DE19956916A1

DE19956916A1 - Lighting system for rooms

Info

Publication number: DE19956916A1
Application number: DE19956916A
Authority: DE
Inventors: Paul Heinrich Neuhorst
Original assignee: Spectral Gesellschaft fuer Lichttechnik mbH
Current assignee: Spectral Gesellschaft fuer Lichttechnik mbH
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-06-07
Also published as: EP1103757A2

Abstract

Ein Beleuchtungssystem für Räume 1 weist einen Lichtleiter 5 innerhalb dieses Raumes 1 auf. Er besitzt im Bereich der Gebäudefassade 2 oberhalb der Fenster 3 eine Einkoppeleinrichtung 6 insbesondere in Form einer Zylinderlinse, mittels der Sonnenlicht 9 in den Lichtleiter 5 eingespeist wird. Auf der Oberfläche des Lichtleiters 5 sind adaptiv Auskoppeleinrichtungen 7 angeordnet, welche an dieser Stelle des Lichtleiters 5 die Totalreflexion aufheben und das Licht 9' in den Raum abstrahlen. In den Auskoppeleinrichtungen 7 sind zusätzliche Lampen 8 für eine zusätzliche Kunstlichtbeleuchtung integriert. Dadurch ist ein kombiniertes Tageslicht-Kunstlicht-System mit dezentraler Kunstlichteinspeisung geschaffen.A lighting system for rooms 1 has a light guide 5 within this room 1. In the area of the building facade 2 above the windows 3, it has a coupling device 6, in particular in the form of a cylindrical lens, by means of which sunlight 9 is fed into the light guide 5. Coupling devices 7 are arranged adaptively on the surface of the light guide 5, which cancel out the total reflection at this point of the light guide 5 and emit the light 9 ′ into the room. In the decoupling devices 7 additional lamps 8 are integrated for additional artificial lighting. This creates a combined daylight-artificial light system with decentralized artificial light feed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für Räume nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a lighting system for rooms according to the preamble of the saying 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem für Räume handelt es sich um ein Ta geslichtlenksystem, mit dem außerhalb eines Gebäudes eingefangenes Sonnenlicht ins Innere des Gebäudes geleitet wird, um so teilweise oder gar vollständig auf Kunstlicht ver zichten zu können.The lighting system for rooms according to the invention is a Ta light guidance system, with which sunlight captured outside a building into the The interior of the building is directed to partially or completely using artificial light to be able to do.

Beleuchtungssysteme für Räume der eingangs angegebenen Art sind bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, in eine durchscheinende Röhre von deren offenen Stirnseite her Sonnenlicht einzuspeisen. Diese Röhre ist innenseitig mit einer strukturierten Folie oder dgl. derart ausgekleidet, daß das eingefangene Sonnenlicht aufgrund Reflexion längs des Roh res geleitet wird. An vorgegebenen Stellen der Mantelfläche wird die Folie entfernt, so daß das Licht im Innern des Rohres die Möglichkeit hat, an dieser Stelle durch die Rohrwand nach außen zu treten. Der darunter befindliche Bereich des Raumes wird dadurch mit Ta geslicht erhellt. Allerdings ist die Ausbildung derartiger Durchtrittsinseln für das Sonnenlicht im Rohr technisch sehr aufwendig. Lighting systems for rooms of the type specified at the outset are known. That's the way it is known, for example, in a translucent tube from the open end face Feed in sunlight. This tube is on the inside with a structured film or the like. lined so that the captured sunlight due to reflection along the raw res is headed. The film is removed at predetermined points on the lateral surface, so that the light inside the tube has the option of passing through the tube wall at this point to step outside. The area of the room underneath is thereby marked with Ta lit brightened. However, the formation of such passage islands for sunlight technically very complex in the pipe.

Weiterhin ist es bekannt, an einer zentralen Stelle Kunstlicht in einen totalreflektierenden Leiter einzuspeisen, um an einer anderen, gewünschten Stelle das Kunstlicht zur Verfü gung zu haben. Allerdings sind aufgrund der langen Lichtwege im Lichtleiter die Lichtverlu ste nicht unerheblich.Furthermore, it is known to use artificial light in a totally reflective manner at a central point Feed in the ladder in order to provide the artificial light at another desired location to have. However, due to the long light paths in the light guide, the light is lost not insignificant.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungssy stem für Räume mit einer verbesserten Auskoppelung des eingespeisten Sonnenlichtes zu schaffen.Proceeding from this, the object of the invention is a lighting system system for rooms with improved decoupling of the fed sunlight create.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.The technical solution is characterized by the features in the indicator of the Claim 1.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems für Räume besteht darin, daß das eingekoppelte Sonnenlicht gewissermaßen im Lichtleiter "eingesperrt" ist, daß aber an ausgewählten, gewünschten Stellen adapterartige Elemente angeordnet sind, welche es ermöglichen, daß das im Lichtleiter befindliche Sonnenlicht an diesen Stellen austreten kann. Damit das Sonnenlicht austreten kann, ist die Auskoppeleinrichtung derart ausgebil det und am Lichtleiter angeordnet, daß an dieser Stelle keine Totalreflexion stattfindet, sondern daß vielmehr das Licht durch die Grenzfläche zwischen dem Lichtleiter und der angrenzenden Auskoppelvorrichtung hindurchtreten kann. Um dies zu ermöglichen, kann es beispielsweise in Einzelfällen erforderlich sein, zwischen der Oberfläche des Lichtleiters und der Auskoppeleinrichtung ein Zwischenmedium vorzusehen, welches es von der Konsi stenz und dem Brechungsindex her ermöglicht, daß die Totalreflexion "ausgeschaltet" wird. Wesentlich bei diesem Beleuchtungssystem ist, daß die Auskoppeleinrichtung bzw. die Auskoppeleinrichtungen nicht die gesamte Fläche des Lichtleiters abdecken, sondern daß sie nur bereichsweise am Lichtleiter angeordnet sind, und zwar an denjenigen Stellen, wo eine Beleuchtung gefordert ist. Das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Beleuchtungs systems sind insbesondere tiefe Büroräume mit dahinterliegendem Flurbereich. Wie aus geführt, erfolgt die Auskoppelung des Sonnenlichtes über am Lichtleiter adaptierte Auskop peielemente, welche - wie ausgeführt - das Sonnenlicht dort auskoppeln, wo es gebraucht wird, nämlich beispielsweise an einem Arbeitsplatz. Somit wird an den gewünschten Stellen mit Hilfe des adaptierbaren Auskoppelelements das Sonnenlicht gerichtet nach unten oder seitlich gelenkt. Die somit an beliebigen Stellen des Lichtleiters modulartig angeordneten Auskoppelelemente koppeln somit das im Lichtleiter an dieser Stelle sich befindende Son nenlicht aus und erhellen so die gewünschte Stelle im Raum. The basic idea of the lighting system for rooms according to the invention is that the coupled sunlight is "locked in" in the light guide, but that at selected, desired locations, adapter-like elements are arranged, which it allow the sunlight in the light guide to escape at these points can. The decoupling device is designed in such a way that the sunlight can escape det and arranged on the light guide that there is no total reflection at this point, but rather that the light through the interface between the light guide and the adjacent coupling device can pass through. To make this possible for example, it may be necessary in individual cases between the surface of the light guide and the decoupling device to provide an intermediate medium, which it from the Konsi stenz and the refractive index enables the total reflection to be "switched off". It is essential in this lighting system that the decoupling device or Coupling devices do not cover the entire surface of the light guide, but that they are only arranged in some areas on the light guide, in those places where lighting is required. The field of application of the lighting according to the invention systems are, in particular, deep office spaces with a corridor area behind them. How from out, the sunlight is decoupled via an outcoupling adapted to the light guide Peielemente, which - as stated - couple the sunlight where it is needed at a workplace, for example. Thus, at the desired places with the help of the adaptable decoupling element the sunlight directed downwards or steered laterally. The module-like arrangement at any point on the light guide Coupling elements thus couple the son located in the light guide at this point light and illuminate the desired place in the room.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt verschiedene Möglichkeiten zur Profilierung des Lichtleiters vor. Die Form des klaren Kunststoffstabes kann zylindrisch (mit einem run den) oder mit einem ovalen Querschnittsprofil sein. Die bevorzugte Profilierung ist jedoch eine rechteckige, flache Platte als Lichtleiter. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die flache Platte gut in die Architektur integrieren läßt, wobei das Licht eventuell über eine Zylinderlinse in die Querschnittsfläche des Lichtleiters eingelenkt wird. Die Anordnung des Lichtleiters im Raum kann sowohl horizontal als auch vertikal erfolgen. Somit wird als Lichtleiter ein insbesondere massiver, durchscheinender Körper verwendet, in welchen das Sonnenlicht eingespeist wird. Durch Totalreflexion wird das Sonnenlicht längs dieses Lei ters geleitet. Durch diese spezielle Ausbildung des Lichtleiters wird das Tageslicht nicht über große Entfernungen mit vielfachen Verzweigungen transportiert, so daß der Wir kungsgrad groß ist. Als Material für den Lichtleiter kann beispielsweise Polycarbonat ver wendet werden.The further development according to claim 2 proposes different profiling options of the light guide. The shape of the clear plastic rod can be cylindrical (with a run den) or with an oval cross-sectional profile. However, the preferred profiling is a rectangular, flat plate as light guide. This embodiment has the advantage that the flat plate can be integrated well into the architecture, with the light possibly over a cylindrical lens is deflected into the cross-sectional area of the light guide. The order The light guide in the room can be done both horizontally and vertically. Thus, as Light guide uses a particularly solid, translucent body, in which the Sunlight is fed. Through total reflection, the sunlight along this lei ters headed. Due to this special design of the light guide, daylight does not become transported over large distances with multiple branches, so that the we degree of efficiency is large. Polycarbonate, for example, can be used as the material for the light guide be applied.

Die Weiterbildung des Anspruchs 3 hat den Vorteil, daß die außen aufgebrachte Be schichtung den Winkel der Totalreflexion vergrößert. Beispielsweise kann es sich um eine Acrylummantelung handeln.The development of claim 3 has the advantage that the externally applied Be stratification increases the angle of total reflection. For example, it can be a Trade acrylic wrapping.

Eine weitere Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 4 vor, daß der Lichtleiter eine farbige Ummantelung aufweist, um so die Lichtabstrahlung farblich zu gestalten.A further development suggests that the light guide is colored Has sheathing so as to color the light emission.

Eine bevorzugte Anordnung der Einkoppeleinrichtung schlägt Anspruch 5 vor. Das Grund prinzip besteht darin, daß das Beleuchtungssystem das Sonnenlicht an der Hausfassade aufnimmt und tief von dem Fenster weit entfernte Raumzonen mit Tageslicht beleuchtet. Eine geeignete Stelle der Einkoppeleinrichtung ist der Fassadenbereich zwischen den Stockwerken, also der Wandbereich oberhalb der Fenster. An dieser Steile können Licht sammler problemlos montiert werden.A preferred arrangement of the coupling device proposes claim 5. The reason principle is that the lighting system the sunlight on the house facade records and illuminates room zones far away from the window with daylight. A suitable point of the coupling device is the facade area between the Floors, i.e. the wall area above the windows. At this point there can be light collector can be easily installed.

Vorzugsweise ist dabei gemäß Anspruch 6 die Einkoppeleinrichtung außerhalb des Rau mes angeordnet. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, die Einkoppeleinrichtung innerhalb des Raumes anzuordnen, beispielsweise hinter einer Fensterblende.According to claim 6, the coupling device is preferably outside the area arranged. Of course, it is also conceivable for the coupling device to be arranged within the room, for example behind a window cover.

Um das Licht optimal in den Lichtleiter einkoppeln zu können, schlägt Anspruch 7 eine Lin se, insbesondere eine Zylinderlinse vor. Diese bündelt das eingefangene Sonnenlicht und leitet es in den Lichtleiter weiter. Dabei ist es möglich, zwischen der Zylinderlinse und dem flachen Lichtleiter ein flexibles Zwischenstück einzusetzen, um die Brennpunktverschiebung bei unterschiedlichen Sonnenständen auszugleichen und das Licht in den Lichtleiter ein speisen zu können.In order to be able to optimally couple the light into the light guide, claim 7 suggests a line se, especially a cylindrical lens. This bundles the captured sunlight and forwards it into the light guide. It is possible to switch between the cylindrical lens and the flat light guide to use a flexible adapter to shift the focus compensate for different positions of the sun and the light in the light guide to be able to dine.

Um das System effizient zu machen, schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 eine Sonnenstand-Nachführung für die Einkoppeleinrichtung vor. Diese Sonnenstand- Nachführung ist mit dem Lichtleiter im Innenraum gekoppelt. Die Sonnenstands- Nachführung ist vorzugsweise selbststeuernd, beispielsweise durch eine thermo hydraulische Einrichtung.In order to make the system efficient, the training according to claim 8 suggests one Sun position tracking for the coupling device before. This position of the sun Tracking is coupled to the light guide in the interior. The sun position Tracking is preferably self-controlling, for example by means of a thermo hydraulic device.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß bei vorhandenem Lichtleiter eine individuelle Anbringung der Auskoppeleinrichtungen möglich ist, um einen gewünschten Arbeitsplatz individuell zu beleuchten.The development according to claim 9 has the advantage that when there is an optical fiber individual attachment of the decoupling devices is possible to a desired Illuminate the workplace individually.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß dadurch eine optimale Ein kopplung des eingefangenen Sonnenlichts möglich ist. Insbesondere wird die gesamte Breite des Lichtleiters genutzt.The development according to claim 10 has the advantage that an optimal one coupling of the captured sunlight is possible. In particular, the entire Width of the light guide used.

Als Auskoppeleinrichtung kann gemäß den Weiterbildungen der Ansprüche 11 und 12 eine Hologrammstruktur oder eine Prismenstruktur verwendet werden. Beide Technologien, nämlich die Hologrammtechnologie sowie die Prismentechnologie sind gleichermaßen ge eignet, um das Sonnenlicht optimal auskoppeln zu können. Insbesondere kann durch diese beiden Strukturen gewährleistet werden, daß eine Blendwirkung nicht erfolgt, indem der Abstrahlwinkel hin zur Horizontalen einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Bei der Prismenstruktur kann es sich um eine Prismenfolie handeln, welche auf der Oberfläche des Lichtleiters befestigt wird. Diese Prismenfolien können beispielsweise dadurch leicht in ihren Positionen veränderbar sein, wenn sie mit einer transparenten, adhäsiven Flüssigkeit am Lichtleiter lösbar angeklebt werden.According to the developments of claims 11 and 12, a decoupling device can be a Hologram structure or a prism structure can be used. Both technologies, namely the hologram technology and the prism technology are equally ge suitable for optimally coupling out the sunlight. In particular, through this Both structures can be guaranteed that there is no glare by the Beam angle to the horizontal does not exceed a certain value. In the Prism structure can be a prism film, which is on the surface of the Light guide is attached. These prism foils can, for example, be easily in their Positions can be changed if they are covered with a transparent, adhesive liquid Light guide can be detachably glued.

Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt Anspruch 13 vor. Dadurch ist ein kombiniertes Ta geslicht-Kunstlicht-System mit der kombinierten Verwendung von Tageslicht und Kunstlicht im Sinne einer bedarfsgerechten Raumbeleuchtung geschaffen. Die zusätzliche Lampe der Kunstlichtquelle, welche in einer Leuchte integriert sein kann, wird dann aktiviert, sobald kein Sonnenlicht zur Verfügung steht oder wenn das zur Verfügung stehende Sonnenlicht nicht ausreicht. Diese zusätzliche Kunstlichtquelle kann beispielsweise als separate Leuchte benachbart zum Auskoppler angeordnet werden. A preferred further development proposes claim 13. This makes a combined Ta Geslicht artificial light system with the combined use of daylight and artificial light created in the sense of needs-based room lighting. The additional lamp of the Artificial light source, which can be integrated in a luminaire, is then activated as soon as no sunlight is available or if the available sunlight not enough. This additional artificial light source can be used, for example, as a separate one Luminaire to be arranged adjacent to the coupler.

Es ist zwar grundsätzlich denkbar, eine zentrale Kunstlichteinspeisung vorzunehmen, doch wären dann die Verluste von der Einspeisestelle bis zur Abstrahlstelle relativ hoch. Aus die sem Grunde schlägt die bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 14 vor, daß die Lampe der Auskoppeleinrichtung zugeordnet ist. Dies ist im allgemeinsten Sinne zu verstehen, daß die Lampe (oder auch mehrere Lampen) im Bereich der Auskoppeleinrichtung angeordnet ist. Dadurch ist eine dezentrale Kunstlichteinspeisung geschaffen. Die Grundidee besteht darin, daß das Kunstlicht dort erzeugt wird, wo es gebraucht wird. Somit wird die im Bereich der Auskoppelelemente vorgesehene zusätzliche Kunstlichtquelle dann aktiviert, wenn das Sonnenlicht nicht ausreicht oder gar nicht vorhanden ist.In principle, it is conceivable to make a central artificial light feed, but the losses from the feed point to the radiation point would then be relatively high. From the Therefore, the preferred further development according to claim 14 proposes that the lamp is assigned to the decoupling device. This is to be understood in the most general sense that the lamp (or also a plurality of lamps) is arranged in the region of the decoupling device is. This creates a decentralized supply of artificial light. The basic idea is there in that the artificial light is created where it is needed. So that is in the area the provided additional artificial light source activated when the Sunlight is insufficient or is not available at all.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 15 hat den Vorteil, daß die Auskoppeleinrichtung gleichzeitig auch die Kunstlichtquelle darstellt, welche bei Bedarf zugeschaltet wird. Alternativ zu der Integration der Lampe in der Auskoppeleinrichtung schlägt Anspruch 16 vor, daß die Lampe auf der zu der Auskoppeleinrichtung gegenüberliegenden Seite des Lichtleiters angeordnet ist.The development according to claim 15 has the advantage that the decoupling device at the same time also represents the artificial light source, which is switched on when required. As an alternative to the integration of the lamp in the decoupling device, claim 16 proposes before that the lamp on the opposite side of the decoupling device Light guide is arranged.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt Anspruch 17 vor. Der Vorteil liegt darin, daß die Abstrahlung des Kunstlichtes über den Auskoppler erfolgt, so daß letztendlich nicht un terschieden werden kann, ob das Licht von der Sonne oder von der Kunstlichtquelle stammt.A further preferred development proposes claim 17. The advantage is that the artificial light is emitted via the decoupler so that ultimately not un can be differentiated, whether the light from the sun or from the artificial light source comes from.

Eine alternative Anordnung der Lampe schlägt Anspruch 18 vor. Die Grundidee besteht darin, die Lampe (bzw. die dazugehörige Leuchte) nicht unmittelbar der Auskoppeleinrich tung für das Sonnenlicht zuzuordnen (beispielsweise sie in der Auskoppeleinrichtung zu integrieren), sondern die Lampe ohne bauliche Zuordnung am Lichtleiter anzuordnen.An alternative arrangement of the lamp proposes claim 18. The basic idea is there in that the lamp (or the associated luminaire) is not directly the decoupling device assignment for sunlight (for example, in the decoupling device integrate), but to arrange the lamp on the light guide without a structural assignment.

Die technische Realisierung gemäß Anspruch 19 übernimmt vom Grundprinzip her die Ein koppelung sowie Auskoppelung des Sonnenlichts. Die Lampe kann dabei an einer beliebi gen Stelle am Lichtleiter angeordnet werden, während die Auskoppeleinrichtung an der gewünschten Stelle des Lichtleiters plaziert wird, nämlich dort, wo eine Beleuchtung mittels Kunstlicht vorgesehen sein soll.The technical implementation according to claim 19 takes over the basic principle Coupling and decoupling of sunlight. The lamp can be attached to any be arranged at the point on the light guide, while the decoupling device on the desired place of the light guide is placed, namely where lighting by means of Artificial light should be provided.

Grundsätzlich ist es denkbar, die Auskoppeleinrichtung für das Sonnenlicht gleichermaßen auch für die Auskoppelung für das Kunstlicht zu verwenden. Die Weiterbildung gemäß An spruch 20 schlägt jedoch eine eigene Auskoppelstruktur für das Kunstlicht vor. Der Vorteil besteht darin, daß unabhängig von der örtlichen Abstrahlung des Sonnenlichts das Kunst licht an einer anderen, gewünschten Stelle abgestrahlt werden kann.In principle, it is conceivable to use the decoupling device for sunlight in the same way can also be used for decoupling for artificial light. Continuing education according to An Proverb 20, however, proposes a separate decoupling structure for artificial light. The advantage is that regardless of the local radiation of sunlight, art light can be emitted at another desired location.

Eine bevorzugte Weiterbildung hiervon schlägt Anspruch 21 vor. Die Grundidee liegt in ei ner Quereinspeisung des Kunstlichts. Beispielsweise kann die Lampe im wesentlichen rechtwinklig zur Längserstreckung des Lichtleiters angeordnet werden. Die der Lampe zu geordnete Auskoppelstruktur ist dabei nur für dieses Kunstlicht wirksam, während diese Auskoppelstruktur das längs des Lichtleiters sich ausbreitende Tageslicht passieren läßt. Als Auskoppeleinrichtung für das Kunstlicht kann beispielsweise die bereits zuvor erwähnte Prismenfolie dienen, um das Licht auszulenken. Die Prismen dieser Prismenfolie liegen dabei quer zur Lichtausbreitungsrichtung. Senkrecht hierzu können beispielsweise dann die Prismen der Auskoppeleinrichtung für das Tageslicht ausgerichtet sein.A preferred further development of this proposes claim 21. The basic idea is in egg ner cross-feed of the artificial light. For example, the lamp can essentially be arranged at right angles to the longitudinal extent of the light guide. The lamp too orderly decoupling structure is only effective for this artificial light, while this Decoupling structure that allows daylight to propagate along the light guide. As a decoupling device for artificial light, for example, the one already mentioned above can be used Prism foil serve to deflect the light. The prisms of this prism sheet lie thereby transverse to the direction of light propagation. Perpendicular to this can then, for example Prisms of the decoupling device are aligned for daylight.

Schließlich schlägt Anspruch 22 vor, daß der Lichtleiter eine zusätzliche diffuse Lichtab strahlung ermöglicht. Die Auskoppelung von Diffuslicht aus dem Lichtleiter hat den Vorteil, daß dadurch Decken oder Wände erhellt werden können.Finally, claim 22 proposes that the light guide provide an additional diffuse light radiation enables. The extraction of diffuse light from the light guide has the advantage that this can illuminate ceilings or walls.

Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems für Räume wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:Embodiments of a lighting system according to the invention for rooms described below with reference to the drawings. In these shows:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittdarstellung durch einen Raum mit dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem bei Son nenschein; Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view through a room with the lighting system according to the invention when the sun is shining;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das System in Fig. 1; Fig. 2 is a top view of the system in Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend der in Fig. 1, jedoch bei Dun kelheit mit eingeschaltetem Kunstlicht; Fig. 3 is a representation corresponding to that in Figure 1, but at Dun kelheit with artificial light switched on.

Fig. 4 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 1, jedoch mit der Andeutung der Positionsveränderung eines der Auskop pelelemente; Fig. 4 is a schematic representation corresponding to Figure 1, but with the hint of the change in position of one of the Auskop pelelemente;

Fig. 5 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsvariante des erfin dungsgemäßen Beleuchtungssystems bei Sonnenschein; Fig. 5 is a plan view of a second embodiment of the lighting system according to the invention in sunshine;

Fig. 6 eine schematische Längsschnittdarstellung durch einen Raum des Beleuchtungssystems in Fig. 5. FIG. 6 shows a schematic longitudinal sectional illustration through a space of the lighting system in FIG. 5.

Ein Raum 1 weist eine Gebäudefassade 2 mit zwei Fenstern 3 auf. Innerhalb dieses Rau mes 1 möge sich ein Arbeitsplatz 4 mit Tisch und Stuhl befinden.A room 1 has a building facade 2 with two windows 3 . Within this room 1 there may be a work station 4 with a table and chair.

Im Deckenbereich des Raumes 1 befindet sich ein plattenförmiger, rechteckiger Lichtleiter 5. Das eine Ende dieses Lichtleiters 5 mündet oberhalb des Fensters 3 in der Gebäudefas sade 2. Er weist an seiner Stirnseite eine Einkoppeleinrichtung 6 auf, welche jedoch nur rein schematisch angedeutet ist.In the ceiling area of room 1 there is a plate-shaped, rectangular light guide 5 . One end of this light guide 5 opens above the window 3 in the building facade 2 . It has a coupling device 6 on its front side, which is, however, only indicated schematically.

Im Innern des Raumes 1 befinden sich an der Unterseite des plattenförmigen Lichtleiters 5 zwei Auskoppeleinrichtungen 7. In diesen sind jeweils zwei Lampen 8 integriert.Inside the room 1 there are two decoupling devices 7 on the underside of the plate-shaped light guide 5 . Two lamps 8 are integrated in each of these.

Die Funktionsweise des Beleuchtungssystems der Fig. 1 bis 3 ist wie folgt:The operation of the lighting system of Figures 1 to 3 is as follows:

Das Sonnenlicht 9 fällt auf die Einkoppeleinrichtung 6 des Lichtleiters 5. Bei dieser Einkop peleinrichtung 6 kann es sich beispielsweise um eine Zylinderlinse handeln. Diese kann zusätzlich mit einer Nachführung in Anpassung an den jeweiligen Sonnenstand ausgerüstet sein. Das von der Einkoppeleinrichtung 6 eingefangene Sonnenlicht 9 wird in den Lichtleiter 5 eingespeist. Das Licht 9' erfährt dabei innerhalb des Lichtleiters 5 eine Totalreflexion und breitet sich somit innerhalb des Lichtleiters 5 aus.Sunlight 9 falls on the coupling device 6 of the light guide 5 . In this Einkop peleinrichtung 6 , for example, it can be a cylindrical lens. This can also be equipped with a tracking to adapt to the respective position of the sun. The sunlight 9 captured by the coupling device 6 is fed into the light guide 5 . The light 9 ′ experiences total reflection within the light guide 5 and thus propagates within the light guide 5 .

Im Bereich der Auskoppeleinrichtungen 7 ist die Totalreflexion aufgehoben. Dies bedeutet, daß das im Bereich dieser Auskoppeleinrichtungen 7 befindliche Licht 9' austreten kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Licht 9" nach unten abgestrahlt, insbeson dere auf den Arbeitsplatz 4.Total reflection is eliminated in the area of the coupling-out devices 7 . This means that the light 9 'located in the area of these decoupling devices 7 can exit. In the illustrated embodiment, the light 9 "is emitted downwards, in particular to the workplace 4th

Sobald die Sonne nicht mehr scheint oder es gar Nacht ist, ist die Tageslichtbeleuchtung unterbrochen. In diesem Fall werden die in der Auskoppeleinrichtung 7 integrierten Lampen 8 in Betrieb gesetzt und beleuchten den Raum 1, insbesondere den Arbeitsplatz 4. Dies ist in Fig. 3 dargestellt.As soon as the sun is no longer shining or it is night, the daylight lighting is interrupted. In this case, the lamps 8 integrated in the decoupling device 7 are put into operation and illuminate the room 1 , in particular the work station 4 . This is shown in FIG. 3.

Selbstverständlich ist auch ein Mittelweg denkbar, daß nämlich die Tageslichtbeleuchtung mit der Kunstlichtbeleuchtung kombiniert wird. Of course, a middle way is also conceivable, namely daylight lighting is combined with artificial lighting.

Die Fig. 4 soll lediglich symbolisch veranschaulichen, daß die Position der Auskoppelein richtung 7 nicht starr vorgegeben ist, sondern daß beispielsweise die Position der hinteren Auskoppeleinrichtung 7 nach vorne zum Fenster 3 hin veränderbar ist. FIG. 4 is merely intended to symbolically illustrate that the position of the Auskoppelein direction 7 is not rigidly predetermined but that for example the position of the rear output device 7 to the front is changeable towards the window 3.

Die Ausführungsform der Fig. 5 und 6 zeigt zum einen eine konkrete technische Realisie rung der Auskoppeleinrichtung 7 sowie weiterhin eine alternative Anordnung der Lampe 8.The embodiment of FIGS. 5 and 6 shows on the one hand a concrete technical implementation of the decoupling device 7 and also an alternative arrangement of the lamp 8 .

Fig. 6 zeigt in vergrößerten Ausschnittsdarstellungen zwei Versionen der Auskoppelein richtung 7 in Form einer sogenannten Prismenfolie, welche an der Unterseite des Lichtlei ters 5 angeordnet ist. Während bei der in der Zeichnung linken Version es sich bei den Prismen um Dreiecksprofile handelt, handelt es sich bei der rechten Version bei den Pris men um negative Trapezprofile. Diese Profile bewirken, daß beim Auftreffen des Lichtes 9' dieses als Licht 9" ausgekoppelt wird. Die Längserstreckung der Prismenprofile ist dabei quer zur Längserstreckung des Lichtleiters 5 und damit zur Ausbreitung des Lichts 9' inner halb dieses Lichtleiters 5. Fig. 6 shows in enlarged detail representations two versions of the Auskoppelein device 7 in the form of a so-called prism sheet, which is arranged on the underside of the Lichtlei age 5 . While the version on the left in the drawing is a triangular profile, the version on the right is a negative trapezoidal profile. These profiles have the effect that when the light 9 'strikes it is coupled out as light 9 ". The longitudinal extension of the prism profiles is transverse to the longitudinal extension of the light guide 5 and thus to the propagation of the light 9 ' within this light guide 5 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind seitlich am Lichtleiter 5 zwei Lampen 8 angeordnet, welche das Kunstlicht 10 seitlich, d. h. quer zum Licht 9' des Sonnenlichts 9 in den Lichtlei ter 5 einstrahlen. Die Ausbreitung dieses Kunstlichts 10 erfolgt dabei mittels Totalreflexion innerhalb des Lichtleiters 5. Damit das Kunstlicht 10 abgestrahlt wird, ist eine Auskoppelein richtung 11 vorgesehen. Diese wird - ebenfalls - durch eine Prismenstruktur mittels einer Prismenfolie gebildet. Allerdings ist die Ausrichtung der Prismen senkrecht zur Ausrichtung der Prismen bei der Auskoppeleinrichtung 7 für das Sonnenlicht 9.In this embodiment, two lamps 8 are arranged on the side of the light guide 5 , which illuminate the artificial light 10 laterally, that is to say transversely to the light 9 'of the sunlight 9 in the Lichtlei ter 5 . This artificial light 10 is propagated by means of total reflection within the light guide 5 . So that the artificial light 10 is emitted, an Auskoppelein device 11 is provided. This is also formed by a prism structure using a prism sheet. However, the alignment of the prisms is perpendicular to the alignment of the prisms in the decoupling device 7 for the sunlight 9 .

Die Funktionsweise dieses Beleuchtungssystems der Fig. 5 und 6 ist wie folgt:The operation of this lighting system of FIGS. 5 and 6 is as follows:

Das Sonnenlicht 9 wird in der zuvor beschriebenen Weise mittels der Auskoppeleinrichtung 7 ausgekoppelt. Da die Prismen der Auskoppeleinrichtung 11 in Ausbreitungsrichtung des Lichts 9' liegen, wird die Ausbreitung des Lichts 9' des Sonnenlichts 9 durch diese Auskop peleinrichtung 11 nicht gestört. Die Auskoppeleinrichtung 11 dient nur der Auskopplung des senkrecht zum Licht 9' sich ausbreitenden Lichts, nämlich dem von den Lampen 8 stam menden Kunstlicht 10. Die Auslenkung des Kunstlichts 10 erfolgt somit nach unten. The sunlight 9 is coupled out in the manner described above by means of the decoupling device 7 . Since the prisms of the output device 11 in the direction of propagation of the light 9 of the sunlight 9 'are the propagation of light 9' is through this Auskop peleinrichtung 11 is not disturbed. The decoupling device 11 only serves to decouple the light propagating perpendicular to the light 9 ′, namely the artificial light 10 originating from the lamps 8 . The deflection of the artificial light 10 thus takes place downwards.

Reference list

11

Raum
room

22nd

Gebäudefassade
Building facade

33rd

Fenster
window

44th

Arbeitsplatz
Workplace

55

Lichtleiter
Light guide

66

Einkoppeleinrichtung
Coupling device

77

Auskoppeleinrichtung
Decoupling device

88th

Lampe
lamp

99

Sonnenlicht
sunlight

99

' Licht
'Light

99

" Licht
"Light

1010th

Kunstlicht
Artificial light

1111

Auskoppeleinrichtung
Decoupling device

Claims

1. Lighting system for rooms ( 1 ) with a light guide ( 5 ) located essentially within the room ( 1 ), with a coupling device ( 6 ) for feeding sunlight ( 9 ) into the light guide ( 5 ), the light ( 9 ') spreads along the light guide ( 5 ) by reflection, and with a coupling device ( 7 ) for emitting the light ( 9 ") into the room ( 1 ), characterized in that the propagation of the light ( 9 ') in the light guide ( 5 ) by total reflection and that the coupling-out device ( 7 ) can be arranged adaptively on the outside of the light guide ( 5 ) and at this point of the light guide ( 5 ) cancels the total reflection.

2. Lighting system according to the preceding claim, characterized in that the light guide ( 5 ) has a cross-sectionally flat, rectangular or round or oval profile.

3. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide ( 5 ) has a sheath made of a material which increases the critical angle for total reflection.

4. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide ( 5 ) has a colored jacket.

5. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device ( 6 ) is arranged in the region of the building facade ( 2 ).

6. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device ( 6 ) is arranged outside the room ( 1 ).

7. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device ( 6 ) is formed by a lens, in particular a cylindrical lens.

8. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device ( 6 ) has a sun position tracking.

9. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling device ( 7 ) is arranged in its position on the light guide ( 5 ) is changeable.

10. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the decoupling device ( 7 ) extends substantially over the entire width of the in particular plate-shaped light guide ( 5 ).

11. Lighting system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the decoupling device ( 7 ) has a hologram structure.

12. Lighting system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the decoupling device ( 7 ) has a prism structure.

13. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one lamp ( 8 ) is additionally provided.

14. Lighting system according to claim 13, characterized in that the lamp ( 8 ) of the decoupling device ( 7 ) is assigned.

15. Lighting system according to claim 14, characterized in that the lamp ( 8 ) in the decoupling device ( 7 ) is integrated.

16. Lighting system according to claim 14, characterized in that the lamp ( 8 ) on the coupling device ( 7 ) opposite side of the light guide ( 5 ) is arranged.

17. Lighting system according to one of claims 14 to 16, characterized in that. that the radiation of the lamp ( 8 ) takes place through the decoupling device ( 7 ).

18. Lighting system according to claim 13, characterized in that the lamp ( 8 ) is arranged separately from the decoupling device ( 7 ).

19. Lighting system according to claim 18, characterized in that the lamp ( 8 ) couples its artificial light ( 10 ) into the light guide ( 5 ) and the expansion of the artificial light ( 10 ) within the light guide ( 5 ) by total reflection and that a decoupling device ( 11 ) can be arranged adaptively on the outside of the light guide ( 5 ) and at this point of the light guide ( 5 ) cancels the total reflection.

20. Lighting system according to claim 19, characterized in that the lamp ( 8 ) associated decoupling device ( 11 ) is not identical to the decoupling device ( 7 ) for the sunlight ( 9 ).

21. Lighting system according to claim 20, characterized in that the coupling directions on the one hand for the sunlight ( 9 ) and on the other hand for the artificial light ( 10 ) are different and that the associated decoupling devices ( 7 , 11 ) are essentially only effective for the respectively assigned light sources are.

22. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide ( 5 ) is designed such that it additionally has a diffuse Lichtab radiation.