L2. This combination creates a balanced spatial impression. In addition, can be influenced and changed by the temporal variability of the directional light L2 this spatial impression.
Durch die veränderbare Abstrahlrichtung R des gerichteten Lichts L2 lässt sich nicht nur ein Gegenstand gezielt anstrahlen, es kann beispielsweise auch auf eine wechselnde Möblierung des Raums reagiert werden. Due to the variable emission direction R of the directional light L2, not only can an object be selectively illuminated, it is also possible, for example, to respond to changing furnishing of the room.
Durch die Integration der beiden Lichterzeugungseinheiten innerhalb einer Anordnung lässt sich erzielen, dass ein klares, ununterbrochenes Erscheinungsbild einer typischen diffusen Fächenleuchte besteht. Es lässt sich ein ruhiges Deckenbild bewirken, da nur eine Anordnung geplant werden muss. Zudem lässt sich ein Überraschungseffekt erzeugen, indem sich der Raumeindruck schnell verändert. By integrating the two light-generating units within an array, it is possible to achieve a clear, uninterrupted appearance of a typical diffused surface luminaire. It can be a quiet ceiling effect, since only one arrangement must be planned. In addition, a surprise effect can be generated by changing the impression of space quickly.
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