DE102017103219A1

DE102017103219A1 - Beleuchtungseinrichtung, Verfahren zur Beleuchtung und Beleuchtungsanlage

Info

Publication number: DE102017103219A1
Application number: DE102017103219.3A
Authority: DE
Inventors: Arne Fleissner; Armin Heinrichsdobler; Nina Riegel; Thomas Wehlus; Sebastian Wittmann
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-16
Also published as: WO2018149935A1

Abstract

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung (10) mit einer Mehrzahl von Leuchtsegmenten (1) angegeben, wobei jedes Leuchtsegment (1) ein Leuchtelement (2) und ein dem Leuchtelement (2) nachgeordnetes Optikelement (3) aufweist und wobei zumindest zwei oder mehr Leuchtsegmente (1) vorhanden sind, die im Betrieb voneinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken (21, 22, 23, 24, 25) erzeugen und die unabhängig voneinander betreibbar sind.
Weiterhin werden ein Verfahren zur Beleuchtung und eine Beleuchtungsanlage (100) angegeben.

Description

Es werden eine Beleuchtungseinrichtung, ein Verfahren zur Beleuchtung und eine Beleuchtungsanlage angegeben.
Üblicherweise werden Lichtquellen an der Decke oder den Wänden eines Raumes verteilt, um den Raum zu beleuchten. Dabei gibt die jeweilige fixe Abstrahlcharakteristik sowie die räumliche Verteilung der Lichtquellen die Intensitätsverteilung des Lichts im Raum vor. Eine Überlagerung des Lichts der Lichtquellen führt zu einer lediglich mehr oder weniger homogenen Beleuchtung.
Weiterhin ist es schwierig, die mit fixen Lichtquellen erzeugte Beleuchtung an verschiedene Szenarien flexibel anzupassen, also beispielsweise der Wechsel von einer Ausleuchtung des ganzen Raums zur gezielten Beleuchtung verschiedener Bereiche des Raumes unabhängig von der Position der Lichtquellen im Raum. Daher muss üblicherweise die Beleuchtung für verschiedene Beleuchtungsszenarien parallel installiert werden.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Beleuchtungseinrichtung anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Beleuchtung eines Raums anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Beleuchtungsanlage anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch Gegenstände und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine Beleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl von Leuchtsegmenten auf. Insbesondere kann es sich bei der Beleuchtungseinrichtung um eine zusammenhängende Einheit von Leuchtsegmenten handeln. Mit anderen Worten können die Leuchtsegmente also miteinander mechanisch verbunden und gemeinsam montierbar sein. Bei den Leuchtsegmenten handelt es sich somit insbesondere um keine Einzelemitter, die unabhängig voneinander montiert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Leuchtsegmente unabhängig voneinander betreibbar. Mit anderen Worten können zumindest zwei oder mehr oder bevorzugt alle der Leuchtsegmente unabhängig von den jeweils anderen Leuchtsegmenten der Beleuchtungseinrichtung betrieben werden und durch einen jeweiligen individuellen Betrieb unabhängig voneinander Licht abstrahlen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform strahlt jedes der Leuchtsegmente Licht mit einer bestimmten Abstrahlcharakteristik ab. Die Abstrahlcharakteristik kann durch einen oder mehrere Parameter definiert sein, die ausgewählt sind aus der Abstrahlrichtung, dem Öffnungswinkel eines abgestrahlten Lichtkegels und der Lichtstärkeverteilung. Die Abstrahlrichtung kann hierbei beispielsweise diejenige Richtung bezeichnen, in der die abgestrahlte Intensität am höchsten ist. Weiterhin kann die Abstrahlrichtung auch eine über die Lichtstärkeverteilung gemittelte Richtung sein. Insbesondere sind zumindest zwei oder mehr Leuchtsegmente vorhanden, die im Betrieb voneinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristik erzeugen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass zumindest ein erstes und ein zweites Leuchtsegment vorhanden sind, wobei das erste Leuchtsegmente im Betrieb Licht mit einer ersten Abstrahlcharakteristik und das zweite Leuchtsegmente im Betrieb Licht mit einer zweiten Abstrahlcharakteristik erzeugt und die erste Abstrahlcharakteristik verschieden von der zweiten Abstrahlcharakteristik ist. Es können auch mehr als zwei, also beispielsweise drei oder vier oder mehr, Leuchtsegmente in der Beleuchtungseinrichtung vorhanden sein, die jeweils eine Abstrahlcharakteristik erzeugen, wobei sich die Abstrahlcharakteristiken der drei oder vier oder mehr Leuchtsegmente jeweils paarweise unterscheiden. Weiterhin kann es auch sein, dass jedes der Mehrzahl von Leuchtsegmente eine Abstrahlcharakteristik erzeugt, die unterschiedlich zu den Abstrahlcharakteristiken ist, die durch alle anderen der Mehrzahl der Leuchtsegmente erzeugt wird.
Dass Abstrahlcharakteristiken unterschiedlich sind, bedeutet insbesondere, dass die Unterschiede willentlich durch entsprechende gezielt gewählte bauliche Maßnahmen in Bezug auf die Leuchtsegmente erzeugt sind und nicht durch Fertigungsschwankungen hervorgerufene Abweichungen voneinander sind. Unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken können sich insbesondere im Hinblick auf zumindest einen oder mehrere Parameter unterscheiden, die ausgewählt sind aus der Abstrahlrichtung, dem Öffnungswinkel eines abgestrahlten Lichtkegels und der Lichtstärkeverteilung. Somit können Leuchtsegmente, die unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken aufweisen, insbesondere unterschiedliche Raumwinkelbereiche beleuchten. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass die abgestrahlte Intensität des von einem oder mehreren oder allen Leuchtsegmenten jeweils abgestrahlten Lichts variierbar ist. Dadurch können unterschiedliche Raumwinkelbereiche unterschiedlich stark beleuchtet werden.
Zusätzlich zu den unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken können auch zumindest zwei oder mehr Leuchtsegmente vorhanden sein, die Licht mit gleichen oder unterschiedlichen Farben abstrahlen können. Mit anderen Worten können zumindest zwei oder mehr oder alle Leuchtsegmente im Betrieb Licht mit einem gleichen Farbeindruck erzeugen. Weiterhin können zumindest zwei oder mehr oder eine Leuchtsegmente im Betrieb Licht mit voneinander unterschiedlichen Farbeindrücken erzeugen. Hierbei kann es auch möglich sein, dass die von einem oder mehreren oder allen Leuchtsegmenten jeweils abgestrahlte Farbe variierbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mehrzahl der Leuchtsegmente in zumindest zwei Gruppen unterteilbar, wobei die Leuchtsegmente innerhalb einer Gruppe eine selbe Abstrahlcharakteristik erzeugen und Leuchtsegmente aus verschiedenen Gruppen voneinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken erzeugen. Mit anderen Worten sind zumindest zwei Leuchtsegmente, die einer ersten Gruppe zugeordnet werden können, und zumindest zwei Leuchtsegmente, die einer zweiten Gruppe zugeordnet werden können, vorhanden, wobei jeweils die Leuchtsegmente der ersten Gruppe untereinander gleiche Abstrahlcharakteristiken und die Leuchtsegmente der zweiten Gruppe untereinander gleiche Abstrahlcharakteristiken aufweisen und die von den Leuchtsegmenten der ersten Gruppe erzeugte Abstrahlcharakteristik unterschiedlich von der von den Leuchtsegmenten der zweiten Gruppe erzeugten Abstrahlcharakteristik ist. Darüber hinaus kann die Mehrzahl der Leuchtsegmente in mehr als zwei solche Gruppen mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken unterteilbar sein. Jede der Gruppen kann zwei oder mehr Leuchtsegmente enthalten, wobei zumindest zwei oder mehr Gruppen eine gleiche Anzahl oder eine unterschiedliche Anzahl von Leuchtsegmenten aufweisen kann.
Gemäß weiteren Ausführungsform sind die Leuchtsegmente derart angeordnet, dass Leuchtsegmente mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken unmittelbar zueinander benachbart sind. Weist die Beleuchtungseinrichtung verschiedene Gruppen mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken auf, so können die Leuchtsegmente derart angeordnet sein, dass Leuchtsegmente aus verschiedenen Gruppen unmittelbar zueinander benachbart sind. Beispielsweise können Leuchtsegmente aus verschiedenen Gruppen auch in einer periodischen Anordnung angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jedes der Leuchtsegmente ein Leuchtelement und ein dem Leuchtelement nachgeordnetes Optikelement auf. Insbesondere kann jedes Leuchtsegmente genau ein Leuchtelement und genau ein dem genau einem Leuchtelement nachgeordnetes Optikelement aufweisen. Mit anderen Worten kann die Beleuchtungseinrichtung eine Anzahl N Leuchtsegmente, beispielsweise mit N ≥ 2 oder N ≥ 5 oder N ≥ 10 oder N ≥ 20, aufweisen, die durch die gleiche Anzahl N Leuchtelemente und die gleiche Anzahl N Optikelemente gebildet werden, wobei jeweils genau eines der Optikelemente genau einem der Leuchtelemente zugeordnet ist. Besonders bevorzugt weist die Beleuchtungseinrichtung zusätzlich zur Mehrzahl der Leuchtsegmente und damit zusätzlich zur Mehrzahl der die Leuchtsegmente bildenden Leuchtelemente und Optikelemente keine weiteren Leuchtsegmente, keine weiteren Leuchtelemente und keine weiteren Optikelemente auf. In Bezug auf die Anzahl der Lichtquellen kann die Beleuchtungseinrichtung somit aus der Mehrzahl der Leuchtsegmente bestehen und somit außer der Mehrzahl von Leuchtsegmenten keine anderen Lichtquellen aufweisen, wobei die Beleuchtungseinrichtung durchaus weitere andere Elemente wie beispielsweise mechanische, elektrische und elektronische Elemente und Komponenten aufweisen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken zumindest zum Teil oder ausschließlich durch unterschiedliche Optikelemente erzeugt. Das kann insbesondere auch bedeuten, dass die Beleuchtungseinrichtung unterschiedliche Optikelemente aufweist. Beispielsweise können auch alle Optikelemente der Beleuchtungseinrichtung unterschiedlich zueinander sein. Weiterhin können unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken zumindest zum Teil auch durch im Verhältnis zu den Leuchtelementen unterschiedlich angeordnete Optikelemente erzeugt werden. Zumindest zwei Leuchtsegmente, die sich in ihren Abstrahlcharakteristiken unterscheiden, können somit unterschiedliche Optikelemente und/oder räumlich zum jeweiligen Leuchtelement unterschiedlich angeordnete Optikelemente aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Optikelemente ausgewählt aus transparenten Linsen, teilverspiegelten Linsen, Reflektoren und Kombinationen daraus. Unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken können beispielsweise durch unterschiedlich geformte Linsen oder unterschiedlich geformte Reflektoren oder unterschiedliche räumliche Anordnungen zum jeweiligen Leuchtelement oder durch Kombinationen solcher Maßnahmen erzeugt werden. Zumindest zwei oder mehr oder alle Optikelemente können jeweils einzeln oder in Form eines mechanisch zusammenhängenden Verbunds über den zugehörigen Leuchtelementen montiert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Leuchtelement eine anorganische Licht emittierende Diode (LED) auf oder wird dadurch gebildet. Weiterhin können auch mehrere oder alle Leuchtelemente jeweils eine LED aufweisen oder dadurch gebildet werden. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass die Beleuchtungseinrichtung als Leuchtelemente ausschließlich LEDs aufweist. Hierbei kann insbesondere jedes der Leuchtelemente durch genau eine LED gebildet werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass ein Leuchtelement durch mehrere LEDs oder durch eine segmentierte LED mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Leuchtbereichen gebildet wird. Die LEDs können beispielsweise auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein. Insbesondere können die LEDs hierbei auf dem Träger matrixartig angeordnet sein, beispielsweise in einer quadratischen oder rechteckigen oder sechseckigen oder achteckigen oder kreisrunden oder elliptischen Matrix oder einer Kombination daraus. Die in der Beleuchtungseinrichtung verwendeten LEDs können alle gleich ausgebildet sein und somit alle Licht mit einer gleichen Farbe abstrahlen. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass LEDs verwendet werden die voneinander unterschiedliche Lichtfarben emittieren. LEDs sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Leuchtelement eine organische Licht emittierende Diode (OLED) oder einen Teil davon auf oder wird durch eine OLED oder einen Teil davon gebildet. Insbesondere kann ein Leuchtelement durch zumindest einen oder genau einen Leuchtbereich einer OLED gebildet werden. Die OLED kann in eine Vielzahl von unabhängig voneinander ansteuerbaren Leuchtbereichen strukturiert sein, die in Gruppen oder alleine jeweils ein Leuchtelement bilden können. Die Leuchtbereiche können wie vorab für die LEDs beschrieben matrixartig angeordnet sein. Die Leuchtbereiche können so ausgebildet sein, dass alle Leuchtbereiche Licht mit einer gleichen Farbe oder unterschiedlich farbiges Licht abstrahlen können. Insbesondere kann es auch möglich sein, dass die Beleuchtungseinrichtung als Leuchtelemente ausschließlich Leuchtbereiche einer OLED, insbesondere einer einzigen OLED, aufweist. OLEDs mit unabhängig voneinander ansteuerbaren gleiches oder unterschiedliches Licht emittierenden Leuchtbereichen sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jedes der Leuchtelemente eine Leuchtfläche mit einer charakteristischen Abmessung von größer oder gleich 500 µm oder größer oder gleich 1000 µm auf. Die charakteristische Abmessung kann hierbei je nach Form der Leuchtfläche beispielsweise eine Kantenlänge oder ein Durchmesser sein. Bei Leuchtelementen mit quadratischer Leuchtfläche kann diese beispielsweise eine Fläche von größer oder gleich 500 µm × 500 µm oder größer oder gleich 1000 µm × 1000 µm aufweisen. Bei Leuchtelementen mit einer runden Leuchtfläche kann diese beispielsweise ein Durchmesser von größer oder gleich 500 µm × 500 µm oder größer oder gleich 1000 µm × 1000 µm aufweisen.
Bei der hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung kann mit Vorteil durch eine Superposition der unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken der Leuchtsegmente eine gewünschte überlagerte Abstrahlcharakteristik erzeugt und variiert werden. Dabei können die Leuchtelemente von Leuchtsegmenten mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken mit unterschiedlichen Intensitäten betrieben werden, so dass eine Gewichtung der unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken in der überlagerten Abstrahlcharakteristik erreicht werden kann. Beispielsweise kann die Leuchtdichte bestimmter Leuchtsegmente gedimmt werden, um ihren Anteil an der Gesamtabstrahlung und somit an der überlagerten Abstrahlcharakteristik zu reduzieren. Weist die Beleuchtungseinrichtung Leuchtsegmente mit unterschiedlich farbig emittierenden Leuchtelementen auf, so kann zusätzlich zur Erzeugung und Variationen einer gewünschten Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung auch die von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Mischfarbe gezielt eingestellt und variiert werden. Somit kann es bei der hier beschriebenen Beleuchtungseinrichtung mit Vorteil möglich sein, die Lichtverteilung, die Helligkeit sowie gegebenenfalls auch die Farbe des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Mischlichts gezielt einzustellen und zu variieren. Insbesondere kann dadurch auch eine dynamische und unmittelbare Lichtfeldkontrolle möglich sein. Somit kann auf einen bisher notwendigen Wechsel von Optiken oder den Einsatz von schaltbaren Streufilmen verzichtet werden. Helligkeit, Abstrahlcharakteristik und gegebenenfalls auch Farbe des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichts des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichts können während des Betriebs individuell beispielsweise auf die Bedürfnisse eines Kunden abgestimmt werden können. Somit können auch frei wählbare kundenspezifische Abstrahlszenarien möglich sein, die beispielsweise zu einer Markendefinition beitragen können. Insbesondere bei der Verwendung einer OLED kann es weiterhin auch möglich sein, dass nur eine einzige solche OLED nötig ist, um den entsprechenden Effekt der schaltbaren Lichtverteilung zu erreichen. Ein Einbau einer Vielzahl von Lichtquellen an verschiedenen Positionen im Raum zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung, Helligkeit und Farbe kann somit entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung ein gewünschtes Beleuchtungsszenario festgelegt, an das die überlagerte Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung angepasst wird. Das Beleuchtungsszenario kann insbesondere gewünschten Lichtverhältnissen an einem oder mehreren Punkten in einem zu beleuchtenden Raum entsprechen. Lichtverhältnisse können insbesondere durch die Helligkeit oder durch die Helligkeit und die Lichtfarbe definiert sein. Die Anpassung der Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung kann insbesondere dadurch möglich sein, dass die Abstrahlintensität jedes der Leuchtsegmente der Beleuchtungseinrichtung individuell festgelegt werden kann, was insbesondere auch einschließen kann, dass eines oder mehrere der Leuchtsegmente nicht betrieben werden. Weiterhin können eines oder mehrere oder alle der Leuchtsegmente bei einer Intensität betrieben werden, die geringer als eine maximale Intensität des jeweiligen Leuchtsegments ist. Darüber hinaus können auch eines oder mehrere oder alle der Leuchtsegmente bei einer maximalen Intensität betrieben werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Beleuchtung eines Raumes zumindest eine vorab beschriebene Beleuchtungseinrichtung verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Beleuchtungsanlage, die für die Verwendung zur Durchführung des Verfahrens zur Beleuchtung des Raums vorgesehen und eingerichtet ist, zumindest eine Beleuchtungseinrichtung auf.
Die vorab und im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und Merkmale gelten gleichermaßen für die Beleuchtungseinrichtung, das Verfahren zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung, das Verfahren zur Beleuchtung eines Raumes und die Beleuchtungsanlage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird beim Verfahren zur Beleuchtung eines Raum mit zumindest einer Beleuchtungseinrichtung eine Steuerungseinheit bereitgestellt, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung unabhängig voneinander anzusteuern. Die Steuerungseinheit kann als zur zumindest einen Beleuchtungseinrichtung separates Bauelement ausgebildet sein. Weiterhin kann die Steuerungseinheit auch zumindest teilweise oder ganz in die zumindest eine Beleuchtungseinrichtung integriert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinheit dazu vorgesehen und eingerichtet, drahtlos mit einem Lichtsensor zu kommunizieren. Mittels des Lichtsensors können Lichtverhältnisse im zu beleuchten Raum vermessen werden. Dadurch, dass der Lichtsensor und die Steuerungseinheit drahtlos miteinander kommunizieren können, kann die Vermessung der Lichtverhältnisse im Raum unabhängig von der Position der Steuerungseinheit im Raum mithilfe des Lichtsensors vorgenommen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden beim Verfahren zur Beleuchtung des Raumes mit dem Lichtsensor an einem oder an mehreren von einem Benutzer gewählten Messpunkten im Raum die Lichtverhältnisse vermessen. Die Messpunkte können diskrete, voneinander getrennte Punkte im zu beleuchten Raum sein. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass die Messepunkte kontinuierlich entlang einer vom Benutzer gewählten Messstrecke durch den Raum angeordnet sind, die vom Benutzer abgeschritten werden kann. Weiterhin können über eine mit der Steuerungseinheit kommunizierende Einstelleinheit gewünschte Lichtverhältnisse an den Messpunkten eingestellt werden. Die Einstelleinheit kann dazu vorgesehen und eingerichtet sein, drahtlos mit der Steuerungseinheit zu kommunizieren, so dass von einem Benutzer eine Einstellung von gewünschten Lichtverhältnissen unabhängig von der Position der Steuerungseinheit im Raum vorgenommen werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform steuert die Steuerungseinheit Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung derart an, dass die gewünschten Lichtverhältnisse an den Messpunkten erzeugt werden. Dies kann wie vorab beschrieben insbesondere durch eine individuelle Ansteuerung der Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Beleuchtungsanlage zusätzlich zur zumindest einen Beleuchtungseinrichtung eine Steuerungseinheit, einen Lichtsensor und eine Einstelleinheit auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Lichtsensor und/oder die Einstelleinheit und/oder die Steuerungseinheit zumindest teilweise Teil eines Mobilgeräts. Das Mobilgerät kann beispielsweise ausgewählt sein aus einem Mobiltelefon, insbesondere einem Smartphone, einem Tablet-Computer, einem Notebook oder einem Subnotebook. Der Lichtsensor kann beispielsweise durch einen bereits im Mobilgerät vorgesehenen Lichtsensor gebildet werden. Weiterhin kann das Mobilgerät eine programmierte Anwendung, also ein Computerprogramm oder eine so genannte „App“, aufweisen, mit deren Hilfe das Verfahren zur Beleuchtung des Raumes zumindest teilweise durchgeführt werden kann. Entsprechend kann die Beleuchtungsanlage zu Beleuchtung des Raumes durch zumindest einen Teil eines Mobilgeräts und/oder zumindest teilweise durch eine programmierte Anwendung und damit durch entsprechende durch die programmierte Anwendung gesteuerte Komponenten des Mobilgeräts gebildet werden. So können zum Beispiel zumindest ein Teil oder die gesamte Einstelleinheit und/oder zumindest ein Teil der Steuerungseinheit durch einen Teil eines Mobilgeräts gebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die gewünschten Lichtverhältnisse als Beleuchtungsszenario in der Steuerungseinheit oder der Einstelleinheit hinterlegt. Hierdurch kann es möglich sein, dass ein einmal festgelegtes Beleuchtungsszenario auf einfache Weise immer wieder zur Beleuchtung des Raumes abgerufen werden kann. Die Steuerungseinheit und/oder die Einstelleinheit können eine entsprechende Speichervorrichtung hierzu aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird beim Verfahren zur Beleuchtung des Raumes eine Kalibration durchgeführt, indem vor der Erzeugung der gewünschten Lichtverhältnisse alle Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung in einer Abfolge nacheinander betrieben werden und während des Betriebs der Abfolge der Leuchtsegmente jeweils die durch ein Leuchtsegment bewirken Lichtverhältnisse an zumindest einem Messpunkt mit dem Lichtsensor vermessen werden. Weiterhin können vor der Erzeugung der gewünschten Lichtverhältnisse an zumindest einem Messpunkt Hintergrundlichtverhältnisse mit dem Lichtsensor vermessen werden. Insbesondere wird die Beleuchtungseinrichtung während der Vermessung der Hintergrundlichtverhältnisse nicht betrieben. Die Kalibration und/oder die Messung der Hintergrundlichtverhältnisse kann an jedem der gewünschten Messpunkte durchgeführt werden. Falls die Beleuchtungseinrichtung zum Zeitpunkt der Vermessung der Lichtverhältnisse an einem oder mehreren Messpunkten nicht betrieben wird, können der Verfahrensschritt der Vermessung der Lichtverhältnisse und der Verfahrensschritt der Vermessung der Hintergrundlichtverhältnisse in ein und derselben Messung durchgeführt werden. Mithilfe der Vermessung der Hintergrundlichtverhältnisse und der Kalibration kann der jeweilige Effekt jedes der Leuchtsegmente an dem oder den Messpunkten ermittelt werden, um so eine zuverlässigere Erzeugung der gewünschten Lichtverhältnisse zu ermöglichen
Mit dem hier beschriebenen Verfahren zur Beleuchtung eines Raumes und der dazu verwendeten Beleuchtungsanlage kann eine unmittelbare und dynamische Lichtfeldkontrolle ermöglicht werden, mit dem ein Benutzer auf einfache Weise eine definierte Ausleuchtung eines Raums und insbesondere gewünschten Bereiche dieses erreichen kann, ohne eine Vielzahl von einzelnen Lichtquellen installieren zu müssen. Weiterhin ist ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Beleuchtungsszenarien auf einfache Weise möglich, wodurch ermöglicht werden kann, den Charakter eines Raumes durch eine angepasste Beleuchtung in gewünschter Weise zu verändern.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:

1A und 1B schematische Darstellungen einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2A bis 2E schematische Darstellungen von Leuchtsegmenten von Beleuchtungseinrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
3A und 3B schematische Darstellungen von Beleuchtungseinrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
4 bis 6B Abstrahlcharakteristiken gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
7 eine schematische Darstellung eines zu beleuchtenden Raumes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
8A und 8B schematische Darstellungen einer Beleuchtungsanlage und eines Verfahrens zur Beleuchtung eines Raumes gemäß weiteren Ausführungsbeispielen,
9A und 9B Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Beleuchtung eines Raumes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
10A und 10B schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Beleuchtung eines Raumes gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In den 1A und 1B sind schematische Darstellungen einer Beleuchtungseinrichtung 10 in einer Aufsicht und in einer Seitenansicht gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf die 1A und 1B.
Die Beleuchtungseinrichtung 10 weist eine Mehrzahl von Leuchtsegmenten 1 auf, die eine zusammenhängende Einheit bilden und die unabhängig voneinander betreibbar sind. Jedes der Leuchtsegmente 1 weist ein Leuchtelement 2 und ein dem Leuchtelement 2 nachgeordnetes Optikelement 3 auf. Insbesondere kann jedes Leuchtsegmente 1 wie gezeigt genau ein Leuchtelement 2 und genau ein dem genau einem Leuchtelement 2 nachgeordnetes Optikelement 3 aufweisen. Die Leuchtelemente 2 können alle gleichfarbiges Licht abstrahlen. Alternativ können auch Leuchtelemente 2 vorhanden sein, die Licht mit unterschiedlichen Farben abstrahlen.
Beispielsweise können die Leuchtelemente 2 als anorganische Licht emittierende Dioden (LED) ausgebildet sein, die auf einem Träger 4 angeordnet sind. Der Träger 4 kann beispielsweise eine Leiterplatte oder ein anderes Trägerelement sein, auf dem die Leuchtelemente 2 montiert und elektrisch angeschlossen sind. Es kann auch möglich sein, dass ein Leuchtelement 2 durch mehrere LEDs oder durch eine segmentierte LED mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Leuchtbereichen gebildet wird, die gleichfarbiges oder unterschiedlich farbiges Licht abstrahlen können. Alternativ kann die Beleuchtungseinrichtung 10 auch eine organische Licht emittierende Diode (OLED) aufweisen oder daraus sein. In diesem Fall können die Leuchtelemente 2 durch Leuchtbereiche der OLED gebildet werden, wobei der Träger 4 in diesem Fall beispielsweise durch ein Substrat der OLED gebildet sein kann. Weiterhin kann die Beleuchtungseinrichtung 10 auch noch weitere andere Elemente wie beispielsweise mechanische, elektrische und elektronische Elemente und Komponenten aufweisen, die der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind.
Die Leuchtsegmente 1 können wie gezeigt in einer quadratischen Matrix angeordnet sein, wobei die gezeigte Anzahl von 5 × 5 Leuchtsegmenten 1 rein beispielhaft zu verstehen ist. Alternativ hierzu können auch mehr oder weniger Leuchtsegmente 1 vorhanden sein. Weiterhin sind andere Anordnungen wie beispielsweise eine rechteckige oder sechseckige oder achteckige oder kreisrunde oder elliptische Matrix oder einer Kombination daraus möglich. Die Leuchtelemente 2 können jeweils besonders bevorzugt eine Leuchtfläche mit einer charakteristischen Abmessung von größer oder gleich 500 µm oder größer oder gleich 1000 µm aufweisen. Bei der gezeigten quadratischen Form der Leuchtelemente 2 kann die charakteristische Abmessung insbesondere eine Kantenlänge sein. Bei einer runden Form kann die charakteristische Abmessung beispielsweise ein Durchmesser sein. Die gezeigten Leuchtelemente 2 können somit bevorzugt eine Leuchtfläche von größer oder gleich 500 µm × 500 µm oder größer oder gleich 1000 µm × 1000 µm aufweisen.
Zumindest zwei oder mehr der Leuchtsegmente 1 strahlen im Betrieb Licht mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken ab. Die unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken der Leuchtsegmente 1 werden zumindest zum Teil oder auch ausschließlich durch unterschiedliche Optikelemente 3 erzeugt. Weiterhin können unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken zumindest zum Teil auch durch im Verhältnis zu den Leuchtelementen 2 unterschiedlich angeordnete Optikelemente 3 erzeugt werden. Zumindest zwei Leuchtsegmente 1, die sich in ihren Abstrahlcharakteristiken unterscheiden, können somit unterschiedliche Optikelemente 3 und/oder räumlich zum jeweiligen Leuchtelement 2 unterschiedlich angeordnete Optikelemente 3 aufweisen. Die Optikelemente 3 können wie gezeigt jeweils einzeln oder alternativ auch in Form eines mechanisch zusammenhängenden Verbunds über den Leuchtelementen 2 montiert sein.
In den 2A bis 2E sind verschiedene Ausführungsbeispiele für Leuchtsegmente 1 für die Beleuchtungseinrichtung gezeigt, die unterschiedliche Optikelemente 3 auf dem Leuchtelement 2 aufweisen. Die Optikelemente 3 können beispielsweise ausgewählt sein aus transparenten oder teilverspiegelten Linsen 31 mit unterschiedlichen Formen, beispielsweise spitze Linsen ( 2A), abgestumpfte Linsen (2B) und runde Linsen ( 2C). Weiterhin sind auch Reflektoren 32 möglich (2D) oder Kombinationen aus Linsen 32 und Reflektoren 32 ( 2E) .
In 3A ist ein Ausführungsbeispiel für eine Beleuchtungseinrichtung 10 gezeigt, bei der alle Optikelemente 3 unterschiedlich zueinander sind, so dass durch jedes Leuchtsegment 1 Licht mit einer Abstrahlcharakteristik abgestrahlt wird, die unterschiedlich zu den Abstrahlcharakteristiken aller anderen Leuchtsegmente 1 ist.
In 3B ist ein Ausführungsbeispiel für eine Beleuchtungseinrichtung 10 gezeigt, bei der die Mehrzahl der Leuchtsegmente 1 in mehrere Gruppen 11, 12, 13, 14 unterteilt ist, wobei alle Leuchtsegmente 1 innerhalb einer Gruppe eine selbe Abstrahlcharakteristik erzeugen und Leuchtsegmente 1 aus verschiedenen Gruppen zueinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken erzeugen. Die gezeigte Anzahl von vier verschiedenen Leuchtsegmentgruppen ist rein beispielhaft zu verstehen. Es können auch nur zwei oder drei oder mehr als vier Leuchtsegmentgruppen vorhanden sein. Wie in 3B gezeigt ist, können Leuchtsegmente 1 aus verschiedenen Gruppen 11, 12, 13, 14, also mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken, unmittelbar zueinander benachbart und periodisch angeordnet sein. Es sind aber auch andere Anordnungsweisen, insbesondere beispielsweise eine zufällige Anordnung, denkbar. Insbesondere können je nach benötigtem Lichtstrom pro Raumwinkelbereich die Anzahlen der Leuchtsegmente mit bestimmten Abstrahlcharakteristiken angepasst werden, so dass die einzelnen Gruppen von Leuchtsegmenten 1 gleiche oder unterschiedliche Anzahlen haben können.
Wie im allgemeinen Teil beschrieben kann durch eine Superposition der Abstrahlcharakteristiken eine überlagerte Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugt werden, wobei diese durch eine Variation der Ansteuerungen der einzelnen Leuchtsegmente 1 variiert werden kann. Insbesondere kann die Leuchtdichte einzelner Leuchtsegmentgruppen auch gedimmt werden, um deren Anteil an der Gesamtabstrahlung zu reduzieren.
Unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken können sich insbesondere im Hinblick auf einen oder mehrere Parameter unterscheiden, die ausgewählt sind aus der Abstrahlrichtung, dem Öffnungswinkel eines abgestrahlten Lichtkegels und der Lichtstärkeverteilung. Die Abstrahlrichtung kann hierbei beispielsweise die Richtung bezeichnen, in der die abgestrahlte Intensität am höchsten ist. Weiterhin kann die Abstrahlrichtung auch eine über die Lichtstärkeverteilung gemittelte Richtung sein. Somit können Leuchtsegmente, die unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken aufweisen, insbesondere unterschiedliche Raumwinkelbereiche beleuchten.
In 4 sind beispielhafte unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken 21, 22, 23, 24 für die in 3B gezeigten vier Gruppen 11, 12, 13, 14 von Leuchtsegmenten 1 in Form von Lichtverteilungskurven mit beliebigen Intensitätseinheiten gezeigt. In den 5A und 5B sind Überlagerungen der Abstrahlcharakteristiken 21, 22 und 23 gezeigt, wobei die relative Stärke der Abstrahlcharakteristik 21 der Leuchtsegmente 1 der Gruppe 11 in 5B im Vergleich zur 5A gedimmt ist. Die in den 5A und 5B gezeigten resultierenden überlagerten Abstrahlcharakteristiken unterscheiden sich daher. In den 6A und 6B sind zur Verdeutlichung rein beispielhaft die in 4 gezeigte Abstrahlcharakteristik 21 sowie eine weitere, im Vergleich zu den Abstrahlcharakteristiken 21, 22, 23, 24 nicht-symmetrische Abstrahlcharakteristik 25 sowie die entsprechend beleuchteten Raumwinkelbereiche 30 und 35 gezeigt.
Zusätzlich zu den unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken können besonders bevorzugt wie vorab beschrieben auch zumindest zwei oder mehr Leuchtsegmente vorhanden sein, die Licht mit gleichen oder unterschiedlichen Farben abstrahlen können. Dadurch kann es möglich sein, dass zusätzlich die Lichtfarbe des von der Beleuchtungseinrichtung 10 abgestrahlten Mischlichts, das durch Überlagerung des abgestrahlten Lichts der jeweils betriebenen Leuchtsegmente 1 gebildet wird, variiert werden kann.
In 7 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung 10 zu Beleuchtung eines Raumes, der beispielsweise wie gezeigt ein Kraftfahrzeugsinnenraum sein kann, gezeigt. Durch die unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken von Leuchtsegmenten der Beleuchtungseinrichtung 10 können je nach gewünschter Beleuchtungssituation unterschiedliche Raumbereiche 41, 42, 43, 44, 45 einzeln oder in verschiedenen Kombinationen oder auch alle gleichzeitig beleuchtet werden. Entsprechend kann auch ein anderer Raum, beispielsweise in einem Gebäude, in verschiedenen Bereichen durch die Beleuchtungseinrichtung beleuchtbar sein, wobei ein unmittelbarer und dynamischer Wechsel zwischen verschiedenen Beleuchtungsszenarien möglich sein kann.
In den 8A und 8B sind schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanlage 100 und eines Verfahrens zur Beleuchtung eines Raumes mit zumindest einer Beleuchtungseinrichtung 10 gezeigt.
Die Beleuchtungsanlage 100 weist hierzu eine Beleuchtungseinrichtung 10 auf, die gemäß den vorab beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt sein kann. Alternativ hierzu kann die Beleuchtungsanlage 100 auch eine oder eine Mehrzahl von weiteren Beleuchtungseinrichtungen 10 aufweisen, wie durch die gestrichelt eingezeichnete weitere Beleuchtungseinrichtung angedeutet ist. Die Beleuchtungseinrichtung 10 kann je nach zu beleuchtendem Raum beispielsweise als Decken- oder Wandlichtquelle ausgebildet sein.
Weiterhin weist die Beleuchtungsanlage 100 eine Steuerungseinheit 101 auf, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 unabhängig voneinander anzusteuern. Wie in den 8A und 8B angedeutet ist, kann die Steuerungseinheit durch ein Bauelement gebildet sein, das separat zur zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 ausgebildet ist und das somit separat im Raum platziert werden kann. Alternativ hierzu kann die Steuerungseinheit 101 zumindest teilweise auch in die zumindest eine Beleuchtungseinrichtung 10 integriert sein. Die Steuerungseinheit 101 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Mehrkanaltreiberschaltung auf, die den Betriebsstrom jedes Leuchtsegments unabhängig von den übrigen Leuchtsegmenten der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 steuern kann, so das jedes Leuchtsegment und damit dessen Abstrahlcharakteristik gezielt ausgewählt werden kann. Durch die individuelle Bestromung der Leuchtsegmente kann auch die vorab beschriebene Gewichtung in Bezug auf den jeweiligen Beitrag der einzelnen Abstrahlcharakteristiken zur überlagerten Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungseinrichtung 10 durchgeführt werden.
Die Beleuchtungseinrichtung 100 weist weiterhin einen Lichtsensor 102 auf, mit dem ein Benutzer die Lichtverhältnisse, also zumindest die Helligkeit oder in Kombination die Helligkeit und die Lichtfarbe, im zu beleuchtenden Raum vermessen kann. Der Lichtsensor 102 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere drahtlos ausgebildet. Das bedeutet, dass der Lichtsensor 102 drahtlos, also funkgestützt, mit der Steuerungseinheit 101 kommunizieren kann. Dadurch können die Lichtverhältnisse im Raum unabhängig von der Position der Steuerungseinheit 101 und der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 im Raum vermessen werden. Zusätzlich weist die Beleuchtungsanlage 100 eine Einstelleinheit 103 auf, die mit der Steuerungseinheit 101 kommunizieren kann und mit der über die Einstellung der gewünschten Helligkeit oder der gewünschten Helligkeit und Lichtfarbe an dem oder den Messpunkten dafür erforderliche Betriebsströme zum Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 10 definiert werden können. Die Betriebsströme können somit indirekt über eine Einstellung gewünschter Lichtverhältnisse eingestellt werden. Die Steuerungseinheit 101 und die Einstelleinheit 103 sind somit als eine Art funktionelle Einheit zu verstehen, die als Eingabegröße gewünschte Lichtverhältnisse und als Ausgabegröße entsprechende Betriebsströme für die Leuchtsegmente der Beleuchtungseinrichtung 10 aufweisen. Die Durchführung der hierfür erforderlichen Rechen- und Steuerungsschritte kann je nach Ausbildung der jeweiligen Komponenten in der Steuerungseinheit 101 und/oder in der Einstelleinheit 103 erfolgen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Lichtsensor 102 und die Einstelleinheit 103 jeweils als Teil eines Mobilgeräts 104 ausgebildet, das beispielsweise ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, oder ein Tablet-Computer sein können. Es kann aber beispielsweise auch möglich sein, dass der Lichtsensor 102 Teil eines Smartphones ist, während die Einstelleinheit 103 Teil eines Tablet-Computers oder eines Notebooks ist. Die Einstelleinheit 103 kann somit mit der Steuerungseinheit 101 je nach Ausführung drahtlos oder auch drahtgebunden kommunizieren. Der Lichtsensor 102 kann insbesondere durch einen bereits im Mobilgerät 104 vorhandenen Lichtsensor gebildet werden, während die Einstelleinheit 103 bevorzugt über ein Computer-Programm oder eine App in Verbindung mit der entsprechenden Elektronik gebildet wird und über eine geeignete Benutzermaske verfügt, über die zumindest die gewünschten Lichtverhältnisse eingegeben werden können.
Mittels des Lichtsensors 102 werden, wie in 8A gezeigt ist, an einem oder mehreren Messpunkten 200 die jeweiligen Lichtverhältnisse 201 gemessen. Die Messpunkte 200 können voneinander getrennt im Raum verteilt sein und in Bereichen liegen, die der Benutzer gezielt beleuchten möchten. Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 würden die Messpunkte 200 somit beispielsweise insbesondere in den gezeigten Bereichen 41, 42, 43, 44 und 45 liegen. Es kann alternativ auch sein, dass ein Benutzer mit dem Lichtsensor 102 den zu beleuchtenden Raum „abfährt“ oder „abschreitet“, und kontinuierlich die Lichtverhältnisse 201 misst, so dass die Messpunkte 200 kontinuierlich auf der Messstrecke liegen. In den 8A und 8B sind rein beispielhaft drei Messpunkte 200 gezeigt, wobei ein Benutzer im gezeigten Ausführungsbeispiel am mittleren Messpunkt eine helle Beleuchtung und an den beiden äußeren Messpunkten 200 eine geringe Beleuchtung wünscht. Beispielsweise können die gewünschten Helligkeiten am mittleren Messpunkt 200 einer relativen Lichtintensität von 100% und an den beiden äußeren Messpunkten 200 einer jeweiligen relativen Lichtintensität von kleiner oder gleich 5% entsprechen.
Mittels der Einstelleinheit 103 können vor oder nach der Vermessung der Lichtverhältnisse 201 die gewünschten Lichtverhältnisse eingestellt werden. Die Steuerungseinheit 101 steuert dann die Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 derart an, dass eine Abstrahlcharakteristik 26 erzeugt wird, die den gewünschten Lichtverhältnisse an den Messpunkten 200 entspricht, wie in 8B angedeutet ist. Die gewünschten Lichtverhältnisse können auch als Beleuchtungsszenario in der Steuerungseinheit 101 oder in der Einstelleinheit 103 hinterlegt werden, so dass ein einmal festgelegtes Beleuchtungsszenario auf einfache Weise immer wieder zur Beleuchtung des Raumes abgerufen werden kann. Die Steuerungseinheit 101 und/oder die Einstelleinheit 103 können hierzu eine entsprechende Speichervorrichtung aufweisen.
Die Beleuchtungsanlage 100 zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, dass die als Lichtquelle verwendete zumindest eine Beleuchtungseinrichtung 10 über eine zentrale Steuerung gesteuert werden kann, in der die einzelnen Komponenten zur Ansteuerung, Lichtmessung und Einstellung bevorzugt über Drahtloskommunikation miteinander verbunden sind, um eine größtmögliche räumliche Flexibilität zu erreichen. Insbesondere kann die Einstellung und zumindest ein Teil der Ansteuerung wie vorab beschrieben durch eine App auf einem Smartphone oder Tablet gebildet werden, während mit dem eingebauten Lichtsensor des entsprechenden Mobilgeräts die Lichtverhältnisse im Raum vermessen werden können. Der Benutzer kann über die App verschiedene Beleuchtungsszenarien erstellen. Davor oder danach kann er den Raum abschreiten, um die Lichtverhältnisse im Raum zu vermessen. Die Messung wird mit dem eingestellten Szenario verglichen und die verwendete eine oder die verwendeten mehreren Beleuchtungseinrichtungen 10 werden durch Ansteuerung der einzelnen Leuchtsegmente in Bezug auf die überlagerte Abstrahlcharakteristik angepasst, um die Vorgaben der Einstelleinrichtung zu erreichen. Die Beleuchtung an den verschiedenen Orten kann somit unmittelbar auf den vorgegebenen Wert eingestellt werden. Die App kann beispielsweise viele Beleuchtungsszenen speichern und wieder abrufen. So kann ein einfacher dynamischer Wechsel zwischen verschiedenen Beleuchtungsszenarien, die vorher programmiert wurden, möglich sein. Zudem kann die Steuerung beispielsweise auch intelligent auf verschiedene Bedingungen reagieren. So kann beispielsweise in der Nacht in einem Kinderzimmer lediglich die Zimmerdecke nur mit warmweiß und minimaler Helligkeit beleuchtet werden, während morgens die Lichtfarbe kälter gewählt und die überlagerte Abstrahlcharakteristik derart eingestellt werden kann, dass der Benutzer an einer oder mehreren bestimmten Positionen im Raum nicht geblendet wird, weil ihn das Licht zumindest dort nur von hinten anstrahlt.
In Verbindung mit den 9A und 9B ist eine Kalibration als weiterer Verfahrensschritt des Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, in der der Reihe nach alle Leuchtsegmente der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 10 kurz betrieben werden und der jeweilige Effekt auf die Lichtverhältnisse 201 an einem oder mehreren Messpunkten 200 mittels des Lichtsensors 102 vermessen wird. In 9A sind rein beispielhaft drei Raumwinkelbereiche 37, 38 und 39 angedeutet, die den in 9B gezeigten Abstrahlcharakteristiken 27, 28 und 29 von drei Leuchtsegmenten der Beleuchtungseinrichtung 10 entsprechen. Durch die Kalibration können die für einen Messpunkt 200 relevanten Leuchtsegmente ermittelt werden. Weiterhin können in zumindest einem Messpunkt 200 Hintergrundlichtverhältnisse mit dem Lichtsensor 102 vermessen werden, also die Lichtverhältnisse, die vorliegen, wenn die zumindest eine Beleuchtungseinrichtung 10 nicht betrieben wird. Mithilfe der Vermessung der Hintergrundlichtverhältnisse und der Kalibration kann der jeweilige Effekt jedes der Leuchtsegmente an dem oder den Messpunkten ermittelt werden. Werden mehrere Beleuchtungseinrichtungen 10 verwendet, so werden diese nacheinander kalibriert.
Wie vorab beschrieben können mehrere Beleuchtungsszenarien mithilfe der Beleuchtungsanlage 100 gespeichert und wieder abgerufen werden. In den 10A und 10B sind anhand von rein beispielhaft verwendeten zwei Beleuchtungseinrichtungen 10 zwei verschiedene Beleuchtungsszenarien gezeigt, die einer Spotlicht-ähnlichen Beleuchtung (10A) und einer großflächigen Beleuchtung (10B) entsprechen. Durch die beschriebene Steuerung ist ein dynamischer Wechsel zwischen solchen verschiedenen Beleuchtungsszenarien einfach möglich.
Die in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht auf die beschriebenen Merkmale eingeschränkt und können alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Leuchtsegment
2: Leuchtelement
3: Optikelement
4: Träger
10: Beleuchtungseinrichtung
11, 12, 13, 14: Gruppe
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29: Abstrahlcharakteristik
31: Linse
32: Reflektor
30, 35, 37, 38, 39: Raumwinkelbereich
41, 42, 43, 44, 45: Raumbereich
100: Beleuchtungsanlage
101: Steuerungseinheit
102: Lichtsensor
103: Einstelleinheit
104: Mobilgerät
200: Messpunkt
201: Lichtverhältnisse

Claims

Beleuchtungseinrichtung (10) mit einer Mehrzahl von Leuchtsegmenten (1), wobei jedes Leuchtsegment (1) ein Leuchtelement (2) und ein dem Leuchtelement (2) nachgeordnetes Optikelement (3) aufweist und wobei zumindest zwei oder mehr Leuchtsegmente (1) vorhanden sind, die im Betrieb voneinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken (21, 22, 23, 24, 25) erzeugen und die unabhängig voneinander betreibbar sind.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei jedes der Mehrzahl von Leuchtsegmenten (1) eine Abstrahlcharakteristik (21, 22, 23, 24, 25) erzeugt, die unterschiedlich zu allen Abstrahlcharakteristiken (21, 22, 23, 24, 25) ist, die durch alle anderen der Mehrzahl der Leuchtsegmente (1) erzeugt ist.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der Leuchtsegmente (1) in zumindest zwei Gruppen (11, 12, 13, 14) unterteilbar ist und die Leuchtsegmente innerhalb einer Gruppe (11, 12, 13, 14) dieselbe Abstrahlcharakteristik (21, 22, 23, 24, 25) erzeugen und Leuchtsegmente (1) aus verschiedenen Gruppen (11, 12, 13, 14) zueinander unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken (21, 22, 23, 24, 25) erzeugen.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Leuchtsegmente (1) derart angeordnet sind, dass Leuchtsegmente (1) aus verschiedenen Gruppen (11, 12, 13, 14) unmittelbar zueinander benachbart sind.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Leuchtsegmente (1) aus verschiedenen Gruppen (11, 12, 13, 14) in einer periodischen Anordnung angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken (21, 22, 23, 24, 25) zumindest teilweise durch unterschiedliche Optikelemente (3) erzeugt werden.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Optikelemente (3) ausgewählt sind aus transparenten Linsen (31), teilverspiegelten Linsen (31), Reflektoren (32) und Kombinationen daraus.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedes der Leuchtelemente (2) der Mehrzahl von Leuchtsegmenten (1) jeweils durch eine anorganische Licht emittierende Diode gebildet wird und die Beleuchtungseinrichtung (10) einen Träger (4) aufweist, auf dem die anorganischen Licht emittierenden Dioden matrixartig angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedes der Leuchtelemente (2) der Mehrzahl von Leuchtsegmenten (1) durch einen Leuchtbereich einer organischen Licht emittierenden Diode gebildet wird.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jedes der Leuchtelemente (2) eine Leuchtfläche mit einer charakteristischen Abmessung von größer oder gleich 500 µm aufweist.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei alle Leuchtelemente (2) im Betrieb Licht mit einem gleichen Farbeindruck erzeugen.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest zwei Leuchtelemente (2) im Betrieb Licht mit voneinander unterschiedlichen Farbeindrücken erzeugen.
Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jedes Leuchtsegment (1) unabhängig von allen anderen Leuchtsegmenten (1) betrieben werden kann.
Verfahren zur Beleuchtung eines Raumes mit zumindest einer Beleuchtungseinrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem - eine Steuerungseinheit (101) bereitgestellt wird, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, die Leuchtsegmente (1) der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung (10) unabhängig voneinander anzusteuern und drahtlos mit einem Lichtsensor (102) zu kommunizieren, - mit dem Lichtsensor (102) an einem oder mehreren von einem Benutzer gewählten Messpunkten (200) im Raum Lichtverhältnisse (201) vermessen werden, - über eine mit der Steuerungseinheit (101) kommunizierende Einstelleinheit (103) gewünschte Lichtverhältnisse an den Messpunkten (200) eingestellt werden und - die Steuerungseinheit (101) die Leuchtsegmente (1) der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung (10) derart ansteuert, das die gewünschten Lichtverhältnisse an den Messpunkten (200) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Lichtsensor (102) und/oder die Einstelleinheit (103) und/oder die Steuerungseinheit (101) zumindest teilweise Teil eines Mobilgeräts (104) sind.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die gewünschten Lichtverhältnisse als Beleuchtungsszenario in der Steuerungseinheit (101) oder in der Einstelleinheit (103) hinterlegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem eine Kalibration durchgeführt wird, indem vor der Erzeugung der gewünschten Lichtverhältnisse alle Leuchtsegmente (1) der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung (10) in einer Abfolge nacheinander betrieben werden und während des Betriebes der Abfolge der Leuchtsegmente (1) jeweils die durch ein Leuchtsegment (1) bewirkten Lichtverhältnisse (201) an zumindest einem Messpunkt (200) mit dem Lichtsensor (102) vermessen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei dem vor der Erzeugung der gewünschten Lichtverhältnisse die zumindest eine Beleuchtungseinrichtung (10) nicht betrieben wird und an zumindest einem Messpunkt (200) Hintergrundlichtverhältnisse mit dem Lichtsensor (102) vermessen wird.
Beleuchtungsanlage (100), die für die Verwendung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18 vorgesehen und eingerichtet ist und die zumindest eine Beleuchtungseinrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, eine Steuerungseinheit (101), einen Lichtsensor (102) und eine Einstelleinheit (103) aufweist.