EP1649212B1

EP1649212B1 - Ambient lighting system

Info

Publication number: EP1649212B1
Application number: EP04737368A
Authority: EP
Inventors: Johannes Jungel-Schmid; Dimitre Tochev; Ivan Tochev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2024-07-05
Also published as: WO2005010433A1; EP1649212A1; US20060187654A1; JP4564492B2; JP2006528820A; DE502004002696D1; US7217002B2; ATE352011T1

Abstract

In a room lighting system ( 1; 27 ), e.g. an architectural lighting system, including two alignedly arranged refractive elements ( 9, 10 ) whose centers are substantially located in the beam axis ( 11 ) of a light source ( 7 ) and one ( 10 ) of which is mounted to be rotatable about said beam axis ( 11 ), also the other refractive element ( 9 ) is mounted to be rotatable about said beam axis ( 11 ), wherein drive means ( 18, 19; 13 to 17 ) plus control means ( 20 ) are associated with to the two refractive elements ( 9, 10 ) for selective rotation in the same sense or in opposite senses, and both of the refractive elements ( 9, 10 ) are prism elements, wherein at least the two refractive prism elements ( 9, 10 ) are arranged in a common housing ( 2; 28 ).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Raumleuchteneinrichtung, z.B. Architekturleuchteneinrichtung, mit zwei fluchtend angeordneten lichtbrechenden Elementen, deren Zentren im Wesentlichen in der Strahlenachse einer Lichtquelle liegen, und von denen eines um die Strahlenachse drehbar gehalten ist.The invention relates to a room lighting device, e.g. Architectural lighting device, with two aligned refractive elements whose centers are substantially in the beam axis of a light source, and one of which is rotatably held about the beam axis.

Aus der DE 43 07 809 C ist eine Leuchteneinrichtung bekannt, bei der im Strahlengang einer Lichtquelle ein einzelnes keilförmiges lichtbrechendes Element, das koaxial zur Achse des Strahlenbündels der Lichtquelle angeordnet und um diese Achse mit relativ hoher Drehzahl von zumindest 3600Upm gedreht wird. Das lichtbrechende Element lenkt den Lichtstrahl um einen bestimmten Winkel ab, wobei sich eine Lichtkegel-Fläche auf einer bestrahlten Fläche ergibt, die mit hoher Geschwindigkeit kreist. Die Einstellung dieser Leuchteneinrichtung erfolgt dabei meist so, dass durch die kreisende Lichtkegel-Fläche eine Fläche bestrahlt wird, deren Durchmesser doppelt so groß ist, wie der Durchmesser der auf der bestrahlten Fläche kreisenden Lichtkegel-Fläche. Dadurch wird eine für das menschliche Auge flimmerfrei erscheinende Ausleuchtung einer vergrößerten Fläche, entsprechend der von der kreisenden Lichtkegel-Fläche überstrichenen Fläche, erreicht.From DE 43 07 809 C a luminaire device is known in which in the beam path of a light source, a single wedge-shaped refractive element, which is arranged coaxially to the axis of the beam of the light source and rotated about this axis at a relatively high speed of at least 3600Upm. The refractive element deflects the light beam by a certain angle, resulting in a light cone surface on an irradiated surface, which orbits at high speed. The setting of this lighting device is usually carried out so that a surface is irradiated by the circular light cone surface whose diameter is twice as large as the diameter of the light cone surface which circles on the irradiated surface. This achieves an illumination of an enlarged area, which appears flicker-free to the human eye, in accordance with the area swept by the circular light cone area.

Bei Raumleuchteneinrichtungen ist es oft erwünscht, einen Strahlkegel auf bestimmte Bereiche oder Objekte im Raum zu richten oder die Richtung des Strahlkegels aus bestimmten Gründen zu ändern. Bei herkömmlichen Raumleuchteneinrichtungen, bei denen die Lichtquelle im Bereich eines in einem Gehäuse angeordneten Reflektors gehalten ist, wird eine Änderung der Ausrichtung des ausgesandten Lichtstrahles durch Verschwenken des Gehäuses bewirkt. Dabei ist das Gehäuse gegebenenfalls auch über ein Kardangelenk gehalten.In room lighting devices, it is often desirable to direct a beam cone at certain areas or objects in the room or to change the direction of the beam cone for some reason. In conventional room lighting devices in which the light source is held in the region of a reflector arranged in a housing, a change in the orientation of the emitted light beam is effected by pivoting of the housing. The housing is optionally also held by a universal joint.

Von Nachteil ist bei einer solchen Lösung, dass die elektrischen Zuleitungen bei einer Verschwenkung des Gehäuses ebenfalls bewegt werden, so dass der Schwenkbereich des Gehäuses durch die Zuleitungen eingeschränkt ist und kaum mehr als 360° betragen kann. Dadurch ist es erforderlich, bei einem Antrieb zur Verschwenkung des Gehäuses Endschalter vorzusehen, die gleichzeitig eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Gehäuses vorbereiten. Dies ist mit einem entsprechenden konstruktiven Aufwand verbunden. Außerdem müssen entsprechende Überlängen der Zuleitungen vorgesehen werden, wodurch diese wieder anfälliger für eine mechanische Beschädigung werden und daher entsprechend geschützt werden müssen. Auch dies erhöht den erforderlichen konstruktiven Aufwand.The disadvantage of such a solution that the electrical leads are also moved during a pivoting of the housing, so that the pivoting range of the housing is limited by the leads and can be little more than 360 °. This makes it necessary for a drive for Swiveling the housing Provide limit switches which at the same time prepare a reversal of the direction of movement of the housing. This is associated with a corresponding design effort. In addition, appropriate excess lengths of the leads must be provided, making them again susceptible to mechanical damage and therefore must be protected accordingly. This also increases the required design effort.

Aus der US 5 775 799 A ist weiters eine Raumleuchteneinrichtung, insbesondere Architekturleuchteneinrichtung, entsprechend der eingangs angeführten Art bekannt, wobei bei dieser bekannten Raumleuchteneinrichtung zwei Linsenscheiben vor einer Lichtquelle angeordnet sind; die Linsenscheiben sind profilierte optische Elemente, die eine Vielzahl von verdickten und dünnen Bereichen aufweisen, um so bereichsweise eine Lichtbrechung zu erzielen. Eine der Linsenscheiben ist relativ zur zweiten, stationären Linsenscheibe verstellbar, beispielsweise linear verschiebbar oder aber verdrehbar, um dadurch unterschiedliche kombinierte Lichtbrechungen zu ermöglichen und so den von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahl aufzuweiten oder zu verengen. Dadurch wird eine Art "Zoomen", d.h. Verstellen des Brennpunktes in der Tiefe, ermöglicht, so dass letztlich der auf eine beleuchtete Fläche auftreffende Lichtstrahl einen größeren oder kleineren Lichtfleck bildet; es ist jedoch mit dieser bekannten Raumleuchteneinrichtung nicht möglich, den Lichtstrahl im Raum wandern zu lassen, etwa um bestimmte Raumbereiche, wie etwa einen Arbeitsplatz oder ein in einem Raum ausgestelltes Objekt zu beleuchten, wobei sich der Arbeitsplatz oder aber der Aufstellungsort des Objekts ändert.Furthermore, US Pat. No. 5,775,799 A discloses a room lighting device, in particular architectural lighting device, according to the initially cited type, wherein in this known room lighting device two lens disks are arranged in front of a light source; The lens discs are profiled optical elements having a plurality of thickened and thin areas, so as to achieve a partial refraction of light. One of the lens disks is adjustable relative to the second, stationary lens disk, for example, linearly displaceable or rotatable, thereby enabling different combined refractions of light and thus widen or narrow the light beam emitted by the light source. Thereby, a kind of "zooming", i. Adjusting the focal point in depth, allows, so that ultimately the incident on an illuminated surface light beam forms a larger or smaller light spot; However, it is not possible with this known room lighting device to allow the light beam to travel in space, about to illuminate certain areas of space, such as a workplace or an object exposed in a room, with the workplace or the site of the object changes.

Ganz allgemein ist es häufig wünschenswert, bei Raumleuchteneinrichtungen einen Lichtstrahl in einer vorgegebenen Weise zu bewegen oder "wandern" zu lassen, um so bestimmte optische Effekte zu erzielen.In general, it is often desirable to move a light beam in a predetermined manner or let it "wander" in room lighting fixtures, so as to achieve certain optical effects.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Raumleuchteneinrichtung wie eingangs angegebenen vorzusehen, die auf einfach Weise Änderungen der Richtung des austretenden Lichtstrahles ermöglicht, ohne dass dazu eine komplizierte Aufhängung der Raumleuchteneinrichtung erforderlich wäre, und ohne dass besondere Vorkehrungen für den Schutz der erforderlichen Zuleitungen nötig sind.It is therefore an object of the invention to provide a room lighting device as stated above, which allows easy to change the direction of the exiting light beam, without requiring a complicated suspension of Room lighting device would be required, and without special precautions for the protection of the necessary supply lines are necessary.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Raumleuchteneinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass auch das andere lichtbrechende Element um die Strahlenachse drehbar gehalten ist, wobei den beiden lichtbrechenden Elementen Antriebsmittel samt Steuereinheit zum wahlweisen gleichsinnigen oder gegensinnigen Drehen zugeordnet sind, und dass beide lichtbrechende Elemente Prismenelemente sind, wobei zumindest die beiden lichtbrechenden Prismenelemente in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.According to the invention this is achieved in a room lamp device of the type mentioned in that the other refractive element is rotatably supported about the beam axis, wherein the two refractive elements drive means including control unit for selectively co-rotating or counter-rotating are associated, and that both refractive elements are prism elements , Wherein at least the two refractive prism elements are arranged in a common housing.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, einen von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahl durch entsprechende Ansteuerung der beiden lichtbrechenden Prismenelemente in einem relativ großen Bereich abzulenken und in die gewünschte Richtung zu lenken. Auf diese Weise ist es möglich, die Raumleuchteneinrichtung als solche stationär zu halten und lediglich die beiden lichtbrechenden Prismenelemente durch entsprechendes Verdrehen relativ zueinander zu verstellen, wodurch der Lichtstrahl aufgrund der jeweiligen kombinierte Lichtbrechung entsprechend abgelenkt wird. Dadurch kann der Lichtstrahl - je nach Verstellung der Prismenelemente - in eine beliebige Richtung abgelenkt werden, ohne dass die Lichtquelle selbst in irgend einer Weise bewegt wird. Somit kann der aus einer im Wesentlichen starr gehaltenen Lichtquelle austretende Lichtstrahl aus der optischen Achse der Lichtquelle abhängig vom Keilwinkel der Prismenelemente vergleichsweise weit ausgelenkt werden und beispielsweise praktisch jeden Punkt in einem Raum erreichen. Der maximal zu bestreichende Projektions-Bereich wird wie erwähnt über den Prismenwinkel der lichtbrechenden Prismenelemente bestimmt und kann nach dem jeweiligen Anwendungsgebiet festgelegt werden. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass mit der erfindungsgemäßen Technik auch große Lichtstrahl-Ablenkungen realisiert werden können, wie z.B. Ablenkwinkel von ± 45° relativ zur optischen Achse des aus der Lichtquelle kommenden Lichtstrahls. Durch die gemeinsame Anordnung der Prismenelemente in einem gemeinsamen Gehäuse wird eine vor Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit geschützte Anordnung der Prismenelemente und eine vereinfachte Montage etwa an einer Decke oder Wand eines Raumes ermöglicht.The proposed measures, it is possible to deflect a light beam coming from the light source by appropriate control of the two refractive prism elements in a relatively large area and to direct in the desired direction. In this way it is possible to keep the room lighting device as such stationary and to adjust only the two refractive prism elements by corresponding rotation relative to each other, whereby the light beam is deflected due to the respective combined refraction of light. This allows the light beam - depending on the adjustment of the prism elements - to be deflected in any direction, without the light source itself is moved in any way. Thus, the light beam emerging from a substantially rigidly held light source can be deflected comparatively far from the optical axis of the light source, depending on the wedge angle of the prism elements, and reach, for example, virtually every point in a room. The maximum projection area to be brushed is, as mentioned, determined via the prism angle of the refractive prism elements and can be determined according to the respective field of application. It is of particular advantage that with the inventive technique also large light beam deflections can be realized, such as deflection angle of ± 45 ° relative to the optical axis of the light beam coming from the light source. The joint arrangement of the prism elements in a common housing is protected from dirt, dust or moisture Arrangement of the prism elements and a simplified mounting approximately on a ceiling or wall of a room allows.

Die Lichtquelle kann dabei beliebig gestaltet sein, wobei es sich im Fall, dass besondere optische Effekte, etwa in einem Verkaufsraum, gewünscht sind, auch um einen Projektor oder dgl. handeln kann. Dabei kann der aus dem Projektor austretende Lichtstrahl durch die beiden unabhängig beweglichen Prismenelemente in beliebige Richtungen abgelenkt werden. Die Lichtquelle kann auch ein Konturstrahler oder eine beliebige andere Leuchte mit entweder randscharfer Abbildungstechnik oder Farblichttechnik oder einer Kombination von diesen sein.The light source can be designed arbitrarily, which, in the case that special optical effects, such as in a showroom, are desired, can also be a projector or the like. Act. In this case, the emerging from the projector light beam can be deflected by the two independently movable prism elements in any direction. The light source may also be a contour radiator or any other luminaire with either sharp-edge imaging technology or color light technology or a combination of these.

Für ein lineares Verschwenken des Lichtkegels aus der durch die Lichtquelle definierten optischen Achse ist ein gleich schnelles gegensinniges Drehen der beiden Prismenelemente erforderlich, wogegen für ein Kreisen des Lichtkegels um diese optische Achse eine gleichsinnige, gekoppelte Drehung der beiden Prismenelemente erforderlich ist. Die dabei verwendeten Drehzahlen richten sich nach dem gewünschten Effekt.For a linear pivoting of the light cone from the optical axis defined by the light source an equally fast counter-rotation of the two prism elements is required, whereas for a circle of the light cone about this optical axis, a co-rotation, coupled rotation of the two prism elements is required. The speeds used depend on the desired effect.

Von besonderem Vorteil ist es vielfach, wenn zumindest ein lichtbrechendes Prismenelement an zumindest einer Prismenfläche eine linsenartige Aufwölbung aufweist. In entsprechender Weise ist es günstig, wenn zumindest ein lichtbrechendes Prismenelement an zumindest einer Prismenfläche eine linsenartige Vertiefung aufweist. Auf diese Weise kann je nach Ausgestaltung der Prismenelemente in Form von konvexen oder konkaven Keillinsen der Lichtstrahl überdies gebündelt oder gestreut werden, um den Lichtfleck auf der beleuchteten Fläche zu verkleinern oder zu vergrößern bzw. um eine höhere oder geringere Beleuchtungsstärke zu erzielen. Dabei können auch Kombinationen von konvexen und konkaven Ausbildungen vorgesehen sein.Of particular advantage, it is often when at least one refractive prismatic element on at least one prism surface has a lens-like bulge. In a corresponding manner, it is favorable if at least one refractive prism element has a lenticular depression on at least one prism surface. In this way, depending on the configuration of the prism elements in the form of convex or concave wedge lenses, the light beam can be bundled or scattered in order to reduce or enlarge the light spot on the illuminated surface or to achieve a higher or lower illuminance. It can also be provided combinations of convex and concave formations.

Es ist auch vorteilhaft, wenn das von der Lichtquelle weiter entfernt angeordnete lichtbrechende Prismenelement in einer zur Strahlenachse der Lichtquelle senkrechten Ebene zumindest gleich groß wie das der Lichtquelle nähere lichtbrechende Prismenelement und vorzugsweise formgleich ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausbildung kann im Wesentlichen der gesamte aus der Lichtquelle austretende Lichtstrahl auch bei ungünstiger gegenseitiger Stellung der beiden Prismenelemente durch beide hindurchtreten, und es treten daher im Wesentlichen keine Verluste auf. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn das von der Lichtquelle weiter entfernt angeordnete Prismenelement größer als das der Lichtquelle nähere Prismenelement ausgebildet ist, und wenn die Prismenelemente formgleich sind.It is also advantageous if the light-refracting prism element, which is further away from the light source, is at least as large in size as the light-refractive prism element closer to the beam axis of the light source and is preferably of the same shape. In such a training, essentially the whole of the Light source exiting light beam even in unfavorable mutual position of the two prismatic elements pass through both, and therefore there are essentially no losses. This is especially the case if the prism element located farther away from the light source is larger than the prism element closer to the light source, and if the prism elements are identical in shape.

Weiters ist es vorteilhaft, wenn die lichtbrechenden Prismenelemente einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass im Wesentlichen der gesamte aus der Lichtquelle in Richtung der Prismenelemente austretende Lichtstrahl durch diese hindurchtritt, unabhängig von der Stellung der beiden Prismenelemente zueinander.Furthermore, it is advantageous if the refractive prism elements have a circular cross-section. In this way, it is ensured that substantially all of the light beam emerging from the light source in the direction of the prism elements passes through it, regardless of the position of the two prism elements relative to one another.

Für eine optimale Bewegungssteuerung des Lichtstrahls ist es von Vorteil, wenn die Symmetralen der Keilwinkel der beiden lichtbrechenden Prismenelemente im Wesentlichen senkrecht zur Strahlenachse der Lichtquelle verlaufen.For optimal motion control of the light beam, it is advantageous if the symmetries of the wedge angle of the two refractive prism elements extend substantially perpendicular to the beam axis of the light source.

Es ist aber im Prinzip auch möglich, eines oder beide Prismenelemente so anzuordnen, dass eine Fläche eines jeden Prismenelements im Wesentlichen senkrecht zur Strahlenachse der Lichtquelle verläuft.However, in principle it is also possible to arrange one or both prism elements in such a way that one surface of each prism element runs essentially perpendicular to the beam axis of the light source.

Wenn für jedes lichtbrechende Prismenelement ein separater Motor als Antriebsmittel vorgesehen ist, ist es auf einfache Weise möglich, die beiden Prisemenelemente unabhängig voneinander zu verstellen, um den Lichtstrahl in jede beliebige Richtung abzulenken. Dabei ist es für eine einfache Realisierung der Antriebsverbindungen vorteilhaft, wenn die lichtbrechenden Prismenelemente je von einem Zahnkranz umgeben sind, der mit einem Ritzel kämmt, das mit dem zugeordneten Motor in Verbindung steht. Durch diese Maßnahmen ist die voneinander unabhängige Einstellung der beiden Prismenelemente auf einfache Weise sichergestellt.If a separate motor is provided as a drive means for each refractive prism element, it is easily possible to adjust the two Prisemenelemente independently to deflect the light beam in any direction. It is advantageous for a simple realization of the drive connections, if the refractive prism elements are each surrounded by a ring gear, which meshes with a pinion, which is in communication with the associated motor. By these measures, the independent adjustment of the two prism elements is ensured in a simple manner.

Grundsätzlich kann der Antrieb der beiden lichtbrechenden Prismenelemente auch auf andere Weise erfolgen, z.B. mit Hilfe eines Reibantriebes. So können die beiden Prismenelemente, insbesondere wenn diese einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, mit einem fest sitzenden Gummiring umgeben werden, an dem ein Reibrand angreift. Allerdings ergibt sich bei einer Transmission mit Zahnrädern der Vorteil, dass die Übertragung einer Drehbewegung formschlüssig und damit sehr exakt erfolgt und sich nicht das Problem eines Schlupfes ergibt, der bei einem Reibantrieb nie ausgeschlossen werden kann.In principle, the drive of the two refractive prism elements can also take place in other ways, for example with the aid of a friction drive. Thus, the two prism elements, in particular if they have a circular cross-section, are surrounded by a tight rubber ring, which acts on a reibrand. However, in a transmission with gears has the advantage that the transmission of a rotary motion positively and thus is very accurate and does not give the problem of slippage that can never be ruled out in a friction drive.

Für einen besonders kompakten Aufbau der Raumleuchteneinrichtung ist es ferner günstig, wenn die Motoren im Bereich der Lichtquelle angeordnet sind und die einzelnen lichtbrechenden Prismenelemente über parallel zur Strahlenachse der Lichtquelle verlaufende Wellen antreiben.For a particularly compact design of the room lighting device, it is also advantageous if the motors are arranged in the region of the light source and drive the individual refractive prism elements via parallel to the beam axis of the light source extending waves.

Eine besonders platzsparende Bauweise ist erzielbar, wenn die beiden lichtbrechenden Prismenelemente je von einem ringförmigen Anker umgeben sind, der den Rotor eines jeweiligen Elektromotors bildet, welcher weiters einen zumindest zwei Spulen aufweisenden Stator seitlich des Ankers aufweist.A particularly space-saving design can be achieved if the two refractive prism elements are each surrounded by an annular armature forming the rotor of a respective electric motor, which further comprises a stator having at least two coils laterally of the armature.

Im Hinblick auf die erzielbaren Steuerungsmöglichkeiten ist es ferner von Vorteil, wenn die Motoren Schrittmotoren sind. Mit derartigen Schrittmotoren und der Ansteuerung dieser Schrittmotoren ist es möglich, auf einfache Weise Positionen des jeweiligen Schrittmotors zu speichern und danach wieder anzufahren, ohne dass eigene Drehgeber, wie optische Drehsensoren, Encoder, Hall-Sensoren oder dgl. Sensorelemente erforderlich wären. Im Zusammenhang damit ist es daher weiters vorteilhaft, wenn den als Schrittmotoren ausgebildeten Motoren eine Steuereinheit mit einem Motorschritte-Zählmodul für eine Positions-Speicherung und -Ansteuerung zugeordnet ist. Die Schrittmotoren können dann beispielsweise direkt die oben genannten Wellen drehend antreiben und so über die Ritzel und Zahnkränze die Prismenelemente drehen.In view of the achievable control options, it is also advantageous if the motors are stepper motors. With such stepper motors and the control of these stepper motors, it is possible to store in a simple manner positions of the respective stepping motor and then start again without own rotary encoders, such as optical rotation sensors, encoders, Hall sensors or the like. Sensor elements would be required. In connection with this, it is therefore further advantageous if the motors designed as stepping motors are assigned a control unit with a motor step counting module for position storage and control. The stepper motors can then, for example, directly drive the above-mentioned shafts in rotation and thus rotate the prism elements via the pinions and toothed rings.

Es ist im Prinzip auch denkbar, die beiden Prismenelemente in ihrer Bewegung ausgehend von einem einzelnen Motor zu steuern, etwa mit Hilfe eines Getriebes mit zwei Ausgangswellen und mit einem Umschaltmechanismus, mit dessen Hilfe die Drehrichtung der beiden Ausgangswellen zwischen einer gleichsinnigen Drehung und einer gegensinnigen Drehung umgeschaltet werden kann. Im Übrigen können neben den bereits angesprochenen Transmissionen mit Zahnrädern oder aber mit Reibantrieb auch Riemen-Transmissionen, mit einem Keilriemen, aber auch mit einem Zahnriemen, oder aber Schnecken-Getriebe vorgesehen werden. Außer diesen mechanischen Antriebsmitteln können ferner elektrische bzw. elektromagnetische Antriebsmittel ohne mechanische Transmissions-Elemente vorgesehen werden, wobei ein vorteilhaftes Beispiel hiefür die vorstehend erwähnte Ausführung mit dem ringförmigen Anker direkt an den Prismenelementen und den zugehörigen Stator im Bereich des Ankers ist.It is also conceivable, in principle, to control the two prism elements in their movement starting from a single motor, for instance by means of a gear with two output shafts and with a changeover mechanism, with the aid of which the direction of rotation of the two output shafts between a rotation in the same direction and a reverse rotation can be switched. Incidentally, in addition to the above-mentioned transmissions with gears or with friction drive belt transmissions, with a V-belt, but also with a toothed belt, or worm gear can be provided. In addition to these mechanical drive means, electrical or electromagnetic drive means may be provided without mechanical transmission elements, an advantageous example of which is the above-mentioned embodiment with the annular armature directly on the prism elements and the associated stator in the region of the armature.

Für eine einfache Montage sowie eine kompakte Ausbildung ist es sodann vorteilhaft, wenn auch die Antriebsmittel samt Steuereinheit sowie die Lichtquelle, der vorzugsweise ein Reflektor zugeordnet ist, im gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausbildung kann die Raumleuchteneinrichtung in besonders einfacher Weise in Decken, Wänden oder Böden eines Raums eingebaut werden.For a simple assembly and a compact design, it is then advantageous if the drive means including the control unit and the light source, which is preferably associated with a reflector, are arranged in the common housing. With such a design, the room lighting device can be installed in a particularly simple manner in ceilings, walls or floors of a room.

Für die Einstellung des Lichtkegels der Raumleuchteneinrichtung, insbesondere im Hinblick auf die Erzielung spezieller optischer Effekte, ist es weiters vorteilhaft, wenn die Antriebsmittel der lichtbrechenden Prismenelemente über eine Fernsteuerung steuerbar sind. Auf diese Weise kann die Bewegung des aus der Raumleuchteneinrichtung austretende Lichtstrahls von einem beliebigen Ort aus in der gewünschten Weise gesteuert werden.For the adjustment of the light cone of the room lighting device, in particular with regard to the achievement of special optical effects, it is further advantageous if the drive means of the refractive prism elements are controllable via a remote control. In this way, the movement of the light beam emerging from the room lighting device can be controlled from any location in the desired manner.

Dabei kann die Fernsteuerung auch über ein prozessorgesteuertes Umsetzerprogramm beeinflusst sein, wobei das Programm in der einfachsten Form in einer Sende-/Empfangseinheit in einem EPROM gespeichert sein kann. Dabei sind auch vorgewählte Einstellungen für immer wieder anzufahrende Einstellungen der beiden Prismenelemente denkbar. Es ist auch möglich, eine kleine Drehzahl für die Verstellung der Prismenelemente vorzusehen, um bei einer prozessorgesteuerten oder über eine manuell bediente Fernsteuerung gesteuerte Raumleuchteneinrichtung bei Erreichung einer gewünschten Stellung des Lichtkegels rasch eine weitere Bewegung stoppen zu können.In this case, the remote control can also be influenced by a processor-controlled converter program, wherein the program can be stored in the simplest form in a transmitting / receiving unit in an EPROM. In this case, preselected settings for repeatedly approaching settings of the two prism elements are conceivable. It is also possible to provide a low speed for the adjustment of the prism elements in order to be able to quickly stop further movement in a processor-controlled or manually operated remote control room lighting device upon reaching a desired position of the light cone.

Weiters ist speziell für Architektur-Leuchten bzw. -strahler eine Ansteuerung der Antriebsmittel der beiden Prismenelemente nicht nur über z.B. eine Infrarot- oder Funkfernsteuerung denkbar, sondern auch über eine Festverdrahtung mit eigenen Steuerleitungen (Bus). Weiters kann auch eine aufmodulierte Signalübertragung zur Steuerung der Antriebsmittel der lichtbrechenden Prismenelemente vorgesehen sein.Furthermore, especially for architectural luminaires or spotlights, a drive of the drive means of the two prism elements is not limited by way of e.g. an infrared or radio remote control conceivable, but also via a hard wiring with its own control lines (bus). Furthermore, a modulated signal transmission to control the drive means of the refractive prism elements may be provided.

Für verschiedene Raumleuchteneinrichtungen können die Steuersignale für die Antriebsmittel der lichtbrechenden Prismenelemente auch von einem anderen System, wie z.B. einem Gebäudebussystem, abgeleitet sein und automatisch übertragen werden.For various room lighting devices, the control signals for the drive means of the refractive prism elements may also be provided by another system, such as e.g. a building bus system, be derived and transmitted automatically.

Für verschiedene Anwendungen bzw. besondere optische Effekte ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Lichtquelle und dem nachgeordneten lichtbrechenden Prismenelement zumindest ein optischer Bauteil, wie ein Farbfilter, eine Linse, ein Farbwechsler oder dgl., angeordnet ist. Auf diese Weise ist es z.B. möglich, die Lichtfarbe oder die Bündelung bzw. Streuung des aus der Raumleuchteneinrichtung austretenden Lichtstrahles zu beeinflussen und an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen.For different applications or special optical effects, it is advantageous if at least one optical component, such as a color filter, a lens, a color changer or the like, is arranged between the light source and the downstream refractive prism element. In this way it is e.g. possible to influence the light color or the bundling or scattering of the emerging from the room lighting device light beam and adapt it to the respective requirements.

Von besonderem Vorteil ist es vielfach auch, wenn an einem Gehäuse, das die Lichtquelle enthält, eine Vorsatzeinheit gehalten ist, welche Vorsatzeinheit das gemeinsame Gehäuse aufweist, in dem die beiden lichtbrechenden Prismenelemente angeordnet sind. Bei einer solchen Bauweise ist auch ein Nachrüsten von üblichen Leuchten mit einer Vorsatzeinheit möglich, so dass auch bei bestehenden Leuchten die Möglichkeit geschaffen wird, den Lichtkegel in der beschriebenen Weise im Raum zu verstellen bzw. zu bewegen.Of particular advantage, it is often also when a front unit is held on a housing containing the light source, which Vorsatzzeinheit has the common housing in which the two refractive prism elements are arranged. In such a design, a retrofitting of conventional lights with a front unit is possible, so that even with existing lights, the possibility is created to adjust the beam in the manner described in the room or to move.

An sich könnte das Gehäuse der Lichtquelle unabhängig vom Gehäuse der Vorsatzeinheit an der jeweiligen Raumfläche oder Architekturfläche fixiert werden, jedoch ist es zur Vereinfachung der Montage besonders günstig, wenn die Vorsatzeinheit und das Gehäuse der Lichtquelle zur gegenseitigen Verbindung Verbindungselemente, z.B. Steck-, Schraub- und/oder Rastelemente, aufweisen.In itself, the housing of the light source could be fixed independently of the housing of the attachment unit on the respective space surface or architectural surface, but it is particularly advantageous for ease of assembly, if the front unit and the housing of the light source for mutual connection fasteners, such as plug, screw and / or latching elements.

Um für die Prismenelemente kleine Abmessungen in Dickenrichtung, d.h. in Richtung des Lichtstrahls, zu ermöglichen, ist es weiters von Vorteil, wenn die lichtbrechenden Prismenelemente je mit einer Vielzahl von linearen Prismenbereichen oder Prismenteilen in der Art von Fresnellplatten ausgebildet sind. Durch die dabei insgesamt gegebene gestufte Ausbildung der Prismenelemente haben diese eine vergleichsweise geringe Höhe, so dass eine geringe Bauhöhe für die Raumleuchteneinrichtung ermöglicht wird. Dies ist insbesondere bei Raumleuchten mit großem Durchmesser von Bedeutung. Es ist dabei weiters günstig, wenn die Prismenbereiche oder Prismenteile an ihren zumindest im Wesentlichen parallel zur Strahlenachse verlaufenden Flächen zur Vermeidung von Totalreflexion mattiert oder geschwärzt sind. An den parallel oder unter einem kleinen Winkel zur optischen Achse verlaufenden Flächen der so abgestuften Prismenelemente können an sich unerwünschte Effekte durch eine innere Totalreflexion an diesen Flächen verursacht werden. Durch ein Aufrauen bzw. Mattieren dieser Flächen tritt das Licht an diesem Flächen aus den Prismenelementen doch aus, ohne dass es zu einer Totalreflexion kommt; ähnlich verhält es sich mit dem Schwärzen der Flächen, da in diesem Fall die Lichtstrahlen an den genannten Flächen absorbiert und in Wärmestrahlung (Infrarot-Strahlung) umgewandelt werden, wobei ebenfalls eine innere Totalreflexion innerhalb der Prismenelemente an diesen Flächen vermieden oder zumindest stark reduziert wird.In order for the prism elements small dimensions in the thickness direction, i. in the direction of the light beam, it is further advantageous if the refractive prism elements are each formed with a plurality of linear prism areas or prism portions in the manner of Fresnellplatten. As a result of the overall stepped configuration of the prism elements, they have a comparatively small height, so that a low structural height is made possible for the room lighting device. This is particularly important for room lights with large diameter of importance. It is furthermore favorable if the prism areas or prism parts are matted or blackened on their surfaces extending at least substantially parallel to the beam axis in order to avoid total reflection. At the parallel or at a small angle to the optical axis extending surfaces of the so graded prism elements can be caused to undesirable effects by a total internal reflection at these surfaces. By roughening or matting these surfaces, the light emerges from this surface of the prism elements, but without resulting in a total reflection; The situation is similar with the blackening of the surfaces, since in this case the light rays are absorbed at the surfaces mentioned and converted into heat radiation (infrared radiation), whereby also a total internal reflection within the prism elements at these surfaces is avoided or at least greatly reduced.

Es sei noch erwähnt, dass beispielsweise aus der FR 587 609 A ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfer bekannt ist, bei dem zwei gegeneinander verdrehbare Prismenscheiben vorgesehen sind, um einen durch sie hindurchtretenden Lichtstrahl zur Seite, aber auch nach unten zu verstellen. Dabei geht es im Prinzip um eine händische Einstellung der Scheinwerfer, um eine korrekte Ausrichtung des Lichtstrahls unter Vermeidung einer Blendung von Fahrern von entgegenkommenden Kraftfahrzeugen zu erzielen. Eine ähnliche Kraftwagenscheinwerfer-Ausbildung ist weiters in der DE 701 365 C beschrieben, wobei dort zwei Prismenscheiben vorgesehen sind, die mit einem gemeinsamen Ritzel gekuppelt sind und so mit gleichen Drehzahlen gegensinnig verdreht werden können. Das Ritzel ist dabei insbesondere mit dem Lenksystem gekuppelt, um so bei einem Verdrehen des Lenkrads die Richtung der abgegebenen Lichtstrahlen entsprechend neu auszurichten.It should be noted that, for example from FR 587 609 A, a motor vehicle headlamp is known in which two mutually rotatable prismatic disks are provided to adjust a light beam passing through them to the side, but also downwards. This is basically a manual adjustment of the headlights to achieve a correct alignment of the light beam while avoiding glare from drivers of oncoming vehicles. A similar motor vehicle headlamp training is further described in DE 701 365 C, where there are two prismatic disks are provided, which are coupled to a common pinion and can be rotated in opposite directions with the same speed. The pinion is coupled in particular with the steering system, so as to rotate the direction of rotation when the steering wheel is turned accordingly redirected light beams accordingly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 schematisch eine Raumleuchteneinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 in schematischer Form die Einstellmöglichkeiten bei einer solchen Raumleuchteneinrichtung;
Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform einer solchen Raumleuchteneinrichtung mit einer Vorsatzeinheit vor einer Deckenleuchte;
Fig. 4 in einem Detail in schematischem Querschnitt eine Ausbildung der Prismenelemente mit einer Mehrzahl von linearen Prismenbereichen in der Art von Fresnellplatten, wobei auch an den vertikalen Stufenflächen eine Mattierung oder Schwärzung angedeutet ist;
die Fig. 5 und 6 in schematischen Draufsichten Ausführungsformen der Prismenelemente, wobei zum Antrieb der Prismenelemente Direkt-Antriebsmittel mit einem Schrittmotor vorgesehen sind;
und die Fig. 7, 7A, 7B und 7C in einer axonometrischen Darstellung, in einer Draufsicht und in einer Ansicht eine weitere Ausführungsform eines Prismenelement-Direktantriebsmittels.

The invention will be further explained with reference to preferred embodiments illustrated in the drawing, to which, however, it should not be restricted. In detail:

Fig. 1 shows schematically a room lighting device according to the invention;
2 shows in schematic form the setting options in such a room lighting device;
FIG. 3 shows a modified embodiment of such a room lighting device with a front-end unit in front of a ceiling light; FIG.
4 shows in a detail in schematic cross section a design of the prism elements with a plurality of linear prism areas in the manner of Fresnellplatten, wherein a matting or blackening is also indicated on the vertical step surfaces;
5 and 6 are schematic plan views of embodiments of the prism elements, wherein for driving the prism elements direct drive means are provided with a stepping motor;
and FIGS. 7, 7A, 7B and 7C show in an axonometric view, in plan view and in a view another embodiment of a prism element direct drive means.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Raumleuchteneinrichtung 1 ist ein Gehäuse 2 in einer Deckenplatte 3 eines Raums eingebaut und dort mit Pratzen 4 gehalten, wobei das Gehäuse 2 einen Bund oder Flansch 5 aufweist, der an der Deckenplatte 3 anliegt und einen Randbereich einer Bohrung in der Deckenplatte 3 übergreift.In the illustrated in Fig. 1 embodiment of a room lighting device 1, a housing 2 is installed in a ceiling plate 3 of a room and held there with claws 4, wherein the housing 2 has a collar or flange 5, which rests against the ceiling plate 3 and an edge region of a Bore in the ceiling plate 3 overlaps.

Im Gehäuse 2 ist ein Reflektor 6 gehalten, wobei die Halterung für den Reflektor 6 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Jedenfalls ist der Reflektor 6 starr mit dem Gehäuse 2 verbunden.In the housing 2, a reflector 6 is held, wherein the holder for the reflector 6 for reasons of clarity not shown. In any case, the reflector 6 is rigidly connected to the housing 2.

Im Reflektor 6 ist eine Lichtquelle 7, z.B. eine Lampe, gehalten, die von beliebiger Bauart sein kann. Weiters ist im Reflektor 6 eine Fassung 7' für die Lichtquelle 7 gehalten, zu der auch nicht weiter dargestellte Zuleitungen führen, die zur Versorgung der Lichtquelle 7 mit der erforderlichen elektrischen Energie dienen.In the reflector 6, a light source 7, e.g. a lamp held, which can be of any type. Furthermore, in the reflector 6 a socket 7 'held for the light source 7, lead to the not shown leads, which serve to supply the light source 7 with the required electrical energy.

Unterhalb der Lichtquelle 7 ist ein optischer Bauteil 8, wie ein Farbfilter und bzw. oder eine Linse und bzw. oder ein Farbwechsler, angeordnet, der im Wesentlichen koaxial zum Reflektor 6 angeordnet ist.Below the light source 7, an optical component 8, such as a color filter and / or a lens and / or a color changer, is arranged, which is arranged substantially coaxially to the reflector 6.

Unterhalb dieses optischen Bauteiles 8 sind zumindest zwei im Wesentlichen keilförmige lichtbrechende Prismenelemente 9, 10 angeordnet, die jedes für sich verdrehbar gehalten sind, wobei auch diese Prismenelemente 9, 10 koaxial zum Reflektor 6 angeordnet und um die Strahlenachse 11, d.h. die optische Achse der Lichtquelle 7 samt Reflektor 6, drehbar sind. Die Anordnung der beiden Prismenelemente 9, 10 ist weiters wie gezeigt vorzugsweise so gestaltet, dass die Symmetrale des Keilwinkels eines jeden dieser beiden Prismenelemente 9, 10 im Wesentlichen senkrecht zur Strahlenachse 11 verläuft.Below this optical component 8 at least two substantially wedge-shaped refractive prism elements 9, 10 are arranged, which are each held rotatable by itself, whereby these prism elements 9, 10 arranged coaxially to the reflector 6 and about the beam axis 11, i. the optical axis of the light source 7 together with the reflector 6, are rotatable. The arrangement of the two prism elements 9, 10 is furthermore, as shown, preferably designed such that the symmetry of the wedge angle of each of these two prism elements 9, 10 is substantially perpendicular to the beam axis 11.

Die beiden lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 weisen in Draufsicht eine im Wesentlichen kreisrunde Gestalt auf (vgl. auch Fig. 2) und tragen an ihrer Pheripherie einen Zahnkranz 12. Grundsätzlich könnten die Prismenelemente 9, 10 aber auch quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein. Auch können diese Prismenelemente 9, 10 einem regelmäßigen Vieleck, z.B. einem regelmäßigen Sechseck, entsprechen. Allerdings können sich dabei Helligkeitsunterschiede in der erzeugten Lichtkegel-Fläche aufgrund der Eckbereiche solcher lichtbrechenden Prismenelemente ergeben, was jedoch zur Erzielung bestimmter Effekte erwünscht sein kann.The two refractive prism elements 9, 10 have a substantially circular shape in plan view (see also Fig. 2) and carry at their periphery a sprocket 12. In principle, the prism elements 9, 10 but also be square or rectangular. Also, these prism elements 9, 10 may be a regular polygon, e.g. a regular hexagon, match. However, brightness differences in the generated light cone surface may result due to the corner regions of such refractive prism elements, but this may be desirable to achieve certain effects.

Die Zahnkränze 12 kämmen je mit einem Ritzel 13, das drehfest mit einer Welle 14 verbunden ist. Diese Wellen 14 sind je in einem gehäusefesten Flansch 15 gelagert und mit einem Zahnrad 16 drehfest verbunden. Weiters sind die Wellen 14 auch noch in einem nicht dargestellten oberen Konstruktionsteil gelagert. Die Zahnräder 16 kämmen ihrerseits je mit Antriebsritzel 17, das von einem Motor 18 bzw. 19 antreibbar ist.The sprockets 12 mesh each with a pinion 13 which is rotatably connected to a shaft 14. These shafts 14 are each in mounted a housing-fixed flange 15 and rotatably connected to a gear 16. Furthermore, the shafts 14 are also stored in an upper structural part, not shown. The gears 16 in turn mesh with each drive pinion 17 which is driven by a motor 18 and 19 respectively.

Selbstverständlich sind hier auch modifizierte Antriebsmittel-Ausbildungen möglich, wie etwa, dass die Motoren 18, 19 - die bevorzugt Schrittmotoren sind - direkt (d.h. ohne die Zahnräder 16/17) die Wellen 14 antreiben, wobei die Wellen 14 die Ausgangswellen der Motoren 18, 19 oder Verlängerungen hievon sein können.Of course, here also modified drive means configurations are possible, such as that the motors 18, 19 - which are preferably stepping motors - directly (ie without the gears 16/17) drive the shafts 14, the shafts 14, the output shafts of the motors 18, 19 or extensions thereof may be.

Die Ansteuerung der beiden Motoren 18, 19 erfolgt über eine Steuereinheit 20, die auch die entsprechende Spannung für die Lichtquelle 7 liefert und über eine nur schematisch dargestellte Fernsteuerung 21 beeinflussbar ist. Diese Steuereinheit 20 enthält im Falle der - bevorzugten - Ausbildung der Motoren 18, 19 als Schrittmotoren ein Motorschritte-Zählmodul 20', wie in Fig. 1 (und 3) schematisch angeordnet ist, um so Motor-Positionen durch Zählen und Speichern von Schritten speichern bzw. später wieder ansteuern zu können.The control of the two motors 18, 19 via a control unit 20, which also supplies the corresponding voltage for the light source 7 and can be influenced via a remote control 21 shown only schematically. This control unit 20, in the case of the preferred embodiment of the motors 18, 19 as stepping motors, includes a motor step counting module 20 'as schematically arranged in Figs. 1 (and 3) so as to store motor positions by counting and storing steps or to be able to control it again later.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, können die beiden lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 unabhängig voneinander verdreht werden. Dabei wird der durch das in Fig. 1 obere lichtbrechende Prismenelement 9 hindurchgehende Lichtstrahl der Lichtquelle 7 zum dickeren Bereich des lichtbrechenden Prismenelementes 9 hin gebrochen. Durch das zweite lichtbrechende Prismenelement 10 wird dieser gebrochene Lichtstrahl abermals gebrochen.As can be seen in particular from FIG. 2, the two refractive prism elements 9, 10 can be rotated independently of each other. In the process, the light beam of the light source 7 passing through the upper refractive prism element 9 in FIG. 1 is refracted towards the thicker region of the refractive prism element 9. By the second refractive prism element 10 of this refracted light beam is refracted again.

Durch entsprechendes Verdrehen eines oder beider lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 kann der aus der Lichtquelle 7 austretende Lichtkegel bzw. die durch diesen auf einer Projektionsfläche erzeugte Lichtkegel-Fläche über die von einer Linie 22 umschlossene Fläche bewegt werden. Die Lichtquelle 7 kann statt durch eine Lampe auch z.B. durch eine LED oder eine Vielzahl von LEDs gebildet sein.By appropriately rotating one or both of the refractive prism elements 9, 10, the light cone emerging from the light source 7 or the light cone surface produced by the same on a projection surface can be moved over the area enclosed by a line 22. The light source 7 can also be formed by a lamp, for example by an LED or a plurality of LEDs.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die beiden lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 ständig in Drehung gehalten werden, wobei sich, da der Reflektor 6 fest steht, keine Probleme mit den Zuleitungen zur Lichtquelle 7 ergeben. Es ist aber auch möglich, eines der Prismenelemente 9, 10 oder beide Prismenelemente 9, 10 lediglich zur Veränderung des Austrittswinkels des Lichtstrahles aus der Raumleuchteneinrichtung 1 zu verdrehen und nach Erreichen der gewünschten Stellung in dieser zu belassen. Dies hängt von dem gewünschten optischen Effekt ab.It can be provided that the two refractive prism elements 9, 10 are constantly kept in rotation, with no problems with the leads to the light source 7, since the reflector 6 is fixed. But it is also possible to rotate one of the prism elements 9, 10 or both prism elements 9, 10 only to change the exit angle of the light beam from the room lighting device 1 and to leave after reaching the desired position in this. This depends on the desired optical effect.

Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 mit im Wesentlichen planen Keil- bzw. Prismenflächen 23, 24 bzw. 25, 26 versehen. Falls erwünscht, können diese Keilflächen 23 bis 26 aber (oder einige hievon) auch konvex oder konkav ausgebildet sein, wie in Fig. 1 schematisch bei 23' bzw. 26' mit strichlierten Linien gezeigt ist, um eine Fokussierung oder Streuung des durch diese Prismenelemente 9, 10 hindurchtretenden Lichtstrahles zu erreichen. Wesentlich ist in einem solchen Fall aber auch, dass eine im Wesentlichen keilförmige Gestalt dieser lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 erhalten bleibt.In the embodiment shown in FIG. 1, the refractive prism elements 9, 10 are provided with substantially planar wedge or prism surfaces 23, 24 and 25, 26, respectively. If desired, however, these wedge surfaces 23 to 26 may be convex or concave, as shown diagrammatically at 23 'and 26' by dashed lines in Fig. 1, to focuss or diffuse through these prism elements 9, 10 passing light beam to reach. However, it is also essential in such a case that a substantially wedge-shaped shape of these refractive prism elements 9, 10 is maintained.

Statt einer runden Form der lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10, wie dies beim dargestellten Ausführungsbeispiel gegeben ist, können diese Prismenelemente 9, 10 eine beliebige andere Form aufweisen, z.B. eine quadratische Form. Von Bedeutung ist lediglich, dass diese Prismenelemente 9, 10 "konzentrisch" zur Strahlenachse 11 angeordnet und um diese drehbar sind. Auch kann statt des formschlüssigen Antriebes über die Zahnkränze 12 und Ritzel 13 ein Reibantrieb für die lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 vorgesehen sein, wobei die Prismenelemente 9, 10 z.B. mit je einem Ring aus einem Elastomermaterial versehen sein können, die mit antreibbaren Reibrädern zusammenwirken.Instead of a round shape of the refractive prism elements 9, 10, as given in the illustrated embodiment, these prism elements 9, 10 may have any other shape, e.g. a square shape. It is only important that these prism elements 9, 10 are arranged "concentrically" to the beam axis 11 and are rotatable about them. Also, instead of the positive drive on the sprockets 12 and pinion 13, a friction drive for the refractive prism elements 9, 10 may be provided, wherein the prism elements 9, 10, e.g. may each be provided with a ring of an elastomeric material, which cooperate with drivable friction wheels.

Die Fig. 3 zeigt beispielhaft eine übliche Deckenleuchte 1' mit einer in einem Reflektor 6 gehaltenen Lichtquelle 7. Dabei ist der Reflektor 6 in einem Gehäuse 2' der Deckenleuchte 1' gehalten, wobei in dem Gehäuse 2' wieder ein optisches Element 8 gehalten ist. Dabei entspricht die Deckenleuchte 1' nach Fig. 3 im Wesentlichen der Leuchte nach Fig. 1, jedoch enthält das Gehäuse 2' keine lichtbrechenden Prismenelemente. Anstatt dessen ist am Gehäuse 2' der Deckenleuchte 1' eine Vorsatzeinheit 27 mit lichtbrechenden Prismenelementen 9, 10 montiert.3 shows by way of example a conventional ceiling light 1 'with a light source 7 held in a reflector 6. The reflector 6 is held in a housing 2' of the ceiling light 1 ', an optical element 8 being held in the housing 2' again , The ceiling lamp 1 'according to FIG. 3 essentially corresponds to the luminaire according to FIG. 1, but contains the housing 2 'no refractive prism elements. Instead, on the housing 2 'of the ceiling light 1' an attachment unit 27 with refractive prism elements 9, 10 is mounted.

Diese Vorsatzeinheit 27 weist ein eigenes Gehäuse 28 auf, das mit einem Flansch 29 versehen ist, der mittels Klammern 30 an einem Flansch 5 des Gehäuses 2' der Deckenleuchte 1' befestigt ist.This attachment unit 27 has its own housing 28, which is provided with a flange 29 which is fastened by means of clamps 30 to a flange 5 of the housing 2 'of the ceiling light 1'.

Im Gehäuse 28 sind die beiden lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 drehbar gehalten, und die lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 sind mit Kegel-Zahnkränzen 12' versehen, die von Kegelritzeln 13' angetrieben sind, die ihrerseits von Motoren 18, 19 angetrieben sind. Dabei sind die lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10, bzw. deren Kegel-Zahnkränze 12' auf zwei weiteren, nicht dargestellten Kegelritzeln abgestützt, wobei diese jeweils insgesamt drei Kegelritzel gleichzeitig für eine Zentrierung der lichtbrechenden Prismenelemente 9, 10 sorgen.In the housing 28, the two refractive prism elements 9, 10 are rotatably supported, and the refractive prism elements 9, 10 are provided with conical sprockets 12 ', which are driven by bevel pinions 13', which in turn are driven by motors 18, 19. In this case, the refractive prism elements 9, 10, and their conical sprockets 12 'are supported on two further, not shown bevel pinions, which provide a total of three bevel pinions simultaneously for centering the refractive prism elements 9, 10.

Die Steuerung der Motoren 18, 19 erfolgt wieder über eine Steuereinheit 20, eine Steuerelektronik, die über eine elektrische Zuleitung 31 versorgt wird, die über eine Durchführung 32 in das Gehäuse 28 eingeführt ist. Dabei ist die Zuleitung 31 beispielsweise auch durch die Deckenplatte 3 durchgeführt.The control of the motors 18, 19 is again via a control unit 20, an electronic control system which is supplied via an electrical supply line 31 which is inserted via a passage 32 in the housing 28. In this case, the feed line 31 is also performed, for example, by the ceiling plate 3.

Mit der Vorsatzeinheit 27 kann auch im Nachhinein eine übliche Deckenleuchte 1' auf eine erfindungsgemäße Raumleuchteneinrichtung 1 umgerüstet werden, die in Kombination mit der Vorsatzeinheit 27 gleich wie die Raumleuchteneinrichtung 1 nach Fig. 1 funktioniert.With the front end unit 27, a conventional ceiling light 1 'can be retrofitted to an inventive room lamp device 1 in retrospect, which works in combination with the front unit 27 as the room lamp device 1 of FIG.

Die Vorsatzeinheit 27 mit dem Gehäuse 28, in dem die zwei unabhängig voneinander verdrehbaren Prismenelemente 9, 10 angeordnet sind, kann als Vorsatz zu beliebigen Leuchten eingesetzt bzw. an deren Gehäusen vor der Lichtquelle befestigt werden. Die Erfindung umfasst somit auch eine Raumleuchteneinrichtung in Form einer solchen Vorsatzeinheit, die in einem Gehäuse 28 mindestens zwei im Wesentlichen keilförmige lichtbrechende Prismenelemente 9, 10 enthält, die drehbar gehalten sind, die bezüglich der Strahlenachse 11 der Lichtquelle 7 fluchtend angeordnet und unabhängig voneinander verdrehbar sind. Die in diesem Gehäuse 28 der Vorsatzeinheit 27 befindlichen Prismenelemente 9, 10 umfassen im Wesentlichen dieselben Merkmale, wie sie zuvor beschrieben wurden. Es ist mit der Vorsatzeinheit 27 möglich, beliebige Raumleuchten mit der als Lichtrichtungseinheit wirkenden Vorsatzeinheit 27 nachzurüsten. Zweckmäßig ist es dabei, wenn vorgesehen ist, dass die Vorsatzeinheit 27 und die Leuchteneinrichtung 1' zur gegenseitigen Verbindung Verbindungselemente, wie die Klammern 30, aber auch andere Steck-, Schraub- und/oder Rastelemente aufweisen.The attachment unit 27 with the housing 28, in which the two independently rotatable prism elements 9, 10 are arranged, can be used as an attachment to any lamps or attached to their housings in front of the light source. The invention thus also encompasses a room lighting device in the form of such an attachment unit, which contains in a housing 28 at least two substantially wedge-shaped refractive prism elements 9, 10, which are rotatably supported, with respect to the beam axis 11 of the light source 7 are arranged in alignment and are independently rotatable. The prism elements 9, 10 located in this housing 28 of the attachment unit 27 comprise substantially the same features as described above. It is possible with the front unit 27 to retrofit any room lights with acting as a light direction unit attachment unit 27. It is useful if it is provided that the front unit 27 and the lighting device 1 'for mutual connection connecting elements, such as the brackets 30, but also other plug, screw and / or locking elements.

Prinzipiell ist es auch möglich, die Vorsatzeinheit 27 nicht an der Raumleuchte 1' selbst, sondern in den die Leuchte umgebenden Wand- oder Deckenbereichen zu befestigen.In principle, it is also possible to attach the front unit 27 not to the room lamp 1 'itself, but in the wall or ceiling areas surrounding the lamp.

In Fig. 4 sind schematisch zwei lichtbrechende Prismenelemente 9, 10 veranschaulicht, wobei die übrigen Komponenten der Raumleuchteneinrichtung der Einfachheit halber weggelassen wurden; es kann diesbezüglich aber auf die Fig. 1 oder die Fig. 3 verwiesen werden. Nur ganz schematisch sind in der Fig. 4 Lager 33, 34 für die wiederum unabhängig voneinander drehbar gelagerten Prismenelemente 9, 10 gezeigt, wobei die Antriebsmittel weggelassen wurden. Die Antriebsmittel können aber so wie in Fig. 3 oder aber auch wie in den nachfolgenden Fig. 5, 6 oder 7 veranschaulicht ausgebildet sein.Fig. 4 schematically illustrates two photorefractive prism elements 9, 10, the other components of the luminary device being omitted for the sake of simplicity; In this regard, however, reference may be made to FIG. 1 or FIG. 3. Only very schematically in Fig. 4 are bearings 33, 34 for the turn independently rotatably mounted prism elements 9, 10 shown, wherein the drive means have been omitted. However, the drive means may be designed as illustrated in FIG. 3 or else as illustrated in the following FIGS. 5, 6 or 7.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 weisen die Prismenelemente 9, 10 je mehrere lineare Prismenbereiche 35 auf, die sich rechtwinkelig zur Mittelachse, nämlich zur optischen Achse oder Strahlenachse 11, die auch die Drechachse definiert, erstrecken. Im schematischen Querschnitt ergibt sich damit eine einfach Sägezahn-förmige Kontur in der Art von Fresnellplatten (s. das obere Prismenelement 9 in Fig. 4) oder aber eine doppelte Sägezahnförmige Kontur (s. das untere Prismenelement 10 in Fig. 4). Die in Fig. 4 vertikalen, im Wesentlichen zur Strahlenachse 11 parallelen Flächen 36 (die jedoch auch um einen kleinen Winkel zur Strahlenachse 11 geneigt sein können) können zu unerwünschten inneren Totalreflexionen führen, wie dies in Fig. 4 beispielhaft bei 37 angedeutet ist. Um einer derartigen nachteiligen inneren Totalreflexion entgegen zu wirken, können die Flächen 36 aufgeraut bzw. mattiert oder aber geschwärzt sein, wie dies in Fig. 4 schematisch durch verdickte Linien angedeutet ist. Im Fall einer Aufrauung oder Mattierung der Flächen 36 wird dann aufgrund der Profilierung der Fläche 36 ein Lichtstrahl, der sonst total reflektiert würde, durchgelassen, wie in Fig. 4 schematisch bei 38 angedeutet ist. Im Fall einer Schwärzung wird der Lichtstrahl absorbiert und in Wärme umgewandelt. In beiden Fällen wird die unerwünschte Totalreflexion vermieden oder zumindest weitestgehend reduziert.As shown in FIG. 4, the prism elements 9, 10 each have a plurality of linear prism regions 35 which extend at right angles to the central axis, namely to the optical axis or beam axis 11, which also defines the axis of rotation. In the schematic cross section, this results in a simple sawtooth-shaped contour in the manner of Fresnellplatten (see the upper prismatic element 9 in Fig. 4) or a double sawtooth-shaped contour (see the lower prismatic element 10 in Fig. 4). The vertical in Fig. 4, substantially parallel to the beam axis 11 surfaces 36 (but may also be inclined by a small angle to the beam axis 11) can lead to undesirable total internal reflections, as indicated in Fig. 4 by way of example at 37. To such a disadvantageous inner Total reflection to counteract, the surfaces 36 may be roughened or matted or blackened, as is indicated schematically in Fig. 4 by thickened lines. In the case of a roughening or matting of the surfaces 36, a beam of light which would otherwise be totally reflected is transmitted through the profiling of the surface 36, as indicated schematically at 38 in FIG. In the case of blackening, the light beam is absorbed and converted into heat. In both cases, the unwanted total reflection is avoided or at least largely reduced.

In Fig. 5 ist in einer schematischen Draufsicht eines der Prismenelemente, z.B. 9 (oder 10), gezeigt, welches wiederum in Draufsicht kreisförmig ist, und welches nunmehr anstatt mit einem Zahnkranz 12, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem ringförmigen Anker 12A umgeben ist, welcher im Beispiel von Fig. 5 durch einen gezahnten Weicheisenkern gebildet ist und den Rotor des jeweiligen Elektromotors 18A (bzw. 19A) bildet. Diesem Rotor, d.h. Anker 12A, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei elektrische Spulen 40, 41 zugeordnet, die den Stator des Elektromotors 18A (bzw. 19A) bilden. Auf diese Weise wird ein einfacher Direktantrieb für das jeweilige Prismenelement, z.B. 9, erhalten, wobei bei entsprechender Speisung der Spulen 40, 41 mit Impulsen ein Schrittmotor realisiert werden kann, der von der jeweiligen nicht gezeigten Steuereinheit 20 gemäß Fig. 1 oder 3 angesteuert wird. Die entsprechenden Verbindungen sind für den Fachmann selbstverständlich und daher in Fig. 5 (so wie in den nachfolgenden Fig. 6 und 7A bis 7C) nicht weiter veranschaulicht.In Fig. 5, in a schematic plan view, one of the prism elements, e.g. 9 (or 10), which in turn is circular in plan view, and which is now surrounded by an annular armature 12A instead of a ring gear 12 as shown in Figure 1, which in the example of Figure 5 is a toothed soft iron core is formed and forms the rotor of the respective electric motor 18A (or 19A). This rotor, i. Armature 12A, in the embodiment shown, two electrical coils 40, 41 associated with which form the stator of the electric motor 18A (or 19A). In this way, a simple direct drive for the respective prism element, e.g. 9, wherein upon appropriate feeding of the coils 40, 41 with pulses, a stepping motor can be realized, which is driven by the respective control unit 20, not shown, as shown in FIG. 1 or 3. The corresponding compounds are obvious to a person skilled in the art and are therefore not further illustrated in FIG. 5 (as in the following FIGS. 6 and 7A to 7C).

In Fig. 6 ist ebenfalls ein vergleichbarer Motor 18A in Form eines Direktantriebs-Schrittmotors veranschaulicht, dessen Anker 12A, der wiederum das entsprechende Prismenelement, z.B. 9, umgibt, durch einen Permanentmagnet-Ring gebildet ist, der Ringsegmente aufweist, die jeweils einen Nordpol und einen Südpol definieren, d.h. abwechselnd magnetisiert sind. Auch diesem Anker 12A sind wiederum zumindest zwei Spulen 40, 41 als Stator des Motors 18A seitlich zugeordnet.Also illustrated in Fig. 6 is a comparable motor 18A in the form of a direct drive stepper motor, the armature 12A of which, in turn, drives the corresponding prism element, e.g. 9, formed by a permanent magnet ring having ring segments each defining a north pole and a south pole, i. are alternately magnetized. Again, at least two coils 40, 41 are laterally associated with this armature 12A as a stator of the motor 18A.

In den Fig. 7A bis 7C ist eine Ausführungsvariante des Direktantriebs-Motors 18A (oder 19A), hier beispielsweise für das Prismenelement 9, gezeigt, wobei dieser Motor 18A einen Hybrid-Schrittmotor bildet. Im Einzelnen umgibt wiederum ein Anker 12A als Rotor das entsprechende Prismenelement, z.B. 9, und dieser Anker 12A besteht hier aus einem oberen gezahnten Eisenring 42 und einem unteren gezahnten Eisenring 43, wobei zwischen diesen beiden gezahnten Eisenringen 42, 43 ein Permanentmagnet-Ring 44 angeordnet ist. Der obere gezahnte Eisenring 42 ist vorzugsweise, wie aus Fig. 7A ersichtlich ist, gegenüber dem unteren gezahnten Eisenring 43 in Umfangsrichtung versetzt, und zwar insbesondere um einen halben Zahnabstand.In Figs. 7A to 7C is an embodiment of the direct drive motor 18A (or 19A), here for example for the prism element 9, this motor 18A forming a hybrid stepping motor. Specifically, in turn, an armature 12A as a rotor surrounds the corresponding prism element, eg 9, and this armature 12A consists here of an upper toothed iron ring 42 and a lower toothed iron ring 43, a permanent magnet ring 44 being arranged between these two toothed iron rings 42, 43 is. As shown in FIG. 7A, the upper serrated iron ring 42 is preferably circumferentially offset from the lower serrated iron ring 43, more preferably by half a tooth pitch.

Dem so gebildeten Rotor des Motors 18A sind wiederum als Stator zumindest zwei Spulen 40, 41 seitlich, d.h. radial außerhalb hievon, zugeordnet.The rotor of the motor 18A thus formed, in turn, has as a stator at least two coils 40, 41 laterally, i. radially outside of it, assigned.

In allen Ausführungsformen gemäß den Fig. 5, 6 und 7A bis 7C sind die Spulen 40, 41 (sowie gegebenenfalls weitere Spulen) fest im Gehäuse 2 (gemäß Fig. 1 bzw. 28 gemäß Fig. 3) angeordnet, und die Prismenelemente 9, 10 mit dem Anker 12A sind in Lagern, wie den in Fig. 4 angedeuteten Lagern 33 bzw. 34, drehbar gelagert. Diese Lager 33, 34 sind dann selbstverständlich an der Stelle der Spulen 40, 41 unterbrochen.In all embodiments according to FIGS. 5, 6 and 7A to 7C, the coils 40, 41 (and optionally further coils) are fixedly arranged in the housing 2 (according to FIGS. 1 and 28 according to FIG. 3), and the prism elements 9, 10 with the armature 12A are rotatably mounted in bearings, such as indicated in Fig. 4 bearings 33 and 34, respectively. These bearings 33, 34 are then of course interrupted at the location of the coils 40, 41.

Claims

A room lighting system (1; 27), e.g. an architectural lighting system, including two alignedly arranged refractive elements (9, 10) whose centers are substantially located in the beam axis (11) of a light source (7) and one (10) of which is mounted to be rotatable about said beam axis (11), characterised in that also the other refractive element (9) is mounted to be rotatable about said beam axis (11), wherein drive means (18, 19; 13 to 17) plus control means (20) are associated with the two refractive elements (9, 10) for selective rotation in the same sense or in opposite senses, and that both of said refractive elements (9, 10) are prism elements, wherein at least the two refractive prism elements (9, 10) are arranged in a common housing (2; 28).
A room lighting system according to claim 1, characterised in that at least one refractive prism element (10) comprises a lens-like bulge (26') on at least one prism surface (26).
A room lighting system according to claim 1 or 2, characterised in that at least one refractive prism element (9) comprises a lens-like depression (23') on at least one prism surface (23).
A room lighting system according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the refractive prism element (10) arranged farther remote from the light source (7), in a plane perpendicular to the beam axis (11) of the light source (7), is at least as large as the refractive prism element (9) arranged closer to the light source (7), and is preferably equally designed.
A room lighting system according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the refractive prism elements (9, 10) have circular cross sections.
A room lighting system according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the symmetric lines of the wedge angles of the two refractive prism elements (9, 10) extend substantially perpendicular to the beam axis (11) of the light source (7).
A room lighting system according to any one of claims 1 to 6, characterised in that a separate motor (18, 19) is provided as a drive means for each of said refractive prism elements (9, 10).
A room lighting system according to claim 7, characterised in that the refractive prism elements (9, 10) are each surrounded by a toothed ring (12) which meshes with a pinion (13) connected to the associated motor (18, 19).
A room lighting system according to claim 7 or 8, characterised in that the motors (18, 19) are arranged in the region of the light source (7) and drive the individual refractive prism elements (9, 10) via shafts (14) extending parallel with the beam axis (11) of the light source (7).
A room lighting system according to claim 7, characterised in that the two refractive prism elements (9, 10) are each surrounded by an annular armature (12A), which constitutes the rotor of a respective electromotor (18A) additionally comprising, laterally of said armature (12A), a stator including at least two coils (40, 41).
A room lighting system according to any one of claims 7 to 10, characterised in that the motors (18, 19; 18A) are step motors.
A room lighting system according to claim 11, characterised in that a control means (20) including a motor step counting module (20') is associated with the motors (18, 19; 18A) designed as step motors for the storage and selection of a position.
A room lighting system according to any one of claims 1 to 12, characterised in that also the drive means (18, 19, 13 to 17) plus control means (20) as well as the light source (7), which is preferably associated with a reflector (6), are arranged in the common housing (2).
A room lighting system according to any one of claims 1 to 13, characterised in that the drive means (18, 19, 13 to 17) of the refractive prism elements (9, 10) are controllable via a remote control (21).
A room lighting system according to any one of claims 1 to 14, characterised in that at least one optical component (8) such as a color filter, a lens, a color changer or the like is arranged between the light source (7) and the consecutively arranged refractive prism element (9).
A room lighting system according to any one of claims 1 to 15, characterised in that an adapter unit (27) is mounted to a housing (2') containing the light source (7), which adapter unit (27) comprises the common housing (28) in which the two refractive prism elements (9, 10) are arranged.
A room lighting system according to claim 16, characterised in that the adapter unit (27) and the housing (28) of the light source (7) comprise connecting members (30), e.g. plug-in, screw and/or latch members, for mutual connection.
A room lighting system according to any one of claims 1 to 17, characterised in that the refractive prism elements (9, 10) are each designed with a plurality of linear prism regions (35) or prism parts in the manner of Fresnel screens.
A room lighting system according to claim 18, characterised in that the prism regions (35) are frosted or blackened on their surfaces extending at least substantially parallel with the beam axis (36) so as to avoid total reflection.