Ferner wird in der
DE 33 04 490 eine Lichtkuppel beschrieben,
bei der das einfallende Tageslicht durch eine Lichtstreuplatte gestreut
wird, welche unterhalb der Lichtkuppel angeordnet ist, so dass eine
möglichst
gleichmäßige und
blendungsfreie Ausleuchtung des Raumes erreicht wird. Nachteilig hierbei
ist, dass zur Ausleuchtung des Raumes zusätzlich Lichtstreuplatten benötigt werden
und die Lichtintensität
und Lichtverteilung von den Witterungsverhältnissen abhängig ist.
Beispielsweise werden für Arbeitsplätze Mindestwerte
für die
Nennbeleuchtungsstärke
je nach An des Raumes bzw. der Tätigkeit
angegeben. Die erforderliche Beleuchtungsstärke richtet sich nach Art der
Sehaufgabe. Dabei werden unterschiedliche Anforderungen an die Beleuchtungsanlage
gestellt, insbesondere einer ausreichenden Beleuchtung, der Gleichmäßigkeit
der Ausleuchtung und der passenden Lichtfarbe und Farbwiedergabe.
Die Beleuchtung von Räumen durch
Lichtkuppeln ist gewöhnlich
ausreichend, solange keine hohen Anforderungen an die Lichtverteilung,
insbesondere einer gleichmäßigen Ausleuchtung
innerhalb eines Raumes gestellt wird.
Wird hingegen eine vordefinierte
gleichmäßige Leuchtverteilung
innerhalb eines Raumes benötigt
oder gefordert, so müssen üblicherweise
zusätzliche
Deckenleuchten angebracht werden. Nachteilig ist dabei, dass einerseits
die zusätzlichen
Deckenleuchten üblicherweise
nicht im Bereich von Lichtkuppeln angebracht werden können, und
andererseits eine erforderliche und gewünschte Lichtverteilung nur
unter erheblichem Aufwand bereitgestellt werden können, insbesondere
im Bereich von Lichtkuppeln, wenn diese kein einfallendes Tageslicht
bereitstellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Lichtkuppel bereitzustellen, die unabhängig von
der Tageszeit und den Witterungsverhältnissen eine im wesentlichen
gleichmäßige Ausleuchtung
eines Raumes bereitstellt und dabei zusätzlich Kosten und Energie spart.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des unabhängigen
Anspruches 1 gelöst,
wobei zweckmäßige Ausführungsformen
durch die Merkmale der abhängigen
Ansprüche
beschrieben sind.
Insbesondere stellt die vorliegende
Erfindung eine Lichtkuppel mit mindestens einem transluzenten Element
bereit, wobei zumindest eine Kunstlichtquelle vorgesehen ist. Unter
einem tranzluzenten Element ist vorliegend insbesondere ein teillichtdurchlässiges Element
zu verstehen. Das zumindest teillichtdurchlässige Element ist insbesondere
derart ausgebildet, dass das von außen durch die Lichtkuppel einfallende
Licht in einen Raum eintreten kann und eine im wesentlichen gleichmäßige Diffusion bzw.
Streuung der Lichtstrahlen ermöglicht.
Die Kunstlichtquelle unterstützt oder
ersetzt gegebenenfalls die Tageslichteinstrahlung und gewährleistet
eine im wesentlichen gleichmäßig verteilte
Leuchtdichte innerhalb eines Raumes. Als Kunstlichtquelle wird beispielsweise
eine Lichtquelle verwendet, die optimalerweise die gleichen Eigenschaften
aufweist, wie das natürliche
Licht. Selbstverständlich
kann auch eine Kunstlichtquelle verwendet werden, die es ermöglicht,
bestimmte Beleuchtungsstärken
bereitzustellen, wie sie beispielsweise bei Arbeit- oder Büroplätzen vorgeschrieben
sind. Somit kann auf einfache Weise eine Ausleuchtung eines Rauminneren
unabhängig
von der Tages- oder Nachtzeit gewährleistet werden und zusätzlich Kosten
und Energie gespart werden. Die Kunstlichtquelle wird dabei, um
eine möglichst
optimale und effiziente Ausleuchtung zu erreichen, möglichst
nahe bzw. benachbart zu dem Rand der Lichtkuppel angeordnet.
In einer Ausgestaltung ist das transluzente Element
der Lichtkuppel im wesentlichen schalenförmig ausgebildet. Der Vorteil
einer konvexen Lichtkuppel liegt einerseits in der höheren statischen
Stabilität.
Dies ist insbesondere bei Lichtkuppeln mit einer großen Lichteintrittsöffnung von
Bedeutung ist. Andererseits wird durch das nach außen gewölbte Element
eine einfache Reinigung der äußeren Fläche erreicht,
indem beispielsweise Regen störende Schmutzpartikel,
die insbesondere das eintreffende Licht absorbieren, entfernen und
beseitigen. Selbstverständlich
können
bevorzugte Elemente der Lichtkuppel im wesentlichen auch parabolförmig oder
dergleichen ausgebildet sein. In dieser Weise kann die Geometrie
als Reflektor für
die Kunstlichtquelle ausgenutzt werden.
Die Lichtkuppel kann beispielsweise
auch aus mehreren Schalen aufgebaut sein, um eine Kondenswasserbildung
auf der Kuppelinnenseite zu vermeiden. Dabei werden die Kuppelschalen
derart miteinander verbunden, dass sie einen Luftraum zwischen sich
einschließen,
der wärmedämmend wirkt. Insbesondere
kann in diesem Zwischenraum die Kunstlichtquelle aufgenommen werden.
Hierbei ist es von Vorteil, daß das
Kunstlicht in dem Zwischenraum üblicherweise
nicht durch Verunreinigungen gestört oder gestreut wird, insbesondere
wenn in dem Zwischenraum ein Vakuum ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise ist das transluzente
Element mit einer innenseitigen Reflektorbeschichtung versehen,
wobei die Reflektorbeschichtung aus einem teildurchlässigen Material
hergestellt sein kann, um den Lichteinfall lediglich in Richtung
eines Rauminneren zu ermöglichen.
Die Reflektorbeschichtung läßt einerseits
die von außen
eintreffende Strahlung durch das translu zente Element durchtreten
und reflektiert andererseits die von innen nach außen tretenden
Lichtstrahlen. Die Kunstlichtquellen sind beispielsweise derart
angeordnet, dass sie auf die reflektierende Oberfläche ausgerichtet
sind und die Lichtstrahlen nach innen hin abstrahlt. Dadurch kann gewährleistet
werden, dass die gesamte Lichtstärke für den Innenraum
zur Verfügung
gestellt wird und nicht wieder nach außen abgestrahlt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung ist
die Reflektorbeschichtung in das Material der Schale eingebettet
ist. Dadurch kann gewährleistet
werden, dass die Reflektorbeschichtung nicht beschädigt oder
verkratzt wird, beispielsweise durch Reinigungsarbeiten oder dergleichen
und ferner wird eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform
bildet das transluzente Element einen Hohlraum aus zwei Schalen,
der mit Gasen bzw. Dämpfen
gefüllt
ist, die Brechungsindexe aufweisen, die eine gleichmäßige Ausleuchtung
eines Raumes unter der Lichtkuppel gewährleisten. Beispielsweise kann
ein lumineszierendes Gas verwendet werden, um ein besonders einheitliches
oder angenehmes Licht innerhalb der Lichtkuppel bereitzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind der/den Kunstlichtquelle(n) zugeordnete Meßmittel zur Messung der Leuchtintensität vorgesehen.
Als Meßmittel
kann beispielsweise ein lichtempfindlicher Widerstand, Fotodiode
oder Fototransistor verwendet werden. Das Meßmittel ist dabei insbesondere
im Rauminneren angebracht und mißt dabei die Beleuchtungsstärke. Vorteilhafterweise
sind mehrere Meßmittel
an verschiedenen Stellen innerhalb des Raumes angeordnet.
Ferner sind den Kunstlichtquellen
zugeordnete Steuermittel vorgesehen, welche die Lichtintensität in einem
Rauminneren regeln. Die gemessenen Beleuchtungsstärken werden
regelmäßig den
Steuermitteln übermittelt.
Beispielsweise können
vorher festgelegte Lichtintensitäten
gespeichert werden, die dann automatisch durch die Steuermittel
nachgeregelt werden. Somit kann eine gleichmäßige und gewünschte Lichtintensität bereitgestellt
werden.
Ferner ist eine automatische Steuerung
der Kunstlichtquelle vorgesehen, um eine gewünschte und vordefinierte Leuchtdichte
bereitzustellen, insbesondere unabhängig von der Tages- und Nachtzeit und/oder
den Witterungsverhältnissen.
Dadurch kann beispielsweise automatisch nach Bedarf die Ausleuchtung
des Raumes eingestellt oder durch Kunstlicht ergänzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind mehrere Kunstlichtquellen symmetrisch angeordnet. Dadurch kann
eine besonders optimale Ausleuchtung auf einfache Art und Weise
erreicht werden, da somit die Lichtintensität in jedem Punkt dieselbe ist.
In einer weiteren Ausführungsform
sind die Kunstlichtquellen peripher umlaufend angeordnet. Dadurch
lässt sich
eine symmetrische Anordnung auf besonders einfache Weise bereitstellen.
Zudem steht so der Bauraum innerhalb der Lichtkuppel beispielsweise
für eine
Betätigungseinrichtung
zur Verfügung.
Schließlich ist es von Vorteil, dass
die Kunstlichtquelle eine indirekte Lichtquelle fingiert. Eine indirekte
Lichtquelle wird als besonders angenehm empfunden. Zudem können dadurch
unerwünschte Reflexionen
unterhalb der Lichtkuppel reduziert oder optimalerweise vermieden
werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der
vorliegenden Erfindung ergeben sich ferner aus der lediglich beispielhaften
und nicht einschränkenden
Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform, welche in 1 dargestellt ist.
1 zeigt
eine schematische Schnittansicht einer derzeit bevorzugten Lichtkuppel 1,
die hier beispielhaft auf einen Aufsatzkranz 2 montiert
ist.
In 1 ist
keine Betätigungsmechanismus dargestellt,
jedoch kennt der Fachmann verschieden Ausführungen, die zur Betätigung einer
erfindungsgemäßen Lichtkuppel 1 dienen
können.
Auf den Aufsatzkranz 2 wird
ein Einbaurahmen 3 aufgesetzt und mit diesen in Eingriff
gebracht. Vorliegend sind am Einbaurahmen 3 zwei Kunstlichtquellen 4, 5 vorgesehen.
Die Lichtkuppel 1 weist
zwei schalenförmig ausgebildete
Elemente 6, 7 auf, die mit dem Einbaurahmen 3 in
Eingriff stehen, wobei der Einbaurahmen 3 wiederum an dem
Aufsatzkranz 2 montiert ist.
Die beiden Elemente 6, 7 sind
im wesentlichen parallel verlaufend ausgebildet und begrenzen dadurch
einen Hohlraum 8. Ein Element 6 grenzt an einen
Außenbereich
und ein Element 7 grenzt an einen Innenbereich an, wobei
auf die innere Oberfläche
des Elementes 6, eine anisotrope Reflexionsschicht 9 aufgebracht
ist, so dass nur Licht von außen
nach innen und nicht von innen nach außen gelangen kann.
In 1 nicht
dargestellt sind die zur Messung der Lichtintensität dienenden
Meßmittel,
die mit einem Regelkreis zur Regelung des Kunstlichtanteils verbunden
sind. Die Meßmittel
können
unterhalb der Lichtkuppel 1, beispielsweise an einem Betätigungsmechanismus
der Lichtkuppel 1 vorgesehen sein, wobei der Fachmann in
der Lage ist, die Positionierung der Meßmittel an einen entsprechenden
Einbauort anzupassen.
Die Kunstlichtquellen 4, 5 sind
so ausgerichtet, dass diese ausschließlich in den Hohlraum 8 Licht
abgeben, wobei vorzugsweise Lichtquellen verwendet werden, die Eigenschaften
aufweisen, die denen des natürlichen
Lichts entsprechen.
Mit Hilfe des Regelkreises kann eine
bevorzugte Lichtintensität
eingestellt werden, sollte die natürliche Lichtintensität dafür nicht
ausreichen, wird ein entsprechender Kunstlichtanteil zugeführt, so dass
der Bereich unterhalb der Lichtkuppel im wesentlichen immer eine
konstante Leuchtdichte bzw. Ausleuchtung aufweist.
Zusammenfassend ist festzustellen,
dass das erfindungsgemäße Konzept
darauf beruht, dem natürlichen
Licht zumindest eine regelbare Kunstlichtquelle zuzuordnen, so dass
in dem Bereich unterhalb der Lichtkuppel tagesunabhängig bzw.
außenbereichsunabhängig eine
konstante Ausleuchtung erreicht wird, wobei die Ausleuchtung durch
die transluzente Ausgestaltung der Lichtkuppel optimiert wird, da
dadurch eine besonders angenehm empfundene, diffus gehaltene Ausleuchtung
bereitgestellt werden kann. Der Bereich an dem bisher Lichtkuppeln
montiert waren stellte immer eine grosse Herausforderung für einen
Beleuchtungsinge nieur dar, da Deckenlichtanlagen in diesem Bereich
praktisch nicht gleichmässig
vorgesehen werden konnten.
Obwohl die vorliegende Erfindung
vorangehend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform
vollständig
beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedene
Veränderungsmöglichkeiten
im Rahmen der beiliegenden Ansprüche
möglich
sind, ohne von dem erfindungsgemäßen Konzept
und dem beanspruchten Schutz abzuweichen. Insbesondere sollte der
Fachmann erkennen, dass eine Vielzahl von verschiedenen Positionierungen
und Ausgestaltungen der Kunstlichtquellen möglich sind, auch sind die verschiedensten Geometrien
der Lichtkuppel für
den Fachmann auf einfach Art und Weise darstellbar.