DE102015223737A1

DE102015223737A1 - Device for indirect lighting

Info

Publication number: DE102015223737A1
Application number: DE102015223737.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Steer
Original assignee: 2rps Mechatronik GmbH
Current assignee: 2rps Mechatronik GmbH
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum indirekten Beleuchten unter Verwendung eines Lichtschachts (S) mit einer Längs- (L) und einer Breitenachse (B) sowie einem Schachteingang (102) und einem Schachtausgang (104), wobei die Ebene des Schachteingangs (102) im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse (L) des Lichtschachts (S) orientiert ist und die Ebene des Schachtausgangs (104) im Wesentlichen parallel zu der Längsachse (L) des Lichtschachts (S) orientiert ist, umfassend: wenigstens ein dem Schachteingang (102) zugeordnetes erstes optisches Element (12), welches wenigstens ein erstes Licht-Umlenkelement (22) umfasst, welches innerhalb des Lichtschachts (S) angeordnet ist; und wenigstens ein innerhalb des Lichtschachts (S) angeordnetes zweites optisches Element (16), welches wenigstens ein zweites Licht-Umlenkelement (16d) umfasst.The invention relates to an apparatus for indirect illumination using a light shaft (S) having a longitudinal (L) and a width axis (B) and a shaft entrance (102) and a shaft exit (104), wherein the plane of the shaft entrance (102) in Oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis (L) of the light well (S) and the plane of the well exit (104) being oriented substantially parallel to the longitudinal axis (L) of the light well (S), comprising: at least one well associated with the well entrance (102) first optical element (12) comprising at least a first light-deflecting element (22) which is arranged within the light shaft (S); and at least one second optical element (16) arranged within the light shaft (S) and comprising at least one second light deflection element (16d).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum indirekten Beleuchtung unter Verwendung eines Lichtschachts.The present invention relates to a device for indirect illumination using a light shaft.

Derartige Vorrichtungen finden insbesondere dort Verwendung, wo Tageslicht in unterirdisch oder unter geschlossenen Decken liegende Räume geleitet werden soll. Hierbei sind die verwendeten Lichtschächte in der Regel vertikal ausgerichtet, wobei in solchen Fällen von oben her Tageslicht durch einen Schachteingang in den Schacht einfallen kann und dann mittels eines Spiegels zu einem Schachtausgang umgeleitet wird, der in der Regel aus einer ebenfalls vertikal orientierten Ausnehmung in dem Lichtschacht, wie beispielsweise einem gewöhnlichen Fenster, besteht.Such devices are used in particular where daylight is to be conducted in underground or under closed ceilings lying rooms. In this case, the light wells used are usually aligned vertically, in which case from above daylight can enter through a manhole entrance in the shaft and is then redirected by means of a mirror to a manhole exit, which usually consists of a likewise vertically oriented recess in the Light shaft, such as a normal window exists.

Gerade bei unterirdisch gelegenen Räumen, bei denen die genannten Lichtschächte die einzigen Zugangswege für Tageslicht sind, erfüllen die entsprechenden Fenster häufig allerdings auch noch den Zweck, für die Belüftung der Räume zu sorgen oder als Notausgang zu dienen. Damit allerdings die ohnehin oft problematische Lichtausbeute der Vorrichtung nicht noch weiter kompromittiert wird, nimmt der Spiegel in bekannten Vorrichtungen oft einen erheblichen Teil der Breite des Lichtschachts ein. Hierdurch ist der zur Verfügung stehende effektive Strömungsquerschnitt für Luft durch den Lichtschacht stark eingeschränkt. Ferner ist durch die Ausmaße des entsprechenden Spiegels der Zugang zu dem Lichtschacht nur sehr eingeschränkt möglich und dieser verliert hierdurch unter Umständen seine Eignung als Fluchtweg. Des Weiteren könnten Fälle auftreten, in denen gewisse Einbruchsicherheitssystem basierend auf nur von der Fensterseite zu öffnenden Ketten nicht mehr verwendet werden könnten.Especially in underground rooms, where the light wells are the only access routes for daylight, meet the corresponding windows but often also the purpose of providing the ventilation of the rooms or to serve as an emergency exit. However, in order to avoid further compromising the already often problematic luminous efficacy of the device, the mirror in known devices often occupies a considerable part of the width of the light shaft. As a result, the available effective flow area for air through the light shaft is severely limited. Furthermore, due to the dimensions of the corresponding mirror, access to the light shaft is possible only to a very limited extent, and as a result may lose its suitability as an escape route. Furthermore, there may be instances where certain intrusion security systems could no longer be used based on chains that can only be opened from the window side.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum indirekten Beleuchten unter Verwendung eines Lichtschachts bereitzustellen, der einerseits eine verbesserte Lichtausbeute bietet und andererseits in dem Lichtschacht wesentlich weniger Raum einnimmt als bekannte vergleichbare Vorrichtungen und hierbei kostengünstig herzustellen und modular erweiterbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a device for indirect illumination using a light shaft, on the one hand provides improved light efficiency and on the other hand occupies much less space in the light well as known comparable devices and this inexpensive to manufacture and modular expandable.

Hierzu umfasst die Vorrichtung zum indirekten Beleuchten unter Verwendung eines Lichtschacht mit einer Längs- und einer Breitenachse sowie einem Schachteingang und einem Schachtausgang, wobei die Ebene des Schachteingangs im Wesentlich senkrecht zu der Längsachse des Lichtschachts orientiert ist und die Ebene des Schachtausgangs im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Lichtschachts orientiert ist, wenigstens ein dem Schachteingang zugeordnetes erstes optisches Element, welches wenigstens ein ersten Licht-Umlenkelement umfasst, welches innerhalb des Lichtschachts angeordnet ist; und wenigstens ein innerhalb des Lichtschachts angeordnetes zweites optisches Element, welches wenigstens ein zweites Licht-Umlenkelement umfasst.For this purpose, the device for indirect illumination using a light shaft having a longitudinal and a width axis and a shaft entrance and a shaft exit, wherein the plane of the shaft entrance is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the light shaft and the plane of the shaft exit substantially parallel to the Longitudinal axis of the light shaft is oriented, at least one of the shaft entrance associated first optical element, which comprises at least a first light-deflecting element, which is arranged within the light shaft; and at least one second optical element arranged within the light shaft, which comprises at least one second light deflection element.

Der vorgesehene Strahlengang des einfallenden Licht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung verläuft somit über wenigstens zwei Licht-Umlenkelemente durch den Lichtschacht. Wenngleich dies zunächst einen höheren konstruktiven Aufwand erfordert, so wird andererseits eine wesentlich höhere Lichtausbeute im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen erzielt und andererseits ist der von der Vorrichtung in dem Lichtschacht eingenommene Raum deutlich verringert. Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Weiteres in bereits bestehende Lichtschächte integrierbar.The intended beam path of the incident light through the device according to the invention thus passes through the light shaft via at least two light deflection elements. Although this initially requires a greater design effort, on the other hand, a significantly higher light output is achieved in comparison with known devices and on the other hand, the space occupied by the device in the light shaft space is significantly reduced. Furthermore, the device according to the invention can be easily integrated into existing light wells.

In der vorliegenden Anmeldung sind die Begriffe des Schachteingangs bzw. Schachtausgangs derart zu verstehen, dass entlang der vorgesehenen Lichtausbreitungsrichtung dieses zunächst durch den Schachteingang in den Lichtschacht eintritt und anschließend durch den Schachtausgang in den indirekt zu beleuchtenden Raum austritt. Wie bereits angesprochen, ist bei üblichen Lichtschächten die Längsachse des Schachts vertikal und dementsprechend die Breitenachse in der Horizontalen gelegen. Selbstverständlich könnte der Lichtschacht aber auch um beliebige Winkel gegen die Vertikale gekippt sein, wenn die jeweiligen Umstände dies erfordern.In the present application, the terms of the shaft entrance or shaft exit are to be understood such that along the intended direction of light propagation, this initially enters the light shaft through the shaft entrance and then exits through the shaft exit into the space to be indirectly illuminated. As already mentioned, in conventional light wells the longitudinal axis of the shaft is vertical and, accordingly, the width axis is horizontal. Of course, the light shaft could also be tilted at any angle to the vertical, if required by the circumstances.

Ferner liegt die Breitenachse des Lichtschachts, so wie der Begriff in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, senkrecht auf der Ebene des Schachtausgangs. Wenngleich die verwendete Terminologie auf einen rechtwinkligen Querschnitt des Lichtschachts hinweist, so ist dieser dennoch nicht auf eine solche Form festgelegt, sondern kann beispielsweise auch ein runder oder ovaler Querschnitt sein. Insbesondere ist dann die Ebene des Schachtausgangs keine Ebene im streng geometrischen Sinn, sondern sie weist eine Biegung auf, wobei dann dementsprechend die Breitenachse des Lichtschachts als Senkrechte auf die Mittelachse des Schachtausgangs definiert werden kann und dementsprechend auch nur in diesem Bereich des Schachtausgangs senkrecht auf diesem steht.Further, the width axis of the light well, as the term is used in the present application, is perpendicular to the plane of the well exit. Although the terminology used indicates a rectangular cross-section of the light shaft, it is not fixed to such a shape, but may for example also be a round or oval cross-section. In particular, then the plane of the shaft exit is not a plane in the strict geometric sense, but it has a bend, then correspondingly the width axis of the light shaft can be defined as perpendicular to the central axis of the shaft exit and accordingly only in this area of the shaft exit perpendicular to this stands.

Es sei ferner festgehalten, dass die Zuordnung des ersten optischen Elements zu dem Schachteingang derart zu verstehen ist, dass dieses sich zumindest abschnittsweise in unmittelbarer Nähe des Schachteingangs befindet und beispielsweise mit einem Abschnitt seines Gehäuses in der Ebene des Schachteingangs liegt.It should also be noted that the assignment of the first optical element to the shaft entrance is to be understood such that it is at least partially in the immediate vicinity of the shaft entrance and, for example, lies with a portion of its housing in the plane of the shaft entrance.

In einer besonders einfachen Ausführungsform kann es das wenigstens eine ersten Licht-Umlenkelement durch wenigstens einen ersten Spiegel gebildet sein, wobei es sich um alle dem Fachmann bekannten Typen von Spiegeln handeln kann.In a particularly simple embodiment, it may be the at least one first light deflecting element through at least one first mirror be formed, which may be all known in the art types of mirrors.

Vorteilhafterweise erstreckt sich die Ebene des wenigstens einen ersten Spiegels von dem Schachteingang unter einem Winkel gegen die Längsachse des Lichtschachts von der Ebene des Schachtausgangs weg. Alternativ könnte sich diese Ebene allerdings beispielsweise auch in Richtung der Längsachse des Lichtschachts erstrecken.Advantageously, the plane of the at least one first mirror extends from the well entrance at an angle to the longitudinal axis of the light well away from the plane of the well exit. Alternatively, however, this plane could, for example, also extend in the direction of the longitudinal axis of the light shaft.

In einer Weiterbildung kann der wenigstens eine erste Spiegel schwenkbar gelagert sein und vorzugsweise in einer Mehrzahl von Schwenkpositionen festsetzbar sein, wobei sich in wenigstens einer aus der Mehrzahl von Schwenkpositionen die Ebene des wenigstens einen ersten Spiegels von dem Schachteingang unter einem Winkel gegen die Längsachse des Lichtschachts von der Ebene des Schachtausgangs weg erstreckt. Hierdurch kann der Strahlengang des einfallenden Lichts nach Wunsch des Benutzers eingestellt werden, was die Flexibilität der vorliegenden Vorrichtung deutlich erhöht. Zum einen kann insbesondere der Ausfallswinkel des Lichts aus dem wenigstens einen ersten Spiegel angepasst werden, so dass das ausfallende Licht zunächst einmal überhaupt auf das zweite optische Element gelenkt wird. Hierdurch kann das erste optische Element beispielsweise in verschiedenen Lichtschachtgeometrien eingesetzt werden und es ist keine Maßanfertigung pro Lichtschacht erforderlich.In a further development, the at least one first mirror may be pivotally mounted and preferably fixable in a plurality of pivot positions, wherein in at least one of the plurality of pivot positions, the plane of the at least one first mirror from the shaft entrance at an angle to the longitudinal axis of the light shaft extends away from the plane of the shaft exit. In this way, the beam path of the incident light can be adjusted as desired by the user, which significantly increases the flexibility of the present device. On the one hand, in particular the angle of reflection of the light from the at least one first mirror can be adjusted, so that the light that emerges is first of all directed at the second optical element. As a result, the first optical element can be used for example in different Lichtschachtgeometrien and it is not custom made per light well required.

Zum anderen kann auch bei einer bestehenden Lichtschachtgeometrie durch das Verschwenken des wenigstens einen ersten Spiegels der Winkel eingestellt werden, unter dem das indirekte Licht nach der Umlenkung durch das wenigstens eine zweite Licht-Umlenkelement wieder durch den Schachtausgang aus dem Lichtschacht ausfällt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mehrere erste Elemente in Kombination verwendet werden, deren Lichtstrahlen dann einzeln gewünscht eingestellt werden können. Zweckmäßigerweise kann hierzu die Schwenkachse des wenigstens einen ersten Spiegels senkrecht zu sowohl der Längsachse als auch der Breitenachse des Lichtstrahls orientiert sein. Wenngleich das Verschwenken des wenigstens einen ersten Spiegels im einfachsten Fall von Hand durchgeführt werden kann und beispielsweise zwischen mehreren Positionen erfolgen kann, in denen der Spiegel durch einen Schnappeingriff oder ähnliches festgesetzt wird, so kann jedoch auch eine kompliziertere Mechanik oder gar eine elektronische Steuerung und Einstellung des Schwenkwinkels durch elektromechanische Aktuatoren in Zusammenarbeit mit beispielsweise einer Fernbedienung vorgesehen werden.On the other hand, even with an existing light shaft geometry by pivoting the at least one first mirror, the angle can be set below which the indirect light fails again after deflection through the at least one second light deflection element through the shaft exit from the light shaft. This is particularly advantageous when multiple first elements are used in combination, the light beams can then be set individually desired. Appropriately, for this purpose, the pivot axis of the at least one first mirror may be oriented perpendicular to both the longitudinal axis and the width axis of the light beam. Although the pivoting of the at least one first mirror in the simplest case can be carried out by hand and, for example, between several positions in which the mirror is fixed by a snap engagement or the like, but also a more complicated mechanism or even an electronic control and adjustment the pivoting angle can be provided by electromechanical actuators in cooperation with, for example, a remote control.

Alternativ zu einem Spiegel kann als erstes Licht-Umlenkelement beispielsweise auch wenigstens ein Lichtleiter vorgesehen sein, der in ähnlicher Weise wie ein Spiegel das einfallende Licht in Richtung des zweiten optischen Elements ablenkt.As an alternative to a mirror, it is also possible, for example, for at least one optical waveguide to be provided as the first light deflecting element, which diffracts the incident light in the same way as a mirror in the direction of the second optical element.

In einer Variante der Erfindung kann das wenigstens eine erste optische Element wenigstens eine Sammellinse umfassen, deren optische Achse im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Lichtschachts orientiert ist. Hierdurch kann die Lichtausbeute der Vorrichtung deutlich erhöht werden, da ein größerer Anteil des durch den Schachteingang einfallenden Lichts dem vorgesehenen Strahlengang über die beiden Licht-Umlenkelemente durch den Lichtschacht zum Schachtausgang folgt.In a variant of the invention, the at least one first optical element may comprise at least one converging lens whose optical axis is oriented substantially parallel to the longitudinal axis of the light shaft. As a result, the luminous efficacy of the device can be significantly increased, since a larger proportion of the light incident through the shaft entrance follows the intended beam path via the two light deflection elements through the light shaft to the shaft exit.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann das wenigstens eine erste optische Element zusätzlich oder alternativ zu der Sammellinse ein Beleuchtungselement, und insbesondere wenigstens eine LED umfassen. Das entsprechende Beleuchtungselement wird hierbei zweckmäßigerweise derart angeordnet, dass es den vorgesehenen Strahlengang durch eine eventuell vorgesehene Sammellinse nicht beeinträchtigt wird und beispielsweise in Richtung des wenigstens einen ersten Licht-Umlenkelements des entsprechenden optischen Elements gerichtet ist. Alternativ könnte das Beleuchtungselement auch in Richtung des zweiten Licht-Umlenkelements gerichtet sein, wobei hierunter allerdings unter Umständen die gleichmäßige Lichtverteilung leiden könnte.In one development of the invention, the at least one first optical element, in addition to or as an alternative to the converging lens, can comprise a lighting element, and in particular at least one LED. The corresponding lighting element is expediently arranged in such a way that it is not impaired by the intended converging lens through a possibly provided converging lens and is directed, for example, in the direction of the at least one first light deflecting element of the corresponding optical element. Alternatively, the lighting element could also be directed in the direction of the second light-deflecting element, although under certain circumstances the uniform light distribution could suffer therefrom.

Durch das Vorsehen des Beleuchtungselements kann auch zu Zeiten, zu denen durch den Schachteingang kein oder wenig Licht einfällt, am Schachtausgang eine gewünschte Beleuchtungsstärke erreicht werden. Beispielsweise bietet sich an, im Falle eines Lichtschachts zu einem unterirdischen Raum bei mangelhaften Tageslichtverhältnissen durch das entsprechende Beleuchtungselement zusätzliches Licht zu der indirekten Beleuchtung beizumischen. Andererseits kann selbstverständlich bei einem völligen Fehlen von Lichteinfall von dem Schachteingang durch Betrieb des Beleuchtungselements eine indirekte Beleuchtung am Schachtausgang erzeugt werden.By providing the lighting element, a desired illuminance can also be achieved at times when no or little light is incident through the shaft entrance. For example, it is appropriate in the case of a light shaft to an underground room in poor daylight conditions by the corresponding lighting element to mix additional light to the indirect lighting. On the other hand, of course, with a total absence of light from the shaft entrance by operation of the lighting element, an indirect illumination can be generated at the shaft exit.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann hierbei das Beleuchtungselement jeweils eine LED für ein warmweißes Licht und eine LED für kaltweißes Licht umfassen. Durch eine geeignete Mischung der beiden LEDs kann eine individuell bevorzugte Farbtemperatur eingestellt werden.In an advantageous embodiment, in this case, the lighting element in each case comprise an LED for a warm white light and a LED for cold white light. By a suitable mixture of the two LEDs, an individually preferred color temperature can be set.

Ferner kann das wenigstens eine optische Element ein Steuerungselement und ggf. eine Kommunikationseinheit und/oder wenigstens einen lichtempfindlichen Sensor umfassen, wobei das Steuerungselement den Betrieb des wenigstens einen Beleuchtungselements steuert, gegebenenfalls auf Grundlage von über die Kommunikationseinheit empfangenen Signalen oder von dem lichtempfindlichen Sensor ausgegebenen Signalen. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es, beispielsweise zu bestimmten Tageszeiten wie der Abenddämmerung das wenigstens eine Beleuchtungselement automatisch in Betrieb zu nehmen oder abhängig von der außerhalb des Lichtschachts gemessenen Helligkeit die Lichtstärke der Beleuchtungselemente zu regeln. Ferner könnte das wenigstens eine Beleuchtungselement auch von einem Benutzer mittels einer Fernbedienung eingeschaltet oder eingestellt werden.Furthermore, the at least one optical element may comprise a control element and optionally a communication unit and / or at least one photosensitive sensor, wherein the control element controls the operation of the at least one illumination element, optionally based on the communication unit received signals or output from the photosensitive sensor signals. Such a configuration makes it possible, for example at certain times of day such as dusk, to automatically put the at least one lighting element into operation or to regulate the light intensity of the lighting elements as a function of the brightness measured outside the light shaft. Furthermore, the at least one lighting element could also be switched on or set by a user by means of a remote control.

In einer Ausführungsform kann das dem zweiten optischen Element zugeordnete zweite Licht-Umlenkelement durch einen zweiten Spiegel gebildet sein.In one embodiment, the second light deflecting element associated with the second optical element may be formed by a second mirror.

In einer Weiterbildung kann der wenigstens eine dem zweiten optischen Element zugeordnete zweite Spiegel sich wenigstens abschnittsweise parallel zu der Längsrichtung des Lichtschachts erstrecken. Alternativ oder zusätzlich kann sich der wenigstens eine dem zweiten optischen Element zugeordnete zweite Spiegel wenigstens abschnittsweise unter einem Winkel zu der Längsrichtung des Lichtschachts erstrecken, wobei die Erstreckung des zweiten optischen Elements in Breitenrichtung des Lichtschachts vorzugsweise weniger als 75% der Breite des Schachts beträgt und weiter bevorzugt weniger als 50%.In a further development, the at least one second mirror assigned to the second optical element can extend at least in sections parallel to the longitudinal direction of the light shaft. Alternatively or additionally, the at least one second mirror associated with the second optical element may extend at least in sections at an angle to the longitudinal direction of the light shaft, wherein the extension of the second optical element in the width direction of the light shaft is preferably less than 75% of the width of the duct and further preferably less than 50%.

Insbesondere kann sich der wenigstens eine dem zweiten optischen Element zugeordnete zweite Spiegel über einen ersten Abschnitt parallel zur Längsrichtung des Lichtschachts erstrecken und über einen zweiten Abschnitt unter einem Winkel zu dieser Längsrichtung des Lichtschachts erstrecken, wobei dann der Übergang zwischen den beiden Abschnitten vorzugsweise in stetiger Weise durch einen bogenförmigen Abschnitt des Spiegels erfolgt. Durch diese geometrische Maßnahme kann eine hervorragende Lichtausbeute am Schachtausgang erzielt werden, wobei insbesondere ein Großteil des von dem wenigstens einen ersten optischen Element kommenden Lichts relativ unabhängig vom vorliegenden Einfallswinkel auf den zweiten Spiegel zum Schachtausgang abgelenkt wird.In particular, the at least one second mirror associated with the second optical element can extend over a first section parallel to the longitudinal direction of the light shaft and extend over a second section at an angle to this longitudinal direction of the light shaft, in which case the transition between the two sections is preferably in a continuous manner takes place through an arcuate portion of the mirror. By this geometric measure, an excellent light output at the shaft exit can be achieved, wherein in particular a majority of the light coming from the at least one first optical element is deflected relative to the present angle of incidence on the second mirror to the shaft exit.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung ferner ein dem Schachteingang zugeordnetes Abschlusselement, insbesondere ein Gitter, umfassen, wobei das erste optische Element ein Gehäuse umfassen kann, das dazu eingerichtet ist, mit dem Abschlusselement mechanisch verbindbar zu sein und insbesondere in einer Ausnehmung des Abschlusselements einhängbar zu sein.In one development of the invention, the device may further comprise a closure element associated with the shaft entrance, in particular a grid, wherein the first optical element may comprise a housing which is adapted to be mechanically connectable to the closure element and in particular in a recess of the closure element to be suspended.

Der Abschluss eines Lichtschachts zum Schachteingang beispielsweise durch ein Gitter ist eine bekannte Maßnahme, um das Eindringen von größeren Gegenständen in den Lichtschacht zu verhindern und insbesondere die Gefahr eines Hineinstürzens einer Person auszuschließen. Hierbei sind die Dimensionierungen von sowohl dem Abschlusselement als auch dem wenigstens einen ersten optischen Element relativ frei, wobei lediglich darauf geachtet werden muss, dass diese kompatibel zueinander sind. Es können daher handelsübliche Lichtschachtgitter verwendet werden, sofern die Abmessungen des Gehäuses des ersten optischen Elements dann geeignet gewählt werden. Beispielsweise kann das Gehäuse in diesem Fall in Draufsicht eine quadratische Form mit einer Seitenlänge von etwa 3 cm aufweisen.The conclusion of a light shaft to the shaft entrance, for example, by a grid is a known measure to prevent the penetration of larger objects in the light shaft and in particular to exclude the risk of a human being rushing in. In this case, the dimensions of both the closure element and the at least one first optical element are relatively free, care being taken only to ensure that they are compatible with one another. It is therefore possible to use commercial light well grids, provided that the dimensions of the housing of the first optical element are then suitably selected. For example, in this case, the housing may have a square shape with a side length of about 3 cm in plan view.

Des Weiteren können erfindungsgemäß eine Mehrzahl von ersten optischen Elementen in der Vorrichtung vorgesehen sein, die dann sämtlich mit dem Abschlusselement verbunden sind. Im bereits diskutierten Beispiel des Gitters als Abschlusselement können folglich mehrere erste optische Elemente in verschiedene Öffnungen des Gitter eingehängt sein. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringem Aufwand modular erweiterbar und konfigurierbar.Furthermore, according to the invention, a plurality of first optical elements can be provided in the device, which are then all connected to the terminating element. In the example of the grating as already discussed, a plurality of first optical elements can consequently be suspended in different openings of the grating. As a result, the device according to the invention can be modularly expanded and configured with little effort.

Zuletzt kann dann auch noch das Abschlusselement als Ganzes schwenkbar gelagert sein, was insbesondere bei Verwendung einer Vielzahl von ersten optischen Elementen die Luftzirkulation durch den Lichtschacht verbessern kann.Finally, the closing element can then also be pivotally mounted as a whole, which can improve the air circulation through the light shaft, in particular when using a multiplicity of first optical elements.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert, wobei diese im Einzelnen zeigen:Further features and advantages of the invention are explained below by way of example with reference to the attached figures, wherein these show in detail:

1: eine Vorrichtung zum indirekten Beleuchten aus dem Stand der Technik; 1 a device for indirect illumination of the prior art;

2: eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrzahl von ersten optischen Elementen; 2 an embodiment of the present invention having a plurality of first optical elements;

3a: eine erste Variante eines ersten optischen Elements in einer Querschnittsansicht; 3a a first variant of a first optical element in a cross-sectional view;

3b: eine schräge Unteransicht des ersten optischen Elements aus 3a; 3b : an oblique bottom view of the first optical element 3a ;

4a: eine zweite Variante eines ersten optischen Elements in einer Querschnittsansicht; 4a a second variant of a first optical element in a cross-sectional view;

4b: eine schräge Unteransicht des ersten optischen Elements aus 4a; 4b : an oblique bottom view of the first optical element 4a ;

5a: eine dritte Variante eines ersten optischen Elements in einer Querschnittsansicht; 5a a third variant of a first optical element in a cross-sectional view;

5b: eine schräge Unteransicht des ersten optischen Elements aus 5a; 5b : an oblique bottom view of the first optical element 5a ;

6a: eine vierte Variante eines ersten optischen Elements in einer Querschnittsansicht; und 6a a fourth variant of a first optical element in a cross-sectional view; and

6b: eine schräge Unteransicht des ersten optischen Elements aus 6a 6b : an oblique bottom view of the first optical element 6a

In 1 ist zunächst eine Vorrichtung zum indirekten Beleuchten aus dem Stand der Technik gezeigt. Diese ist als ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet und befindet sich in einem Lichtschacht S, der eine Längsachse L und eine Breitenachse B aufweist. Der Lichtschacht S weist ferner einen Schachteingang 102 und einen Schachtausgang 104 auf, wobei der Schachteingang 102 beispielsweise ebenerdig benachbart zu einem Gebäude liegen kann und der Schachtausgang 104 dementsprechend ein Kellerfenster des Gebäudes darstellen kann. Die Vorrichtung 100 besteht im Wesentlichen aus einem transparenten Gehäuse 106, das in dem Lichtschacht S derart angepasst ist, dass es dort sicher gehalten ist. Es umfasst des Weiteren einen ebenen Spiegel 112, der sich unter einem Winkel zur Längsachse L und zur Breitenachse B des Lichtschachts S in Tiefenrichtung des Lichtschachts S erstreckt. Fällt nun durch den Schachteingang 102 Licht ein, so folgt dieses dem durch den Pfeil R angedeuteten Weg durch den Lichtschacht S und durch den Schachtausgang 104. Zuletzt ist in 1 mit einer gestrichelten Linie ein Grenzwinkel g angedeutet, von unterhalb dem einfallendes Licht den Spiegel 112 nicht mehr erreichen kann und somit nicht zur indirekten Beleuchtung beitragen kann.In 1 First, a device for indirect illumination from the prior art is shown. This is as generally by the reference numeral 100 is designated and located in a light well S, which has a longitudinal axis L and a width axis B. The light shaft S further has a shaft entrance 102 and a manhole exit 104 on, with the manhole entrance 102 for example, may lie at ground level adjacent to a building and the shaft exit 104 Accordingly, a basement window of the building can represent. The device 100 consists essentially of a transparent housing 106 which is adapted in the light shaft S so that it is held securely there. It also includes a level mirror 112 which extends at an angle to the longitudinal axis L and the width axis B of the light shaft S in the depth direction of the light shaft S. Now falls through the shaft entrance 102 Light on, this follows the path indicated by the arrow R through the light shaft S and through the shaft exit 104 , Last is in 1 with a dashed line a limit angle g indicated, from below the incident light the mirror 112 can no longer reach and thus can not contribute to indirect lighting.

In 2 ist hingegen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum indirekten Beleuchten gezeigt. Diese ist analog zu der in 1 gezeigten Vorrichtung ebenfalls in einem Lichtschacht S aufgenommen, der wiederum eine Längsachse L und eine Breitenachse B aufweist und einen Schachteingang 102 sowie einen Schachtausgang 104 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfasst eine Mehrzahl von ersten optischen Elementen 12 bzw. 12''', die in einem als Gitter ausgebildeten Abschlusselement 14 aufgenommen sind, das den Schacht S an seinem Schachteingang 102 nach oben abschließt, sowie ein zweites optisches Element 16. Die ersten optischen Elemente 12 und 12''' werden im Weiteren anhand der 3a, 3b, 6a und 6b näher beschrieben, es sei an dieser Stelle lediglich darauf hingewiesen, dass sie jeweils erste Spiegel 22 umfassen, die sich unter einem Winkel in den Lichtschacht S hinein erstrecken.In 2 On the other hand, a device according to the invention for indirect illumination is shown. This is analogous to the one in 1 also shown device received in a light shaft S, which in turn has a longitudinal axis L and a width axis B and a shaft entrance 102 and a manhole exit 104 includes. The device according to the invention is generally designated by the reference numeral 10 and includes a plurality of first optical elements 12 respectively. 12 ''' , which in a designed as a grid end element 14 are received, the shaft S at its shaft entrance 102 closes upwards, as well as a second optical element 16 , The first optical elements 12 and 12 ''' will be explained below on the basis of 3a . 3b . 6a and 6b described in more detail, it should be noted at this point only that they each first mirror 22 include extending at an angle in the light well S inside.

Das zweite optische Element 16 erstreckt sich in einem ersten Bereich 16a entlang der Wand des Lichtschachts S parallel zu der Längsachse L des Lichtschachts S, beschreibt dann in einem zweiten Abschnitt 16b eine Kurve, die sich von der Wand des Schachts S entfernt, um schließlich in einem dritten Abschnitt 16c geradlinig unter einem Winkel gegenüber der Längsachse L des Schachts S auszulaufen. Es besitzt an seiner dem Lichtschacht S zugewandten Seite eine Spiegeloberfläche 16d, die dem erfindungsgemäßen zweiten Licht-Umlenkelement entspricht.The second optical element 16 extends in a first area 16a along the wall of the light shaft S parallel to the longitudinal axis L of the light shaft S, then describes in a second section 16b a curve that separates from the wall of the shaft S, finally in a third section 16c straight line at an angle relative to the longitudinal axis L of the shaft S leak. It has on its side facing the light shaft S side a mirror surface 16d that corresponds to the second light deflection element according to the invention.

In 2 sind beispielhaft einzelne mögliche Strahlengänge von einfallendem Licht anhand von Pfeilen P1 und P2 angedeutet, die zeigen, wie durch den Schachteingang 102 einfallende Lichtstrahlen zunächst von unter anderem in 3a gezeigten Sammellinsen der ersten optischen Elemente zu den ersten Spiegeln 22 der ersten optischen Elemente 12 bzw. 12''' gebrochen und an diesen reflektiert werden. Durch die Reflexion werden die Lichtstrahlen in Richtung des zweiten optischen Elements 16 abgelenkt und dann an der Spiegeloberfläche 16d des zweiten optischen Elements erneut reflektiert und in Richtung des Schachtausgangs 104 abgelenkt. Es ist ersichtlich, dass bereits der Einfallswinkel des Lichtstrahls P1 wesentlich kleiner ist als der Grenzwinkel g aus 1. In der Tat können mit der in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 auch noch Lichtstrahlen zum Schachtausgang umgelenkt werden, die beinahe horizontal auf die ersten optischen Elemente 12 bzw. 12''' einfallen.In 2 For example, individual possible beam paths of incident light are indicated by arrows P1 and P2, which show how through the shaft entrance 102 incident rays of light from among others in 3a shown converging lenses of the first optical elements to the first mirrors 22 the first optical elements 12 respectively. 12 ''' be broken and reflected on these. The reflection causes the light rays to move in the direction of the second optical element 16 distracted and then at the mirror surface 16d the second optical element reflected again and in the direction of the shaft exit 104 distracted. It can be seen that even the angle of incidence of the light beam P1 is substantially smaller than the critical angle g aus 1 , In fact, with the in 2 shown device according to the invention 10 Also, light beams are redirected to the manhole exit, which is almost horizontal to the first optical elements 12 respectively. 12 ''' come to mind.

In den 3a und 3b ist nun eine Variante eines ersten optischen Elements 12 in einer vergrößerten Ansicht gezeigt. Das erste optische Element 12 umfasst den schon anhand von 2 beschriebenen ersten Spiegel 22, der entlang eines angedeuteten Pfeils um eine Schwenkachse A schwenkbar ist. Ferner ist im oberen Bereich des ersten optischen Elements 12 eine Sammellinse 24 mit einer in 3 senkrecht verlaufenden optischen Achse O angeordnet, die ebenso wie der erste Spiegel 22 an einem Gehäuse 26 des ersten optischen Elements 12 gehaltert ist. Das Gehäuse 26 umfasst ferner an beiden Seiten Vorsprünge 26a, mittels derer das erste optische Element 12 in das in 2 gezeigte Gitter 14 eingehängt werden kann. Die Sammellinse 24 hat vorwiegend die Aufgabe, einfallendes Licht auf den Spiegel 22 zu bündeln, so dass die Ausbeute des in Richtung des Schachtausgangs 104 umgelenkten Lichts erhöht wird.In the 3a and 3b is now a variant of a first optical element 12 shown in an enlarged view. The first optical element 12 already includes the basis of 2 described first mirror 22 which is pivotable about a pivot axis A along an indicated arrow. Furthermore, in the upper region of the first optical element 12 a condenser lens 24 with an in 3 perpendicular optical axis O arranged, as well as the first mirror 22 on a housing 26 of the first optical element 12 is held. The housing 26 further comprises projections on both sides 26a , by means of which the first optical element 12 in the in 2 shown grid 14 can be hung. The condenser lens 24 has the main task, incident light on the mirror 22 to bundle, so that the yield of the direction of the shaft exit 104 deflected light is increased.

In 3b ist das in 3a gezeigte erste optische Element 12 erneut gezeigt, dieses Mal in einer Ansicht von schräg unten. Es ist zu erkennen, dass das Gehäuse 26 des ersten optischen Elements 12 eine im Wesentlichen quadratische Form aufweist, was es insbesondere für handelsübliche Gitter zur Abdeckung von Lichtschächten geeignet macht.In 3b is that in 3a shown first optical element 12 shown again, this time in a view from diagonally below. It can be seen that the case 26 of the first optical element 12 has a substantially square shape, which makes it particularly suitable for commercial grids to cover light wells.

In den 4a und 4b ist eine zweite Variante eines ersten optischen Elements 12' gezeigt, in welchem anstelle des Spiegels 22 eine Mehrzahl von Lichtleitern 22' die Aufgabe erfüllen, das Licht in Richtung des zweiten optischen Elements 16 umzulenken. Diese Lichtleiter 22' führen in bekannter Weise durch interne Totalreflexion Licht, das an einem Ende in sie einfällt, zu ihrem anderen Ende, wo es dann wieder austritt. Anstelle der Mehrzahl von Lichtleitern könnte auch ein einzelner Lichtleiter verwendet werden und bei geeigneter Anordnung und Wahl des oder der Lichtleiter/s könnte unter Umständen auf die Sammellinse auch vollständig verzichtet werden.In the 4a and 4b is a second variant of a first optical element 12 ' shown in which instead of the mirror 22 a plurality of optical fibers 22 ' fulfill the task of light in the direction of the second optical element 16 redirect. These light guides 22 ' In a known way, by total internal reflection light, which enters at one end into it, to its other end, where it then exits again. Instead of the plurality of optical fibers and a single optical fiber could be used and with a suitable arrangement and choice of the or the light guide / s could possibly be completely dispensed with the converging lens.

Die weiteren Komponenten des ersten optischen Elements 12' aus den 4a und 4b entsprechen hierbei denjenigen des ersten optischen Elements 12 aus den 3a und 3b, weswegen auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten hier verzichtet sein soll. Es sei lediglich darauf hingewiesen, dass das erste optische Element 12' ebenfalls eine Sammellinse 24 und Vorsprünge 26a aufweist und daher in gleicher Weise wie das erste optische Element 12 aus den 3a und 3b verwendet werden kann.The other components of the first optical element 12 ' from the 4a and 4b in this case correspond to those of the first optical element 12 from the 3a and 3b Therefore, a detailed description of these components should be omitted here. It should only be noted that the first optical element 12 ' also a condensing lens 24 and projections 26a and therefore in the same way as the first optical element 12 from the 3a and 3b can be used.

In den 5a und 5b ist des Weiteren eine dritte Variante eines ersten optischen Elements 12'' gezeigt, in der sowohl ein Spiegel 22 als auch eine Mehrzahl von Lichtleitern 30 eingesetzt werden, die gemeinsam ein erstes Licht-Umlenkelement im Sinne der Erfindung bilden, wobei die weiteren Komponenten des ersten optischen Elements 12'' erneut denjenigen des ersten optischen Elements 12 aus den 3a und 3b entsprechen. Die Lichtleiter 30 nehmen in dieser Variante das von der Sammellinse 24 gebrochene Licht auf und führen es in annähernd parallelen Strahlen zu dem Spiegel 22.In the 5a and 5b is further a third variant of a first optical element 12 '' shown in the both a mirror 22 as well as a plurality of optical fibers 30 are used, which together form a first light-deflecting element in the context of the invention, wherein the other components of the first optical element 12 '' again that of the first optical element 12 from the 3a and 3b correspond. The light guides 30 take in this variant of the condenser lens 24 refracted light and lead it in approximately parallel rays to the mirror 22 ,

In den 6a und 6b ist dann zuletzt eine vierte Variante eines ersten optischen Elements 12''' gezeigt, wobei die aus dem optischen Element 12 aus 3 bekannten Merkmale ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.In the 6a and 6b is then last a fourth variant of a first optical element 12 ''' shown, with the out of the optical element 12 out 3 known features are also designated by the same reference numerals.

Neben den bereits anhand von 3a diskutierten Elementen Spiegel 22 und Gehäuse 26 weist das erste optische Element 12''' ferner eine Beleuchtungseinheit 28 auf. Diese Beleuchtungseinheit 28 umfasst hierbei zwei gesonderte LED-Anordnungen 28a und 28b, die in 4b deutlich zu erkennen sind. Insbesondere ist die erste LED-Anordnung 28a dazu vorgesehen, warmweißes Licht auf den Spiegel 22 der optischen Anordnung 12''' auszusenden und umfasst hierzu bekannte Komponenten wie eine LED mit einem geeigneten Spektrum, eine Energieversorgung und eine geeignete Optik. Ähnliches gilt für die zweite LED-Anordnung 28b, die allerdings eine LED für kaltweißes Licht umfasst.In addition to those already based on 3a discussed elements mirror 22 and housing 26 has the first optical element 12 ''' furthermore a lighting unit 28 on. This lighting unit 28 this includes two separate LED arrangements 28a and 28b , in the 4b are clearly visible. In particular, the first LED arrangement 28a provided warm white light on the mirror 22 the optical arrangement 12 ''' For this purpose, it comprises known components such as an LED with a suitable spectrum, a power supply and a suitable optics. The same applies to the second LED arrangement 28b which, however, includes a LED for cool white light.

Mit Hilfe der aus den beiden LED-Anordnungen 28a und 28b aufgebauten Beleuchtungseinheit kann durch geeignete Ansteuerung der beiden Anordnungen 28a und 28b eine gewünschte Mischung von warmweißem und kaltweißen Licht erreicht werden, das dann analog zu von außen einfallendem Licht über den ersten Spiegel 22 und die Spiegeloberfläche 16d des zweiten optischen Elements 16 ebenfalls in Richtung des Schachtausgangs umgelenkt wird.With the help of the two LED arrangements 28a and 28b constructed lighting unit can by suitable control of the two arrangements 28a and 28b a desired mixture of warm white and cold white light is achieved, which then analogous to externally incident light through the first mirror 22 and the mirror surface 16d of the second optical element 16 is also deflected in the direction of the shaft exit.

Wenngleich im Vorhergehenden stets von einer durchgehenden Spiegelfläche für sowohl die ersten Spiegel 22 als auch den zweiten Spiegel 16d ausgegangen worden ist, so ist dem Fachmann ersichtlich, dass die jeweiligen Spiegel auch aus mehreren Unterspiegeln aufgebaut sein können, beispielsweise facettiert.Although, in the foregoing, there is always a continuous mirror surface for both the first mirrors 22 as well as the second mirror 16d has been assumed, it will be apparent to those skilled in the art that the respective mirrors may also be constructed from a plurality of sub-mirrors, for example faceted.

Claims

Device for indirect illumination using a light shaft (S) with a longitudinal (L) and a width axis (B) and a shaft entrance ( 102 ) and a manhole exit ( 104 ), the plane of the shaft entrance ( 102 ) is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis (L) of the light shaft (S) and the plane of the shaft exit ( 104 ) is oriented substantially parallel to the longitudinal axis (L) of the light shaft (S), comprising: - at least one of the shaft entrance ( 102 ) associated first optical element ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ), which at least a first light-deflecting element ( 22 ; 22 ' ), which is arranged within the light shaft (S); and at least one second optical element arranged inside the light shaft (S) ( 16 ), which at least one second light deflecting element ( 16d ).

Apparatus according to claim 1, wherein the at least one first light deflecting element ( 22 ) by at least one first mirror ( 22 ) is formed.

Apparatus according to claim 2, wherein the plane of the at least one first mirror ( 22 ) from the shaft entrance ( 102 ) at an angle to the longitudinal axis (L) of the lightwell (S) from the plane of the shaft exit ( 104 ) extends away.

Device according to claim 2 or 3, wherein the at least one first mirror ( 22 ) is pivotally mounted and preferably in a plurality of pivotal positions can be fixed, wherein in at least one of the plurality of pivotal positions, the plane of the at least one first mirror ( 22 ) from the shaft entrance ( 102 ) at an angle to the longitudinal axis (L) of the light well (S) from the plane of the well exit ( 104 ) extends away.

Apparatus according to claim 4, wherein the pivot axis (A) is oriented perpendicular to the longitudinal axis (L) and the width axis (B) of the light shaft (S).

Apparatus according to claim 1, wherein the first light-deflecting element ( 22 ' ) by at least one light guide ( 22 ' ) is formed.

Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one first optical element ( 12 ; 12 '; 12 '' ) at least one converging lens ( 24 ) whose optical axis (O) is oriented substantially parallel to the longitudinal axis (L) of the light shaft (S).

Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one first element ( 12 ''' ) at least one lighting element ( 28 ), in particular at least one LED.

Apparatus according to claim 8, wherein the at least one lighting element ( 28 ) at least one LED for warm white light ( 28a ) and a cold white light LED ( 28b ).

Device according to one of claims 8 or 9, wherein the at least one first optical element ( 12 ''' ) further comprises a control element and optionally a communication unit and / or at least one photosensitive sensor, and the control element controls the operation of the at least one lighting element ( 28 ), optionally based on signals received via the communication unit or signals output from the photosensitive sensor.

Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one of the second optical element ( 16 ) associated second light-deflecting element ( 16d ) by a second mirror ( 16d ) is formed.

Apparatus according to claim 11, wherein the second mirror ( 16d ) extends at least in sections parallel to the longitudinal direction (L) of the light shaft (S).

Apparatus according to claim 11 or 12, wherein the at least one of the second optical element ( 16 ) associated second mirror ( 16d ) extends at least in sections at an angle to the longitudinal direction (L) of the light shaft (S), the extension of the second optical element ( 16 ) in the width direction of the light shaft (S) is preferably less than 75% of the width of the shaft, more preferably less than 50%.

Device according to claim 12 and 13, wherein the transition between the section extending parallel to the longitudinal direction (FIG. 16a ) of the at least one second mirror ( 16d ) and at an angle to the longitudinal axis (L) extending portion ( 16c ) of the at least one second mirror ( 16d ) in a continuous manner by an arcuate section ( 16b ) he follows.

Device according to one of the preceding claims, further comprising the manhole entrance ( 102 ) associated final element ( 14 ), in particular a grid, wherein the first optical element ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ) a housing ( 26 ), which is adapted to be connected to the closing element ( 14 ) to be mechanically connectable and in particular in a recess of the closing element ( 14 ) to be suspended.

Apparatus according to claim 13, comprising a plurality of first optical elements ( 12 ; 12 '; 12 ''; 12 ''' ), all of which with the closing element ( 14 ) are connected.

Device according to claim 15 or claim 16, wherein the closure element ( 14 ) is pivotally mounted.