EP0779962A1 - Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht

Info

Publication number
EP0779962A1
EP0779962A1 EP92909181A EP92909181A EP0779962A1 EP 0779962 A1 EP0779962 A1 EP 0779962A1 EP 92909181 A EP92909181 A EP 92909181A EP 92909181 A EP92909181 A EP 92909181A EP 0779962 A1 EP0779962 A1 EP 0779962A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
day
fluorescent tube
red
gold
solstice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92909181A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Wendel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WENDEL, THOMAS
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0779962A1 publication Critical patent/EP0779962A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/02—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages with provision for adjustment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for influencing the illuminance and colored temperature of light generated by means of a fluorescent tube and emitted into a room, wherein reflector elements, which are arranged at least partially around the fluorescent tube, in each case about axes running parallel to the longitudinal axis of the fluorescent tube are rotatable and contain side surfaces, one of which is convex and red and increasingly reflects in the color temperature range of 3600 ° Kelvin, the other is flat and gold-colored and increasingly reflects in the color temperature range of 4500 ° Kelvin and another is concave and silver-colored and reinforced reflected in the range of 5400 ° Kelvin.
  • a device of the type described above is known from EP-B-0 189 394. With this device, the color temperature and the illuminance of the light emanating from the fluorescent tube and the reflector elements can be changed. By adjusting the reflector elements to each other and aligning the differently reflecting side surfaces, it is possible to adapt the color temperature and illuminance to the course of daylight.
  • the individual reflector elements can be controlled synchronously in this case, 'optionally substituted by a pre-programmed control mechanism.
  • the device is used instead of artificial light sources with monotonous illuminance and color temperature.
  • the invention is based on the problem of further developing the method described at the outset for influencing the color temperature and the illuminance of the light in a room in such a way that the light can be adapted in a simple manner to the light conditions resulting during a year due to the different duration of the solar radiation and angle of incidence.
  • the fluorescent tube emits a light spectrum which corresponds to that of sunlight on earth on the day of the summer solstice around noon, that at the beginning of spring and autumn by means of the red side surfaces aligned with the fluorescent tube, a red phase of thirty and is generated in the afternoon of thirty minutes and a gold phase of sixty minutes in the morning and sixty minutes in the afternoon is generated by means of the gold-colored side surfaces aligned with the fluorescent tube, that between the day of the winter solstice and the day of the summer solstice, the red phases and the gold phases each proceed in proportion to the number of past days reduced from one and a half times the value of the beginning of spring to half the value of the beginning of spring and from the day of the summer solstice to the day of the winter solstice again down to one and a half times the value of the spring and nd early autumn and that a silver phase is generated outside the red and gold phases by means of the silver-colored side surfaces aligned with the fluorescent tube.
  • the color temperature of the light generated by the fluorescent tube can be adapted to that of natural light over the course of the year by using the reflector elements. Because of the influence of light on the human body, this adaptation to natural conditions is particularly favorable.
  • the process can also be used in animal husbandry and in greenhouses.
  • the illuminance of the light emitted into the room is from the day of. Winter solstice until the day of the summer solstice increased by thirty percent in proportion to the number of days past the day of the winter solstice, and then decreased by thirty percent from the day of the summer solstice to the day of the winter solstice. With this procedure the illuminance can be adjusted to the natural light distribution during the different seasons.
  • a fluorescent tube which corresponds to the light spectrum of the daylight the summer solstice around noon on Earth produces a spectrum and that as a drive for the reflector elements at least one stepper motor is provided, which is fed by a stepper motor controller, which is connected to a microprocessor to which a clock and a read-only memory are connected, in which Data on the angular positions of the reflector elements to produce a red phase of thirty minutes in the morning and thirty minutes in the afternoon and a gold phase of sixty minutes in the morning and sixty minutes in the afternoon at the beginning of spring and autumn and to reduce the red and gold phase between the day of the winter solstice and the day of the summer solstice from one and a half times to the values of the day of spring or autumn and to increase the red and gold phase between the day of the summer solstice and the day of the winter solstice from half to one and a half times the value of the days of spring or autumn n initially and data on the angular positions for producing
  • stepper motors enables a very fine adjustment of the reflector elements.
  • the times of day and the days in the annual cycle are determined by means of the clock.
  • the setting data of the reflector elements are contained in the read-only memory in a fail-safe manner.
  • the reflector elements are preferably arranged in an oscillating manner in the silver phase and can be moved back and forth in the range of ⁇ 30 °.
  • the fluorescent tube is connected to a periodically reversed DC voltage. A very precise adjustment of the angular position of the reflector elements is possible if each 1.8 ° rotation of the stepping motor z. B. forty steps are required.
  • FIG. 1 shows a device for influencing the color temperature and illuminance of light emitted into a room in a perspective view
  • FIG. 2 is an enlarged view of the reflector assembly of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detailed illustration of a reflector element according to FIG. 2,
  • Fig. 4 is a block diagram of an arrangement for adjusting the reflector arrangement according to FIGS. I to 3 and
  • FIG. 5 shows a diagram of the course of the brightness of the emitted light and the setting phases of the reflector elements as a function of the days of the year in order to influence the daily or annual rhythm of the brightness.
  • an artificial light source in the form of a fluorescent tube (12) surrounded by a reflector arrangement (10) is shown.
  • the reflector arrangement (10) is located in a luminaire housing (13) that can be attached to a ceiling or suspended from it, for example.
  • the reflector arrangement (10) consists at least partially in the form of a ring around the fluorescent lamp (12), for example on an imaginary cylinder jacket or another curved surface, so that the radiation from the fluorescent lamp (12) comes to the desired extent to be able to modify and reflect in terms of color temperature and brightness.
  • the reflector elements (14) - as is particularly illustrated in FIG. 3 - are formed by prismatic bodies which have bearing pins (16) or (18) at their ends, by means of which they can be mounted in the housing (13). Furthermore, of the bearing journals (16) and / or (18), for example, friction wheels, cable pull, gearwheels or the like can be arranged, which coincide with the adjacent reflector elements in D
  • Interaction occurs in order to enable controlled and synchronous rotation of the reflector elements (14), for example, via a stepping motor (20) provided on one end face of the housing (13).
  • the reflector elements can be driven by a gear or direct drive.
  • the reflector elements should be rotated at the same time, but in the opposite sense.
  • a triangular reflector z. B. also a square (1 x red. 2 x gold, 1 x silver) can be used.
  • the red side of the reflector would be curved and matt on the surface, the golden sides would be flat and semi-matt and the silver side would be concave and high-gloss.
  • the control of the individual reflector elements (14) can be preprogrammed in order to ensure alignment to the desired extent on the fluorescent lamp (12), which ultimately determines the illuminance and the color temperature of the emitted radiation.
  • Each reflector element (14) is a triangular prism or square prism with geometrically differently shaped side surfaces (22), (24) and (26).
  • the different design of the side surfaces (22), (24), (26) should ensure, in addition to a still to be described different optical effectiveness with regard to the incident radiation, that the radiation originating from the artificial light source in the form of the fluorescent lamp (12) is illuminant and / or color temperature can be varied.
  • the surface (22) is concave with respect to the fluorescent lamp (12), is preferably silver-colored by means of a special aluminum alloy such as a magnesium-aluminum alloy and has optical properties which ensure that the illuminance increases and a color temperature of the radiation originating from the fluorescent lamp (12) is set to approximately 5400 ° Kelvin.
  • the side surface (24), on the other hand, is flat, although it also reflects the UV radiation well, but to a lesser extent than the concave surface (22), and sets the color temperature of the emitted light to approximately 4500 ° Kelvin.
  • the flat surface is also yellow and semi-glossy. Preferably these Properties also achieved through a special aluminum alloy.
  • the third surface (26) is convex and increasingly reflects the red component of the light coming from the fluorescent lamp (12), while at the same time there is a greatly reduced UV reflection compared to the surface (24). Due to the convex shape, the reflected light component perceived by the surface (26) is the lowest compared to the reflection components of the other surfaces (22) and (24). Fe he is the convex surface red and matt, which also reduces the reflectance. It is increasingly reflected in the range of 3600 ° Kelvin.
  • the fluorescent tube (12) emits a light spectrum which is similar to that of sunlight on earth on the day of the summer solstice and whose wavelengths are between 290 and 770 nm.
  • the inputs of the stepper motor control (28) are connected to outputs of a microprocessor (30) which is connected to a clock generator (32). Further inputs of the microprocessor are connected to an electronic clock (34) and to a read-only memory (36).
  • the operating voltage for the microprocessor (30), the clock (34), the clock generator (32) and the read-only memory is generated by a rectifier bridge (38), the inputs of which are connected to the mains voltage.
  • Another rectifier bridge (40) generates the supply voltage for the fluorescent tube (12).
  • the voltage of the rectifier bridge (40) is fed to the fluorescent tube (12) via a polarity reversal switch (42).
  • the polarity of the voltage at the connections of the fluorescent tube (12) is reversed every 20 minutes.
  • the polarity reversal inverter (42) and a starter relay (44) for the fluorescent tube (12) are controlled by the microprocessor (30).
  • the emitted light is adapted to a desired course.
  • the angular positions of the reflector elements (14) are set by means of the stepper motor (20).
  • the reflector elements (14) are preferably arranged in an oscillating manner in the silver phase and can each be set to the desired angle between two angles, which are ⁇ 30 °.
  • a rotation of the stepper motor (20) z. B. 40 steps corresponds to a change in the angular position by 1.8 °.
  • the reflector elements (14) are set at the beginning of spring and autumn so that a red phase of 20 minutes occurs in the morning and 20 minutes in the afternoon. Furthermore, by setting the reflector elements at the beginning of spring and autumn (25.3., 23.9.), A gold phase of 40 minutes in the morning and 40 minutes in the afternoon is set. Otherwise, the silver phase is set or used.
  • the duration of the red, gold and silver phases is changed depending on the calendar.
  • Fig. 5 the deviations of the red and gold phases from the values labeled 0 at the beginning of spring and autumn are shown in a diagram as a function of the seasonal trend. 5
  • the red and gold phases are 50% higher on the day of the winter solstice than at the beginning of spring or autumn and 50% lower on the day of the summer solstice (21.6.) Than at the beginning of spring or autumn .
  • the red and gold phases fall linearly depending on the time interval from the day of the winter solstice.
  • the red and gold phases increase linearly depending on the time interval from the day of the summer solstice.
  • the course shown in FIG. 5 relates to the setting of the red phase of 20 minutes in the morning and 20 minutes in the afternoon at the beginning of spring and autumn and to the setting of the gold phase of 40 minutes in the morning and 40 minutes in the afternoon at the beginning of spring and autumn.
  • the illuminance is varied in the opposite sense.
  • the illuminance at the beginning of spring and autumn is the same and predetermined.
  • the illuminance is from -15% of the value from the day of the winter solstice to the day of the summer solstice Day of the beginning of spring increased linearly to + 15% of the same value depending on the time interval from the day of the winter solstice. From the day of the summer solstice, the curve (48) falls until the day of the winter solstice.
  • the color temperature and the illuminance of the light in the room can be influenced in the course of a year in such a way that an adaptation to the natural lighting conditions takes place.
  • the values for the setting of the angular positions of the reflectors are present in the read-only memory (36) in addition to the program of the microprocessor (30). It is possible to save the angular positions as a table with reference to the calendar days. A space-saving option is to store some values of the angular positions, e.g. for the winter and summer solstice and the beginning of spring and autumn and to save the other setting data by linear interpolation from the saved data.
  • the calendar days are determined using the clock (34).
  • the fluorescent tube (12) can be one available on the market under the name True Lite, which emits a spectrum approximately corresponding to the natural spectrum of sunlight.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur von mittels einer Leuchtstoffröhre (12) erzeugtem und in einen Raum ausgestrahltem Licht. Um die Leuchtstoffröhre (12) sind Reflektorelemente (14) angeordnet, die unterschiedlich farbige und geometrisch geformte Seitenflächen haben. Jede Seitenfläche reflektiert verstärkt in einem bestimmten Farbtemperaturbereich. Es wird die jahreszeitliche Veränderung des natürlichen Lichts nachgebildet. Hierzu werden verschiedene Stellungen der Reflektorelemente (14) verwendet, die tageszeitlich und jahreszeitlich geändert werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur von in einen Raum ausgestrahlten Licht
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Färbte mperatur von mittels einer Leuchtstoffröhre erzeugtem und in einen Raum ausgestrahltem Licht, wobei Reflektorelemente, die zumindest teilweise um die Leuchtstoffröhre angeordnet sind, jeweils um parallel zur Längsachse der Leuchtstoffröhre verlaufende Achsen drehbar sind und Seitenflächen enthalten, von denen eine konvex ausgebildet und rot ist und verstärkt im Farbtemperaturbereich von 3600° Kelvin reflektiert, die andere plan ausgebildet und goldfarben ist und verstärkt im Farbtemperaturbereich von 4500° Kelvin reflektiert und eine weitere konkav ausgebildet und silberfarben ist und verstärkt im Bereich von 5400° Kelvin reflektiert.
Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist aus der EP-B-0 189 394 bekannt. Mit dieser Vorrichtung kann die Farbtemperatur und die Beleuchtungsstärke des von der Leuchtstoffröhre und den Reflektorelementen ausgehenden Lichts verändert werden. Durch das Verstellen der Reflektorelemente zueinander und die Ausrichtung der unterschiedlich reflektierenden Seitenflächen ist es möglich, die Farbtemperatur und die Beleuchtungsstärke dem Tageslichtverlauf anzupassen. Die einzelnen Reflektorelemente können hierbei synchron gesteuert werden, ' gegebenenfalls durch einen vorprogrammierten Regelmechanismus. Die Vorrichtung wird an Stelle von künstlichen Lichtquellen mit monotoner Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur eingesetzt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zur Beeinflussung der Farbtemperatur und der Beleuchtungsstärke des Lichts in einem Raum so weiterzuentwickeln, daß das Licht den sich während eines Jahres aufgrund unterschiedlicher Dauer der Sonneneinstrahlung und Einstrahlungswinkels ergebenden Lichtverhältnissen auf einfache Weise angepaßt werden kann. Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leuchtstoffröhre ein Lichtspektrum emittiert, das demjenigen des Sonnenlichts auf der Erde am Tag der Sommersonnenwende um die Mittagszeit entspricht, daß am Frühlings- und Herbstanfang mittels der auf die Leuchtstoffröhre ausgerichteten roten Seitenflächen eine Rotphase von vormittags dreißig und nachmittags dreißig Minuten erzeugt wird und mittels der auf die Leuchtstoffröhre ausgerichteten goldfarbenen Seitenflächen eine Goldphase von vormittags sechzig und nachmittags sechzig Minuten erzeugt wird, daß zwischen dem Tag der Wintersonnenwende und dem Tag der Sommersonnenwende die Rotphasen und die Goldphasen jeweils proportional zur Anzahl der vergangenen Tage ausgehend vom Eineinhalbfachen des Werts des Frühlingsanfangs bis auf die Hälfte des Werts des Frühlingsanfangs vermindert und ab dem Tag der Sommersonnenwende bis zum Tag der Wintersonnenwende wieder bis auf das Eineinhalbfache des Werts des Frühlings- und Herbstanfangs gesteigert werden und daß außerhalb der Rot- und Goldphasen mittels der auf die Leuchtstoffröhre ausgerichteten silberfarbenen Seitenflächen eine Silberphase erzeugt wird.
Mit diesem Verfahren kann die Farbtemperatur des von der Leuchtstoffröhre erzeugten Lichts durch Ausnutzung der Reflektorelemente derjenigen des natürlichen Lichts am Jahresverlauf angeglichen werden. Wegen des Einflusses des Lichts auf den menschlichen Körper ist diese Anpassung an die natürlichen Gegebenheiten besonders günstig. Das Verfahren kann auch in der Tierhaltung und in Treibhäusern eingesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beleuchtungsstärke des in den Raum abgestrahlten Lichts vom Tag der . Wintersonnenwende bis zum Tag der Sommersonnenwende proportional zur Anzahl der vom Tag der Wintersonnenwende vergangenen Tage um dreißig Prozent gesteigert und danach ab dem Tag der Sommersonnenwende bis zum Tag der Wintersonnenwende um dreißig Prozent reduziert. Mit diesem Verfahren kann die Beleuchtungsstärke dem natürlichen Lichtveriauf während der verschiedenen Jahreszeiten angepaßt werden.
Für die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Leuchtstoffröhre vorgesehen ist, die ein dem Lichtspektrum des Sonnenlichts am Tag der Sommersonnenwende um die Mittagszeit auf der Erde entsprechendes Spektrum erzeugt und daß als Antrieb für die Reflektorelemente mindestens ein Schrittmotor vorgesehen ist, der von einer Schrittmotorsteuerung gespeist wird, die mit einem Mikroprozessor verbunden ist, an den eine Uhr und ein Festwertspeicher angeschlossen sind, in dem Daten über die Winkelstellungen der Reflektorelemente zur Erzeugung einer Rotphase von vormittags dreißig und nachmittags dreißig Minuten und einer Goldphase von vormittags sechzig und nachmittags sechzig Minuten am Frühlings- und Herbstanfang und zur Verminderung der Rot- und Goldphase zwischen dem Tag der Wintersonnenwende und dem Tag der Sommersonnenwende vom Eineinhalbfachen auf die Hälfte der Werte des Tags des Frühlings- bzw. Herbstanfangs sowie zur Erhöhung der Rot- und Goldphase zwischen dem Tag der Sommersonnenwende und dem Tag der Wintersonnenwende von der Hälfte auf das Eineinhalbfache des Werts der Tage des Frühlings- bzw. Herbstanfangs und Daten über die Winkelstellungen zur Erzeugung von Silberphasen zwischen den Rot- und Goldphasen gespeichert sind.
Die Verwendung von Schrittmotoren ermöglicht eine sehr feinstufige Einstellung der Reflektorelemente. Mittels der Uhr werden die Tageszeiten und die Tage im Jahreszyklus bestimmt. Die Einstelldaten der Reflektorelemente sind störungssicher im Festwertspeicher enthalten.
Vorzugsweise sind die Reflektoreiemente in der Silberphase pendelnd angeordnet und im Bereich von ± 30° hin- und herbewegbar. Die Leuchtstoffröhre wird an eine periodisch umgepolte Gleichspannung gelegt. Eine sehr genaue Einstellung der Winkellage der Reflektorelemente ist möglich, wenn je 1 ,8° Drehung des Schrittmotors z. B. vierzig Schritte erforderlich sind.
Auf einen weiteren Vorteil ist zu verweisen. Um bei Leuchtstoffröhren die Elektroden zu schonen und eine längere Lebensdauer zu garantieren, ist vorgesehen, daß nach der Zündung der Röhre die Elektroden auf beiden Stiften angeschlossen werden, um eine gleichmäßige Stromverteilung zu gewährleisten.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Farbtemperatur und Beleuchtungsstärke von in einen Raum ausgestrahltem Licht in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Reflektoranordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Reflektorelements gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Einstellung der Reflektoranordnung gemäß Fig. I bis 3 und
Fig. 5 ein Diagramm des Verlaufs der Helligkeit des abgestrahlten Lichts und der Einstellphasen der Reflektorelemente in Abhängigkeit von den Tagen des Jahres zur Beeinflussung des Tages- bzw. Jahresrhythmus der Helligkeit.
Gemäß Fig. 1 ist- eine von einer Reflektoranordnung (10) umgebene künstliche Lichtquelle in Form einer Leuchtstoffröhre (12) dargestellt. Dabei befindet sich die Reflektoranordnung (10) in einem Leuchtengehäuse (13), das zum Beispiel an einer Zimmerdecke angebracht oder von dieser abgehängt werden kann. Die Reflektoranordnung (10) besteht gemäß Fig. 2 zumindest aus teilkranzförmig um die Leuchtstofflampe (12) zum Beispiel auf einem gedachten Zylindermantel oder einer anderen gekrümmten Fläche angeordneten Reflektorelemente (14), um so die von der Leuchtstofflampe (12) kommende Strahlung im gewünschten Umfang hinsichtlich der Farbtemperatur und Helligkeit modifizieren und reflektieren zu können. Die Reflektorelemente (14) werden -wie insbesondere die Fig. 3 verdeutlicht- durch prismenförmige Körper gebildet, die an ihren Enden Lagerzapfen (16) bzw. (18) aufweisen, mittels derer diese in dem Gehäuse (13) gelagert werden können. Femer können von den Lagerzapfen (16) und /oder (18) zum Beispiel Reibräder, Seilzug, Zahnräder o.a. angeordnet sein, die mit an den angrenzenden Reflektorelmenten in D
Wechselwirkung treten, um so zum Beispiel über einen an einer Stirnseite des Gehäuses (13) vorhandenen Schrittmotor (20) ein kontrolliertes und synchrones Drehen der Reflektorelemente (14) zu ermöglichen.
Der Antrieb der Reflektorelemente kann durch ein Getriebe oder Direktantrieb erfolgen. Dabei sollen die Reflektorelemente zwar gleichzeitig, aber im entgegengesetzten Sinne verdreht werden. Anstatt eines dreieckigen Reflektros kann z. B. auch ein viereckiger ( 1 x Rot. 2 x Gold, 1 x Silber) benutzt werden. Dabei wäre die rote Seite des Reflektors nach außen gewölbt und matt in der Oberfläche, die goldenen Seiten wären eben und halbmatt und die silberne Seite konkav und hochglänzend ausgebildet. Die Steuerung der einzelnen Reflektorelemente (14) kann dabei vorprogrammiert sein, um so im gewünschten Umfang ein Ausrichten auf die Leuchtstofflampe (12) zu gewährleisten, wodurch letztendlich die Beleuchtungsstärke und die Farbtemperatur der abgestrahlten Strahlung bestimmt wird.
Jedes Reflektorelement ( 14) ist ein Dreiecksprisma oder Vierkantprisma mit geometrisch unterschiedlich ausgebildeten Seitenflächen (22), (24) und (26). Die unterschiedliche Ausbildung der Seitenflächen (22), (24), (26) soll neben einer noch zu besehreibenden unterschiedlichen optischen Wirksamkeit in bezug auf die einfallende Strahlung sicherstellen, daß die von der künstlichen Lichtquelle in Form der Leuchtstofflampe ( 12) stammende Strahlung bezüglich Beleuchtungsstärke und/oder Farbtemperatur variiert werden kann.
So ist die Fläche (22) in bezug auf die Leuchtstofflampe (12) konkav ausgebildet, ist vorzugsweise mittels einer Spezialaluminiumlegierung wie zum Beispiel eine Magnesium-Aluminium-Legierung silberfarben und weist optische Eigenschaften auf, die sicherstellen, daß die Beleuchtungsstärke erhöht und eine Farbtemperatur der von der Leuchtstofflampe ( 12) stammenden Strahlung auf in etwa 5400° Kelvin eingestellt wird.
Die Seitenfläche (24) ist dagegen plan ausgebildet, reflektiert zwar ebenfalls die UV- Strahlung gut, jedoch in einem geringeren Anteil als die konkav ausgebildete Fläche (22), und stellt die Farbtemperatur des abgegebenen Lichts auf in etwa 4500° Kelvin ein. Femer ist die plane Fläche gelb und halbglänzend. Vorzugsweise werden diese Eigenschaften ebenfalls durch eine Spezialaluminiumlegierung erreicht.
Schließlich ist die dritte Fläche (26) konvex ausgebildet und reflektiert verstärkt den Rotanteil des von der Leuchtstofflampe (12) stammenden Lichts, wobei gleichzeitig im Vergleich zur Fläche (24) eine stark verringerte UV-Reflexion erfolgt. Der von der Fläche (26) wahrgenommene reflektierte Lichtanteil ist aufgrund der konvexen Form im Vergleich zu den Reflexionsanteilen der anderen Flächen (22) und (24) am geringsten. Fe er ist die konvexe Fläche rot und matt, wodurch gleichfalls der Reflexionsgrad verringert wird. Es wird verstärkt im Bereich von 3600° Kelvin reflektiert.
Die Leuchtstoffröhre (12) emittiert ein Lichtspektrum, das demjenigen des Sonnenlichts auf der Erde am Tag der Sommersonnenwende angeglichen ist und dessen Wellenlängen zwischen 290 und 770 nm liegen.
Als Antrieb für die Reflektoranordnung (10) ist der Schrittmotor (20) vorgesehen, der von einer Schrittmotorsteuerung (28) angesteuert wird. Die Eingänge der Schrittmotorsteuerung (28) sind an Ausgänge eines Mikroprozessors (30) angeschlossen, der mit einem Taktgeber (32) verbunden ist. Weitere Eingänge des Mikroprozessors sind an eine elektronische Uhr (34) und an einen Festwertspeicher (36) angeschlossen. Die Betriebsspannung für den Mikroprozessor (30), die Uhr (34), den Taktgeber (32) und den Festwertspeicher wird von einer Gleichrichterbrücke (38) erzeugt, deren Eingänge an Netzspannung gelegt werden.
Eine weitere Gleichrichterbrücke (40) erzeugt die Speisespannung für die Leuchtstoffröhre (12). Die Spannung der Gleichrichterbrücke (40) wird über einen Umpolungswechselrϊchter (42) der Leuchtstoffröhre (12) zugeführt. Alle 20 Minuten wird die Polarität der Spannung an den Anschlüssen der Leuchtstoffröhre (12) umgekehrt. Der Umpolungswechselrichter (42) und ein Starterrelais (44) für die Leuchtstoffröhre (12) werden vom Mikroprozessor (30) gesteuert.
Durch das Ausrichten der einzelnen Reflektorelemente (14) auf die Leuchtstofflampe (12) wird das abgestrahlte Licht einem gewünschten Verlauf angepaßt. Die Einstellung der WinkeiDOsitionen der Reflektorelemente (14) geschieht mittels des Schrittmotors (20). Die Reflektorelemente (14) sind in der Silberphase vorzugsweise pendelnd angeordnet und können jeweils zwischen zwei Winkeln, bei denen es sich um ± 30° handelt, auf gewünschte Winkel eingestellt werden. Eine Drehung des Schrittmotors (20) um z. B. 40 Schritte entspricht einer Änderung der Winkelposition um 1 ,8°.
Die Reflektorelemente (14) werden am Frühlings- und Herbstanfang so eingestellt, daß eine Rotphase am Vormittag von 20 Minuten und am Nachmittag von 20 Minuten auftritt. Weiterhin wird durch die Einstellung der Reflektorelemente am Frühlings- und Herbstanfang (25.3., 23.9.) eine Goldphase am Vormittag von 40 Minuten und am Nachmittag von 40 Minuten eingestellt. Ansonsten wird die Silberphase eingestellt bzw. genutzt.
Die Dauer der Rot-, Gold- und Silberphasen wird kalenderabhängig verändert. In Fig. 5 sind in einem Diagramm die Abweichungen der Rot- und Goldphasen von den mit 0 bezeichneten Werten zum Frühjahrs- und Herbstanfang in Abhängigkeit vom jahreszeitlichen Verlauf dargestellt. Die Rot- und Goldphasen sind gemäß Kurve (46) von Fig. 5 am Tag der Wintersonnenwende um 50 % höher als zum Frühlings- bzw. Herbstbeginn und am Tag der Sommersonnenwende (21.6.) um 50 % niedriger als zum Frühlings- bzw. Herbstbeginn. Zwischen dem Tag der Wintersonnenwende und dem Tag der Sommersonnenwende fallen die Rot- und Goldphasen linear in Abhängigkeit vom zeitlichen Abstand zum Tag der Wintersonnenwende. Ab dem Tag der Sommersonnenwende steigen die Rot- und Goldphasen linear in Abhängigkeit vom zeitlichen Abstand zum Tag der Sommersonnenwende an. Der in Fig. 5 gezeigte Verlauf ist auf die Einstellung der Rotphase von 20 Minuten vormittags und 20 Minuten nachmittags zum Frühlings- und Herbstbeginn und auf die Einstellung der Goldphase von 40 Minuten vormittags und 40 Minuten nachmittags zum Frühlings- und Herbstbeginn bezogen.
Die Beleuchtungsstärke wird im umgekehrten Sinne variiert. Die Beleuchtungsstärke zum Frühlings- und Herbstbeginn sei gleich und vorgegeben.
Die Beleuchtungsstärke wird, wie sich aus Kurve (48) in Fig. 5 ergibt vom Tag der Wintersonnenwende bis zum Tag der Sommersonnenwende von -15 % des Werts zum Tag des Frühjahrsbeginns bis auf + 15 % des gleichen Werts linear in Abhängigkeit vom zeitlichen Abstand zum Tag der Wintersonnenwende gesteigert. Ab dem Tag der Sommersonnenwende verläuft die Kurve (48) fallend bis zum Tag der Wintersonnenwende.
Durch die oben beschriebene Einstellung von Rot-, Gold- und Silberphasen mittels der Reflektoranordnung läßt sich die Farbtemperatur und die Beleuchtungsstärke des Lichts im Raum im Verlaufe eines Jahres so beeinflussen, daß eine Angleichung an die natürlichen Lichtverhältnisse stattfindet.
Die Werte für die Einstellung der Winkellagen der Reflektoren sind im Festwertspeicher (36) neben dem Programm des Mikroprozessors (30) vorhanden. Es ist möglich, die Winkellagen als Tabelle unter Bezug auf die Kalendertage abzuspeichern. Eine speicherplatzsparende Möglichkeit besteht darin, einige Werte der Winkellagen, z.B. für die Winter- und Sommersonnenwende und den Frühjahrs- und Herbstbeginn zu speichern und die anderen Einstelldaten durch lineare Inteφolation aus den gespeicherten Daten zu gewinnen. Die Kalendertage werden mit Hilfe der Uhr (34) bestimmt.
Die Leuchtstoffröhre (12) kann eine auf dem Markt unter der Bezeichnung True Lite erhältliche sein, die ein annähernd dem natürlichen Sonnenlichtspektrum entsprechendes Spektrum emittiert.

Claims

PatentansprücheVerfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur von in einen Raum ausgestrahltem Licht.
1. Verfahren zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur von mittels einer Lichtquelle wie Leuchtstoffröhre erzeugtem und in einen Raum ausgestrahltem Licht, wobei Reflektorelemente, die zumindest teilweise um die Leuchtstoffröhre angeordnet sind, jeweils um parallel zur Längsachse der Leuchtstoffröhre verlaufende Achsen drehbar sind und Seitenflächen enthalten, von denen eine konvex ausgebildet und rot ist und verstärkt im Temperaturbereich von 3600° Kelvin reflektiert, die andere plan ausgebildet und goldfarben ist und verstärkt im Bereich von 4500° Kelvin reflektiert und eine weitere konkav ausgebildet und silberfarben ist und verstärkt im Bereich von 5400° Kelvin reflektiert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle ein Lichtspektrum emittiert, das demjenigen des Sonnenlichts auf der Erde am Tag der Sommersonnenwende um die Mittagszeit entspricht, daß am Frühlings- und Herbstanfang mittels der auf die Lichtquelle ausgerichteten roten Seitenflächen vormittags eine Rotphase von zwanzig Minuten und nachmittags von zwanzig Minuten erzeugt wird und mittels der auf die Leuchtstoffröhre ausgerichteten goldfarbenen Seitenflächen eine Göldphase von vormittags vierzig und nachmittags vierzig Minuten erzeugt wird, daß zwischen dem Tag der Wintersonnenwende und dem Tag der Sommersonnenwende die Rotphasen und die Goldphasen jeweils proportional zu der Anzahl der vergangenen Tage ausgehend vom Eineinhalbfachen des Werts des Frühlingsanfangs bis auf die Hälfte des Werts des Frühlingsanfangs veιτnindert und ab dem Tag der Sommersonnenwende bis zum Tag der Wintersonnenwende wieder bis auf das Eineinhalbfache des Werts des Frühlings¬ und Herbstanfangs gesteigert werden und daß außerhalb der Rot- und Goldphasen mittels der auf die Leuchtstoffröhre ausgerichteten silberfarbenen Seitenflächen eine Silbeφhase erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beleuchtungsstärke des in den Raum abgestrahlten Lichts vom Tag der Wintersonnenwende bis zum Tag der Sommersonnenwende proportional zu der Anzahl der vergangenen Tage um dreißig Prozent erhöht und danach ab dem Tag der Sommersonnenwende bis zum Tag der Wintersonnenwende um den gleichen Betrag vermindert wird.
3. Vorrichtung zur Beeinflussung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur von mittels einer Leuchtstoffröhre erzeugtem und in einen Raum ausgestrahltem Licht, wobei Reflektorelemente, die zumindest teilweise um die Leuchtstoffröhre angeordnet sind, jeweils um parallel zur Längsachse der Leuchtstoffröhre verlaufende Achsen drehbar sind und Seitenflächen enthalten, von denen eine konvex ausgebildet und rot ist und verstärkt im Temperaturbereich von 3600° Kelvin reflektiert, die andere plan ausgebildet und goldfarben ist und verstärkt im Temperaturbereich von 4500° Kelvin reflektiert und eine weitere konkav ausgebildet und silberfarben ist und verstärkt im Temperaturbereich von 5400° Kelvin reflektiert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Leuchtstoffröhre vorgesehen ist, die ein dem Lichtspektrum des Sonnenlichts am Tage der Sommersonnenwende um die Mittagszeit auf der Erde entsprechendes Spektrum erzeugt und daß als Antrieb für das Reflektorelement (14) ein Schrittmotor (20) vorgesehen ist, der von einer Schrittmotorsteuerung (28) gespeist wird, die mit einem Mikroprozessor (30) verbunden ist, an den eine Uhr (34) und ein Festwertspeicher (36) angeschlossen sind, in dem Daten über die Winkelstellungen der Reflektorelemente (14) zur Erzeugung der Rotphase von vormittags zwanzig und nachmittags zwanzig Minuten und einer Goldphase von vormittags vierzig und nachmittags vierzig Minuten am Frühlings- und Herbstbeginn und zur Verminderung der Rot- und Goldphase zwischen dem Tag der Wintersonnenwende und dem Tag der Sommersonnenwende vom Eineinhalbfachen auf die Hälfte des Werts des Tags des Frühlings- bzw. Herbstbeginns sowie zur Erhöhung der Rot- und Goldphase zwischen dem Tag der Sommersonnenwende und dem Tag der Wintersonnenwende von der Hälfte auf das Eineinhalbfache des Werts des Tags des Frühlings- bzw. Herbstbeginns und Daten über die Winkelstellungen zur Erzeugung der Silbeφhase zwischen den Rot- und Goldphasen gespeichert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadu rch geke nnze ichnet, daß das Reflektorelement (14) pendelnd in der Silbeφhase angeordnet und im Winkelbereich von ±30° hin- und herbewegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dad u rch eke n nz ich et, daß die Leuchtstoffröhre (12) an einen Umpolungswechselrichter (42) zur Umpolung der Polarität der angelegten Gleichspannung angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, d adu rch geken nze ichnet, daß je 1,8° Drehung des Schrittmotors (20) z. B bis vierzig Schritte unterteilt ist sind.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadu rc geke n nze ich n et, daß ein Stabilisator geschaltet ist, der vorzugsweise über eine Photodiode oder einen Widerstand den Lumenstromabfall bedingt durch Alterung der Lichtquelle ausgleicht.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d adu rch geke nnze ichn et, daß ein Regler den jahreszeitlichem Rhythmus entspechend gemäß der vom Mikroprozessor kommenden Informationen die Lichtquelle lumenstrommäßig regelt.
EP92909181A 1991-05-09 1992-05-07 Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht Withdrawn EP0779962A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4115187 1991-05-09
DE4115187A DE4115187A1 (de) 1991-05-09 1991-05-09 Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstaerke und farbtemperatur von in einem raum ausgestrahlten licht
PCT/EP1992/000982 WO1992019910A1 (de) 1991-05-09 1992-05-07 Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0779962A1 true EP0779962A1 (de) 1997-06-25

Family

ID=6431330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92909181A Withdrawn EP0779962A1 (de) 1991-05-09 1992-05-07 Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0779962A1 (de)
JP (1) JPH06507268A (de)
AU (1) AU1649292A (de)
DE (1) DE4115187A1 (de)
HU (1) HU213739B (de)
WO (1) WO1992019910A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371655A (en) * 1992-05-22 1994-12-06 Panavision International, L.P. System for varying light intensity such as for use in motion picture photography
DE29804140U1 (de) * 1998-03-09 1998-07-09 Bamberger, Walter, 85137 Walting Vorrichtung zur Erzeugung von Licht variabler Farbtemperatur und Helligkeit
DE19907595A1 (de) * 1999-02-22 2000-08-24 Heinz Rathmer Lichtsimulationsvorrichtung
DE10127982A1 (de) * 2001-06-08 2002-12-12 Prismen Gmbh & Co Kg Retroreflektierendes Tageslichtsystem mit Glasrohren
DE102012205313A1 (de) * 2012-03-30 2013-10-02 Art + Com Ag Beleuchtungsvorrichtung und Beleuchtungsverfahren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3212284A1 (de) * 1982-04-02 1983-10-13 Heinrich 6238 Hofheim Wendel Leuchtengehaeuse
DE3380183D1 (en) * 1983-10-03 1989-08-17 Heinrich Wendel Reflector device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9219910A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4115187A1 (de) 1992-11-26
WO1992019910A1 (de) 1992-11-12
AU1649292A (en) 1992-12-21
HU213739B (en) 1997-09-29
JPH06507268A (ja) 1994-08-11
HU9303175D0 (en) 1994-01-28
HUT65572A (en) 1994-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3587270T2 (de) Lichtquelle mit selbsttaetiger veraenderung von farbe, saettigung und divergenz des lichtbuendels.
DE102005059362A1 (de) Farblich einstellbare Tageslichtquelle
DE69121029T2 (de) Gerät zur Beleuchtung mit veränderlichen Farben
DE202005001540U1 (de) Farblich einstellbare Tageslichtquelle
DE2740487B2 (de) Elektronisches Blitzgerät
DE2412621B2 (de) Gerät zum Trainieren der Augenmuskeln
EP0779962A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der beleuchtungsstärke und farbtemperatur von in einen raum ausgestrahlten licht
DE20002060U1 (de) Leuchte
DE3212284C2 (de)
WO1992018200A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines lichtes für die farbtherapie
DE2534750C3 (de) Optisches Metronom
DE29804140U1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Licht variabler Farbtemperatur und Helligkeit
EP0189394B1 (de) Reflektoranordnung
DE3006816A1 (de) Uhr
DE4015406A1 (de) Verfahren und anordnung zur lichttherapie
EP0256434A2 (de) Elektrische Uhr
DE4433291C2 (de) Therapieleuchte zur Behandlung lichtabhängiger Beschwerden und Erkrankungen
WO2010139480A1 (de) Lichtbehandlungsvorrichtung
DE202023103034U1 (de) Geländer-Montagemechanismus und Solar-Windkraft-Geländer
DE8813725U1 (de) Mehrfunktions-Planetarium
DE3842105A1 (de) Dental-astral-lampe
DE2025998A1 (de) Vorrichtung für UV-Bestrahlung
DE19502980A1 (de) Verfahren zur schnelleren und urlaubsentsprechenderen Bräunung
EP0560216B1 (de) Brennpunktverstellung eines Leuchtmittels in einem Gehäuse
DE19836312A1 (de) Leuchte

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19951028

19U Interruption of proceedings before grant

Effective date: 19970117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU MC NL SE

19W Proceedings resumed before grant after interruption of proceedings

Effective date: 19990705

19W Proceedings resumed before grant after interruption of proceedings

Effective date: 19991001

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: WENDEL, THOMAS

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WENDEL, THOMAS

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: WENDEL, THOMAS

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WENDEL, THOMAS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20030107

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20031203