DE8007975U1

DE8007975U1 - Beleuchtungssystem

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Publication number: DE8007975U1
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Authority: DE
Original assignee: HOFFLEIT RENATE 7903 LAICHINGEN
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Priority date: 1980-03-22
Filing date: 1980-03-22
Publication date: 1980-07-10

Description

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21. März 1980 /oc

MEIN ZEICHEN:

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Renate Hoffleit, 7903 Laichingen

Beleuchtungssystem

Die Neuerung betrifft ein Beleuchtungssystem, bestehend aus einer Lichtquelle von bestimmter oder unbestimmter Form und einer flächigen Abdeckung, zur Erzeugung differenziert gebündelten und gebrochenen Lichtes.

Mit den herkömmlichen Leuchten und Beleuchtungssystemen sind nur bestimmte Licht- und Beleuchtungswirkungen erzielbar, wie etwa die gezielte Beleuchtung von Objekten mittels durch Reflektoren gebündelter Lichtstrahlen oder -kegel, oder Flacher "oeleuchtungen mittels vor der Lichtquelle angeordneter Streuscheiben, oder indirekte Beleuchtungen von Flächen mittels hinter Blenden angeordneter Lichtquellen, u. dgl.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungssystem mit einer neuen Lichtwirkung zu schaffen, wie sie zur

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differenzierten Beleuchtung von repräsentativen, festlichen, z.B. auch sakralen Räumen benötigt wird, und zwar vorzugsweise für solche Anlagen, in denen bestimmte Bereiche stärker erhellt werden sollen, während für andere Bereiche ein mehr oder weniger gedämpftes Licht wünschenswert ist. Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Abdeckung aus mindestens zwei keilförmigen Körpern aus lichtdurchlässigem Werkstoff besteht, die, eine Wand bildend, im wesentlichen miteinander fluchtend ausgerichtet angeordnet sind und deren als schmale Kanten oder Schneiden ausgebildete Keilkanten jeweils zueinander gekehrt sind und nahezu oder ganz einander anliegen.

Die Anordnung gemäß der Neuerung bietet vielfältige Möglichkeiten, Flächen und Räume in weißem oder farbigem Licht unterschiedlich auszuleuchten, wobei das gemeinsame Kennzeichen aller Ausführungsformen ist, daß bestimmte Bereiche mittels linearer Strahlbündel segmentförmig heller beflutet werden, während benachbarte Bereiche einem schwächeren, kontinuierlich abnehmenden diffusen Licht ausgesetzt sind, das außerdem infolge der Dispersion des" Materials besondere farbliche Varianten ermöglicht.

Die Elemente zum Aufbau des Beleuchtungssystems nach der Neuerung sind einfach herstellbar. Die keilförmigen Körper können nämlich - in der einfachsten Grundform - jeweils paarweise durch einen Diagonalschnitt aus einem Quader gebildet werden, ohne daß eine weitere Bearbeitung nötig ist. Als Werkstoff eignen sich alle Materialien von einer gewissen Lichtdurchlässigkeit, wie homogenes optisches Glas, z.B. Quarzglas, isotrope Materialien, z.B. synthetische Einkristalle, oder organische Gläser aus Kunststoffen, z.B. Polystyrol oder das im Spritzgußverfahren preisgünstig herstellbare „Polymethyl — tnetacrylat (PMMA), unter dem eingetragenen Warenzeichen Plexiglas bekannt. Besonders vorteilhaft sind jedoch auch bestimmte lichtdurchlässige Marmorarten, da hier durch die natürliche Färbung und Maserung des Materials besondere Farbwirkungen erzeugt werden können.

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Ein weiterer Vorteil des neuerungsgemäßen Beleuchtungssystems ist, daß sich als Lichtquelle sowohl Tageslicht als auch Kunstlicht eignet. Bei Verwendung von Kunstlicht können punktförmige, linienförmige oder flächenförmige Lichtquellen eingesetzt werden, je nach den räumlichen Gegebenheiten und den technischen Möglichkeiten.

Von der außerordentliche großen Zahl vielfältiger Variationsmöglichkeiten, welche das Beleuchtungssystem nach der Neuerung bietet, sind im folgenden anhand der Zeichnungen einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Der Werkstoff für die keilförmigen Körper kann hierbei im Rahmen der oben aufgezählten Möglichkeiten frei gewählt werden. Es zeigen:

Fig. 1 die Grundform eines Beleuchtungssystems mit

zwei Lichtkeilen, in schaubildlicher Darstellung,

Pig. IA eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1, mit schematischer Darstellung der Brechung der Lichtstrahlen,

Fig. IB eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform ähnlich Fig. 1,

Fig. 2A eine schematische Darstellung eines Prismenkeils, in der die Brechung eines gemäß Fig. IA schräg einfallenden Lichtstrahls gezeigt ist,

Fig. 2B eine schematische Darstellung eines Prismenkeils, in der die Brechung eines gemäß Fig. IA senkrecht einfallenden Lichtstrahls (senkrechte Inzidenz) gezeigt ist,

Fig. J5 eine Ausführung mit einem mittleren symmetrischen Lichtkeil,

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Fig. 4 eine Ausführungsform mit einer Mehrzahl aneinander gereihter Lichtkeile unterschiedlicher Breitenabmessungen und Keilung,

Fig. 5A eine Anordnung gemäß der Grundform nach Fig. 1, jedoch mit einem Paar Lichtkeile mit einer konkaven Fläche,

Fig. 5B ein Paar Lichtkeile . mit einer gerillten Fläche, Fig. 5C ein Paar Lichtkeile mit einer gewellten Fläche,

Fig. 5D ein Paar Lichtkeile mit einer musterartig gestalteten Fläche,

Fig. 6a ein Paar Lichtkeile mit wellenförmigen Keilkanten,

Fig. 6b ein Paar Lichtkeile mit durch einen runden Ausschnitt unterbrochenen Keilkanten,

Fig. 6C ein Paar Lichtkeile mit durch eine Vielzahl von runden Ausschnitten unterbrochenen Keilkanten,

Fig. ÖD ein Paar Lichtkeile mit mit Einschnitten versehenen Keilkanten,

Fig. OB ein Paar Lichtkeile mit komplementären schrägen Keilkanten und

Fig. OF ein Paar Lichtkeile mit keilförmig gestalteten Keilkanten.

Die einfachste Grundform des Beleuchtungssystems gemäß den Fign. 1, IA und IB besteht aus einem Paar keilförmiger Körper 11, 12 aus lichtdurchlässigem Werkstoff, im folgenden generell

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als "Lichtkeile¹¹ bezeichnet. Die Lichtkeile 11, 12 sind durch Diagonalschnitt aus einem Quader hergestellt und werden, wie in den Zeichnungen durch Pfeile angedeutet, von einer Seite, nämlich von der Rückseite, durch eine Lichtquelle beleuchtet. Infolge der Keilform der Lichtkeile 11, 12 nimmt die Transparenz zur Mitte hin kontinuierlich zu, und im Spaltbereich zwischen den beiden Lichtkeilen gelangt das Licht ungedämpft und ungebrochen in den zu beleuchtenden Raum.

Der Verlauf der einfallenden Lichtstrahlen L und der austretenden Lichtstrahlen L_o unter der Wirkung der Lichtkeile 11, ist in den Fign. IA und IB schematisch gezeigt, und zwar für den Fall einer Flächenbeleuchtung, z.B. durch einfallendes Tageslicht (Fig. IA), und für den Fall einer punktförmigen oder linearen Beleuchtungsquelle (Fig. IB). Dabei sind die austretenden Lichtstrahlen L als Vektoren dargestellt, deren

Länge das Maß der Lichtstärke angibt, entsprechend der Transparenz des jeweiligen Lichtkeilbereiches, und deren Richtung durch die Brechung im Medium des Lichtkeils 11 bzw. 12 bestimmt ist. Demnach wird, wie die Zeichnung zeigt, der Zentralbereich des zu beleuchtenden Raumes R durch den Spalt zwischen den Lichtkeilen 11, 12 ungedämpft voll ausgeleuchtet, während das Licht seitlich zunehmend diffus ist, in den beiderseits des Zentralbereiches gelegenen Räumen des zu beleuchtenden Raumes R also einei Beleuchtungsstärkeabfall zum Feldrand hin aufweist. Das Maß dieser Dämpfung kann durch die Intensität der Lichtquelle sowie durch die Dicke des Lichtkeils und/oder die Wahl des Werkstoffs bestimmt werden.

Die Ablenkung der Lichtstrahlen bei der Anordnung nach den Fign. IA und IB ist von der Brechzahl des für die Lichtkeile 11, 12 verwendeten Werkstoffs abhängig, wie in den Fign. 2A, 2B anhand des Prismenwinkels dargestellt ist. Für die Bündelablenkung durch Brechung in einem Prisma 21 (doppelte Autokollimation) gilt

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wobei η die Brechungszahl des Prismawerkstoffes θ der Prismenwinkel und
δ der Ablenkwinkel zwischen einfallendem

und austretendem Lichtstrahl L_n und L_e ist,

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während für den Sonderfall der senkrechten Inzidenz in einem Prisma 22 gemäß Fig. 2B (vgl. auch Pig. IB) (einfache Autokollimation) entsprechend gilt:

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Es sei angemerkt, daß in den Zeichnungen jeweils nur die transmittierenden Strahlen, jedoch nicht die reflektierenden Strahlen der optischen Systeme dargestellt sind. Während die Darstellungen nur für weißes Licht gelten, sind die Lichtkeile außerdem als Dispersionsprisma wirksam, mit der Folge, daß die diffuse Streuung unterschiedliche Farbtönungen aufweise kann, wodurch sich besonders eigentümliche Beleuchtungseffekte in dem zu beleuchtenden Raum R ergeben.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration ist ein Lichtkeil 33 von symmetrischer Ausbildung mit dem Grundriß eines gleichschenkligen, stumpfwinkligen Dreiecks mit zwei seitlich angeordneten Lichtkeilen 31, 32 kombiniert, so daß der oben beschriebene Beleuchtungsstärkeabfall von zwei Zentralbereichen ausgeht und sowohl zur Mitte als auch nach außen wirksam ist.

Gemäß Fig. 4 sind eine Mehrzahl unterschiedlich gestalteter Lichtkeile 40 bis 44 nebeneinander gereiht. Eine solche Anordnung eignet sich beispielsweise für die Gestaltung einer "Lichtwand" mit über die gesamte Wandbreite wechselnden Beleuchtungsstärken und -Wirkungen.

In den Fign. 5A bis 5D sind Paare von Lichtkeilen gezeigt, bei denen jeweils eine der begrenzenden Großflächen eine besondere Gestaltung aufweist: Die Lichtkeile 51, 52 nach Fig. 5A sind mit je einer konkaven Fläche 51¹ bzw. 52' gestaltet, die w

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Lichtkeile 52, 54 nach Pig. 5B mit je einer ( in der Zeichnung übertrieben dargestellten) gezahnten Fläche 53' bzw. 54', die Lichtkeile 55, 56 nach Fig. 5C mit je einer wellenförmigen Fläche 55^f bzw. 56', und die Lichtkeile 57, 58 gemäß Fig. 5D mit je einer gemusterten Fläche 57', 58'> wobei im letzteren Fall das Muster als die Matsrialdicke variierende Erhebungen und/oder Vertiefungen ausgebildet ist.

Die beschriebenen Flächen der Lichtkeile 51 bis 58 in den Flgn 5A bis 5D sind in den Zeichnungen jeweils die rückseitigen, der Lichtquelle zugekehrten Flächen, doch können sie stattdessen auch auf der dem zu belichtenden Raum zugekehrten Frontseite der Lichtkeile vorgesehen werden. In beiden Fällen wirken die von der Ebene abweichenden Flächenteile als Strahlteiler (Aperturteiler), so daß eine zusätzliche Brechung der eintretenden Lichtstrahlen erzeugt wird, mit der Folge einer entsprechend erhöhten Diffusionswirkung.

Die Ausführungsform/nach den Fign. ÖA bis 6F zeigen Lichtkeilpaare, bei denen die Konturen der Keilkanten von der linearen Ausbildung der zuvor erläuterten Ausführungen abweichen: Die Kanten der Lichtkeile öl, 6l' (Fig. 6A) sind wellenförmig gestaltet, die Kanten der Lichtkeile 62, 62' (Fig. 6B) mit je einer komplementären Ausnehmung 62A, die Kanten der Lichtkeile

63A 63* 63' (Fig. 6C) mit einer Vielzahl Ausnehmungen/, die Kanten der Lichtkeile 64, 65 (Fig. 6D) weisen zahnförmige Bereiche 64A,65A auf, und die Kanten der Lichtkeile 66, 67 und 68, 69 (Fign. 6E, 6f) sind schräg verlaufend angeordnet, und zwar im Fall der Fig. OB durchgehend linear und im Fall der Fig. 6F in einem komplementären Winkel in Keil- bzw. Nutform.

Es ist zu bemerken, daß bei allen dargestellten Ausführungsformen - die Lichtkeile so angeordnet sind, daß ihre Vorderflächen, die dem zu beleuchtenden Raum zugewandt sind, im wesentlichen in einer Ebene liegen. Die Lichtkeile können jedoch in jedem einzelnen Fall auch so ausgerichtet werden, daß die der Lichtquelle

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zugewandten Keilflächen in einer Ebene liegen, se daß die dem zu beleuchtenden Raum zugekehrten Keilflächen herausragen und eine entsprechend strukturierte Wand bilden. Die Beleuchtungswirkung unterscheidet sich in diesem Fall nicht grundsätzlich von derjenigen in der beschriebenen Anordnung, wie aus den Fign. 2A und 2B erkennbar ist, mit Ausnahme der Lichtkeilausführungen gemäß den Fign. 5A bis 5D, mit denen unterschiedliche Diffusionswirkungen der Lichtstrahlen erzielt werden, je nachdem, ob die strukturierten Flächen sich auf der Rückseite oder auf der Vorderseite des Lichtkeils befinden.

Das beschriebene System aus - hier als Lichtkeile bezeichneten - keilförmigen Körpern aus lichtdurchlässigem Werkstoff kann auch für Bestrahlungen in der medizinischen Therapie angewendet werden, und zwar dann, venn es darauf ankommt, bestimmte Bereiche gezielt zu erreichen, während benachbarte Bereiche nur mit einer geringeren Dosis bestrahlt werden sollen.

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Claims

-Q- Schutzansprüche

1. Beleuchtungssystem, bestehend aus einer Lichtquelle von bestimmter oder unbestimmter Form und einer flächigen Abdeckung, zur Erzeugung differenziert gebUndelten und gebrochenen Lichtes, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus mindestens zwei keilförmigen Körpern (11, 12j Jl bis 33; 40 bis 44; 51 bis 58; 6l bis 69) aus lichtdurchlässigem Werkstoff besteht, die, eine Wand bildend, im wesentlichen miteinander fluchtend ausgerichtet angeordnet sind und deren als schmale Kanten oder Schneiden ausgebildete Keilkanten jeweils zueinander gekehrt sind und nahezu oder ganz einander anliegen.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der keilförmigen Körper (33; 4l bis 43) mit beiderseits schneidenartigen Keilkanten gestaltet und angeordnet ist, welche den Keilkanten beiderseits benachbarter keilförmiger Körper anliegen.

3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der keilförmige Körper (33) als symmetrischer Keil mit dem Grundriß eines gleichschenkligen, stumpfwinkligen Dreiecks ausgebildet ist.

4. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den keilförmigen Körper (51, 52) auf einer Seite begrenzende(n) Großfläche(n) konkav gestaltet ist (sind).

5. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den keilförmigen Körper auf einer Seite begrenzende Fläche konvex gestaltet ist.

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6. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den keilförmigen Körper auf einer Seite begrenzende Fläche strukturiert gestaltet ist.

7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den keilförmigen Körper auf einer begrenzende^ Großfläche wellen- oder rillenförmig gestaltet ist.

8. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzenden bzw. einander anliegenden Keilkanten schräg verlaufend angeordnet sind.

9. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzenden bzw. einander anliegenden Keilkanten von der linearen Ausbildung abweichende Konturen aufweisen.

10. Beleuchtungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzenden bzw. einander anliegenden Keilkanten wellen- oder zahnförmig gestaltet sind.

11. Beleuchtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt begrenzenden bzw. einander anliegenden Keilkantenpaare mit teilweise oder ganz komplementären Konturen gestaltet sind, derart, daß die Spaltbreite über die Länge des Spaltes musterartige Veränderungen aufweist.

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