EP0813026A2 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents
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- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/04—Optical design
- F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
Definitions
- the invention relates to a lighting device with at least one lamp-reflector unit.
- Such a lamp-reflector unit can emit light with a narrow light distribution curve in a predetermined solid angle range.
- a favorable large-area, at least partially highly reflective reflector with a spatially structured surface onto which the lamp arranged next to the reflector is located -Reflector unit strikes light slanting obliquely, the structured surface having normal to the reflector inclined reflection surfaces which at least partially point to the lamp-reflector unit.
- the large-area structured reflector can advantageously be flat overall and be arranged vertically on a room wall in order to produce a “luminous wall”.
- FIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of a lighting device according to the invention.
- Fig. 2 shows the light distribution curve of the lamp-reflector unit of an embodiment.
- 3 shows on an enlarged scale the sawtooth structure of an embodiment of a reflector.
- 4 shows a further exemplary embodiment in which the reflector with a spatially structured surface is formed by a louvre blind.
- 5 shows an alternative spatial structure of the surface of the reflector.
- a lamp reflector unit 1 is provided in the upper part, which in addition to an elongated lamp 2 (for example fluorescent tube) comprises a curved reflector 3.
- the task of this lamp-reflector unit 1 is to throw light with a narrow-beam light distribution at an angle onto the large-area reflector 4 according to the invention with a structured surface.
- the light strikes the reflector 4, i.e. H.
- the angle of incidence ⁇ is at least between 5 ° and 90 °, preferably between 10 ° and 55 °.
- the direction of the maximum intensity of the light distribution curve originating from the lamp-reflector unit includes an angle ⁇ between 1 ° and 10 ° with the reflector.
- the angle ⁇ is shown in the light distribution curve of the lamp-reflector unit 1 according to FIG. 2.
- the direction of the intensity maximum of the light emerging from the lamp-reflector unit 1 is drawn there with dashed lines.
- the reflector 4 is formed over a large area. Its visible area can advantageously be more than 1 m 2 . Its height can advantageously extend over a large part of the room height, so that overall there is a kind of "luminous wall".
- the reflector 4 is at least partially highly reflective, i.e. the degree of reflection is more than 85%, advantageously more than 95% (in particular this can be achieved by a high-gloss mirroring).
- the reflector 4 has a spatially structured surface.
- the exemplary embodiment shown is a sawtooth structure as shown in more detail in FIG. 3.
- the reflector has normal to the reflector inclined reflection surfaces 5, 6, which intersect to form a linear edge 7 and partially (reflection surface 5) to the lamp-reflector unit 1.
- Such a design which can be achieved in particular by means of a sawtooth structure, ensures that light beams l 1 from the smaller, directed towards the lamp-reflector unit 1 reflecting surface 5 are reflected (light beam 1 1 '). If light beams 1 2 are directed toward the advantageously rounded edge 7, then there is scattering, ie an angular expansion, the resulting light beams 1 2 ', 1 2 '', 1 2 ''' being scattered in different spatial directions.
- the luminance observed in the direction l 1 can be 200 cd / m 2 .
- This luminance essentially results from scattering at the edges of the sawtooth profile.
- the luminance can be 30 cd / m 2 , for example.
- This luminance also results from scattering at the edges of the sawtooth profile.
- a luminance of, for example, 40 cd / m 2 is still obtained from the lower region of the luminous wall (direction l 3 ), which results from the directional light reflection on the upper, smaller reflection surfaces 5 of the sawtooth structure.
- FIG. 5 shows a top view of a small section of the reflector 4. The surface has straight pyramids facing one another with a square base.
- the structural height h of the structured surface of the reflector 4 is in the millimeter range and below, preferably less than 1 mm, and if the structure division between similar structural elements of the reflector is preferably in the millimeter range is between 1 and 2 mm.
- Such structures can still be produced relatively easily, for example from highly reflective or high-gloss aluminum or from plastic which is vapor-coated with a high-gloss metal layer.
- the structure is fine enough so that it cannot be completely resolved by the eye of the beholder, so that overall there is a uniform light impression of the luminous wall according to the invention.
- the elongated light source 2 leads to illumination that is homogeneous in width.
- spotlights for example halogen vapor lamps with suitable reflectors, can also be used as lamp-reflector units.
- all of the light emerging from the lamp-reflector unit 1 strikes the large-area reflector 4.
- a lamp-reflector unit not only at the top but also at the bottom and thus to irradiate the reflector 4 from two (or even from several) sides.
- the reflector 4 is curved as a whole in order to achieve an even more uniform light distribution.
- the large-area reflector 4 consists of a slatted blind 5, the slats 5a of which are designed to be highly reflective, at least on the side facing the lamp-reflector unit (shown in FIG. 4 at the top and not shown).
- An existing anti-glare device behind a window 8 can advantageously be used in that the slats of the slatted blind are tilted outwards in daylight or in the sun and tilted inwards in the case of artificial lighting, as shown in FIG. 4.
- the position of the slats 5a can be adjusted in a manner known per se.
- the light originating from the lamp-reflector unit strikes a partial area A of the slats 5a and is reflected by this partial area.
- the lamellae 5a can be roughened on their upper side in order to bring about a diffuse reflection, as is indicated by the light distribution curve LVK shown.
- the undersides of the slats 5a are preferably matt gray in order to avoid disruptive multiple reflections.
- the high-gloss slatted blind which is illuminated from above, creates a bright, even wall impression that can be used to comfortably illuminate rooms.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit zumindest einer Lampen-Reflektor-Einheit.
- Aus einer solchen Lampen-Reflektor-Einheit kann Licht mit einer engen Lichtverteilungskurve in einem vorbestimmten Raumwinkelbereich austreten.
- Um aus diesem Licht eine leuchtende Fläche zu erzielen, die für den Betrachter eine verhältnismäßig geringe (nicht blendende) Leuchtdichte aufweist, ist erfindungsgemäß ein günstigerweise großflächiger, zumindest teilweise hochreflektierender Reflektor mit räumlich strukturierter Oberfläche vorgesehen, auf den das aus der neben dem Reflektor angeordneten Lampen-Reflektor-Einheit stammende Licht schleifend schräg auftrifft, wobei die strukturierte Oberfläche zur Normalen auf den Reflektor schräg gestellte Reflexionsflächen aufweist, die zumindest zum Teil zur Lampen-Reflektor-Einheit weisen.
- Durch einen solchen Reflektor mit räumlich strukturierter Oberfläche kann das schräg auftreffende Licht richtungsmäßig gut verteilt werden. Dabei kann der großflächige strukturierte Reflektor vorteilhaft insgesamt eben ausgebildet sein und vertikal an einer Raumwand angeordnet sein, um eine "leuchtende Wand" zu ergeben.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
- Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung. Die Fig. 2 zeigt die Lichtverleitungskurve der Lampen-Reflektor-Einheit eines Ausführungsbeispiels. Die Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Sägezahnstruktur eines Ausführungsbeispiels eines Reflektors. Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Reflektor mit räumlich strukturierter Oberfläche von einer Lamellenjalousie gebildet ist. Die Fig. 5 zeigt eine alternative räumliche Struktur der Oberfläche des Reflektors.
- Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist im oberen Teil eine Lampen-Reflektor-Einheit 1 vorgesehen, die neben einer länglichen Lampe 2 (beispielsweise Leuchtstoffröhre) einen gekrümmten Reflektor 3 umfaßt. Aufgabe dieser Lampen-Reflektor-Einheit 1 ist es, Licht mit einer engstrahlenden Lichtverteilung schräg auf den erfindungsgemäßen großflächigen Reflektor 4 mit strukturierter Oberfläche zu werfen.
- Dabei trifft das Licht schleifend auf den Reflektor 4 auf, d. h. der Einfallswinkel α liegt zumindest zwischen 5° und 90°, vorzugsweise zwischen 10° und 55°. Zum selben Zweck ist vorgesehen, daß die Richtung des Intensitätsmaximums der aus der Lampen-Reflektor-Einheit stammenden Lichtverteilungskurve mit dem Reflektor einen Winkel β zwischen 1° und 10° einschließt. Der Winkel β ist in der Lichtverteilungskurve der Lampen-Reflektor-Einheit 1 gemäß Fig. 2 eingezeichnet. Mit strichlierten Linien ist dort die Richtung des Intensitätsmaximums des aus der Lampen-Reflektor-Einheit 1 ausgetretenen Lichtes eingezeichnet.
- Der Reflektor 4 ist großflächig ausgebildet. Seine Ansichtsfläche kann vorteilhaft mehr als 1 m2 betragen. Seine Höhe kann sich vorteilhaft über einen Großteil der Raumhöhe erstrecken, sodaß sich insgesamt eine Art "leuchtende Wand" ergibt.
- Erfindungsgemäß ist der Reflektor 4 zumindest teilweise hochreflektierend, d.h. der Reflexionsgrad beträgt mehr als 85%, vorteilhaft mehr als 95% (insbesondere kann man dies durch eine hochglänzende Verspiegelung erzielen).
- Der Reflektor 4 weist erfindungsgemäß eine räumlich strukturierte Oberfläche auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Sägezahnstruktur wie sie in Fig. 3 näher dargestellt ist.
- Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, weist der Reflektor zur Normalen auf den Reflektor schräg gestellte Reflexionsflächen 5, 6 auf, die sich unter Ausbildung einer linienförmigen Kante 7 schneiden und zum Teil (Reflexionsfläche 5) zur Lampen-Reflektor-Einheit 1 weisen. Durch eine solche Ausbildung, welche insbesondere durch eine Sägezahnstruktur erzielt werden kann, erreicht man, daß Lichtstrahlenbündel l1 von der kleineren, zur Lampen-Reflektor-Einheit 1 weisenden Reflexionsfläche 5 gerichtet reflektiert werden (Lichtstrahlenbündel l1'). Richten Lichtstrahlenbündel l2 auf die vorteilhaft abgerundete Kante 7, so erfolgt eine Streuung, d.h. eine winkelmäßige Aufweitung, wobei die resultierenden Lichtstrahlen l2', l2'', l2''' in verschiedene Raumrichtungen gestreut werden.
- Bei einer solchen Ausbildung des Reflektors gelangt Licht mit einer verhältnismäßig gleichförmigen Leuchtdichteverteilung zu einem Betrachter 8 vor der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung. Beispielsweise kann die in der Richtung l1 beobachtete Leuchtdichte 200 cd/m2 betragen. Diese Leuchtdichte ergibt sich im wesentlichen durch Streuung an den Kanten des Sägezahnprofiles. In der Richtung l2 kann die Leuchtdichte beispielsweise 30 cd/m2 betragen. Diese Leuchtdichte ergibt sich ebenfalls durch Streuung an den Kanten des Sägezahnprofiles. Vom unteren Bereich der leuchtenden Wand (Richtung l3) erhält man immer noch eine Leuchtdichte von beispielsweise 40 cd/m2, die sich aus der gerichteten Lichtreflexion an den oberen kleineren Reflexionsflächen 5 der Sägezahnstruktur ergibt. Wenn man auch eine horizontale Aufleitung des aus der Lampen-Reflektor-Einheit 1 austretenden Lichtes wünscht, kann man beispielsweise anstelle der Sägezahnstruktur eine Pyramidenstruktur verwenden, bei der über die Oberfläche des Reflektors 4 kleine verspiegelte Pyramiden angeordnet sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Fig. 5 zeigt in einer Draufsicht einen kleinen Ausschnitt des Reflektors 4. Die Oberfläche weist aneinandergerichtete gerade Pyramiden mit quadratischer Grundfläche auf.
- Was die Dimensionierung der strukturierten Oberfläche des Reflektors 4 betrifft, so ist es besonders günstig, wenn die Strukturhöhe h der strukturierten Oberfläche des Reflektors 4 im Millimeterbereich und darunter, vorzugsweise unter 1 mm liegt und wenn die Strukturteilung zwischen gleichartigen Strukturelementen des Reflektors im Millimeterbereich, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm liegt. Solche Strukturen lassen sich noch relativ leicht herstellen, beispielsweise aus hochreflektierendem bzw. hochglänzendem Aluminium oder aus Kunststoff, das mit einer hochglänzenden Metallschicht bedampft ist. Die Struktur ist aber andererseits fein genug, um mit dem Auge des Betrachters nicht vollständig aufgelöst werden zu können, sodaß sich insgesamt ein gleichmäßiger Lichteindruck der erfindungsgemäßen leuchtenden Wand ergibt.
- Zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist noch zu erwähnen, daß dort die längliche Lichtquelle 2 zu einer in der Breite homogenen Beleuchtung führt. Grundsätzlich können aber auch Punktstrahler, beispielsweise Halogendampflampen mit geeigneten Reflektoren als Lampen-Reflektor-Einheiten eingesetzt werden.
- Beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 trifft das gesamte aus der Lampen-Reflektor-Einheit 1 austretende Licht auf den großflächigen Reflektor 4. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, einen Teil dieses Lichtes für andere Zwecke zu verwenden. Es ist auch denkbar, nicht nur oben sondern auch unten eine Lampen-Reflektor-Einheit anzuordnen und somit den Reflektor 4 von zwei (oder sogar von mehreren) Seiten zu bestrahlen. Es ist auch möglich, daß der Reflektor 4 insgesamt gekrümmt ist, um eine noch gleichmäßigere Lichtverteilung zu erzielen.
- Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der großflächige Reflektor 4 aus einer Lamellenjalousie 5, deren Lamellen 5a zumindest auf der der Lampen-Reflektor-Einheit (in Fig. 4 oben angeordnet und nicht dargestellt) zugewandten Seite hochreflektierend ausgebildet sind. Dabei läßt sich vorteilhaft eine bereits bestehende Blendschutzeinrichtung hinter einem Fenster 8 verwenden, indem bei Tageslicht bzw. Sonne die Lamellen der Lamellenjalousie nach außen gekippt werden und bei Kunstlichtbeleuchtung nach innen gekippt werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dazu können die Lamellen 5a in an sich bekannter Weise in ihrer Lage verstellbar sein.
- Bei der in Fig. 4 dargestellten Kunstlichtstellung der Lamellen 5a trifft das aus der Lampen-Reflektor-Einheit stammende Licht auf einen Teilbereich A der Lamellen 5a und wird von diesem Teilbereich reflektiert. In diesem Bereich können die Lamellen 5a auf ihrer Oberseite aufgerauht sein, um eine diffuse Reflexion zu bewirken, wie dies durch die eingezeichnete Lichtverteilungskurve LVK angedeutet ist. Die Unterseiten der Lamellen 5a sind vorzugsweise mattgrau, um störende Mehrfachreflexionen zu vermeiden.
- Insgesamt ergibt sich mit der oben hochglänzend ausgebildeten Lamellenjalousie, die von oben schleifend beleuchtet wird, ein heller gleichmäßiger Wandeindruck, mit dem sich Räume angenehm beleuchten lassen.
Claims (23)
- Beleuchtungseinrichtung mit zumindest einer Lampen-Reflektor-Einheit, gekennzeichnet durch einen zumindest teilweise hochreflektierenden Reflektor (4) mit räumlich strukturierter Oberfläche, auf den das aus der neben dem Reflektor (4) angeordneten Lampen-Reflektor-Einheit (1) stammende Licht schleifend schräg auftrifft, wobei die strukturierte Oberfläche zur Normalen auf den Reflektor (4) schräg gestellte Reflexionsflächen (5, 6) aufweist, die zumindest zum Teil zur Lampen-Reflektor-Einheit (1) weisen.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel (α) des aus der Lampen-Reflektor-Einheit (1) stammenden Lichtes auf den Reflektor (4) zwischen 5° und 90°, vorzugsweise zwischen 10° und 55° liegt.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Intensitätsmaximums der aus der Lampen-Reflektor-Einheit (1) stammenden Lichtverteilungskurve mit dem Reflektor (4) einen Winkel (β) zwischen 1° und 10° einschließt.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) - abgesehen von der räumlich strukturierten Oberfläche - insgesamt eben ist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) eine Ansichtsfläche von mehr als 1 m2 aufweist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) vertikal - vorzugsweise an einer Raumwand - angeordnet ist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (5, 6) des Reflektors (4) im wesentlichen eben sind und sich unter Ausbildung einer linienförmigen Kante (7) schneiden.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmigen Kanten (7) abgerundet sind.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierte Oberfläche des Reflektors (4) zumindest bereichsweise eine Sägezahnstruktur aufweist.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Sägezähne quer zur Lichteinfallsrichtung - vorzugsweise horizontal - verlaufen.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Kante (7) eines Sägezahnes eine kleinere und steilere (5) sowie eine größere und flachere (6) Reflexionsfläche anschließen, wobei die kleinere Reflexionsfläche zur Lampen-Reflektor-Einheit (1) weist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierte Oberfläche des Reflektors (4) bereichsweise eine Pyramidenstruktur aufweist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturhöhe (h) der strukturierten Oberfläche des Reflektors (4) im Millimeterbereich und darunter, vorzugsweise unter 1 mm liegt.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturteilung (d) zwischen gleichartigen Strukturelementen des Reflektors (4) im Millimeterbereich, vorzugsweise zwischen 1 und 2 mm liegt.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) aus hochreflektierendem Metall, vorzugsweise Aluminium, besteht oder damit beschichtet ist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der großflächige Reflektor (4) zumindest bereichsweise von einer Lamellenjalousie (5) gebildet ist, deren Lamellen (5a) zumindest auf der der Lampen-Reflektor-Einheit (1) zugewandten Seite hochreflektierend ausgebildet sind.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lampen-Reflektor-Einheit (1) abgewandten Seiten der Lamellen (5a) matt-grau sind.
- Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (5a) in dem von der Lampen-Reflektor-Einheit (1) stammenden Licht beaufschlagten Bereich (A) aufgerauht sind.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (5a) - wie an sich bekannt - in ihrer Lage verstellbar sind.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (2) der Lampen-Reflektor-Einheit (1) eine längliche Lampe, vorzugsweise eine Leuchtstoffröhre ist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lampen-Reflektor-Einheit (1) im wesentlichen über die gesamte Breite des Reflektors (4) erstreckt und vorzugsweise oberhalb desselben angeordnet ist.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen-Reflektor-Einheit (1) direkt an den Reflektor (4) anschließt.
- Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand vor dem Reflektor ein lichtdurchlässiges Element (9), beispielsweise eine Scheibe, ein textiles Flächengebilde oder ein Streckmetall angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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| AT104696 | 1996-06-14 | ||
| AT1046/96 | 1996-06-14 | ||
| AT104696 | 1996-06-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0813026A2 true EP0813026A2 (de) | 1997-12-17 |
| EP0813026A3 EP0813026A3 (de) | 1999-12-22 |
Family
ID=3505420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97109523A Withdrawn EP0813026A3 (de) | 1996-06-14 | 1997-06-12 | Beleuchtungseinrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0813026A3 (de) |
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| EP0813026A3 (de) | 1999-12-22 |
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