WO2022106677A1 - Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size - Google Patents

Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size Download PDF

Info

Publication number
WO2022106677A1
WO2022106677A1 PCT/EP2021/082458 EP2021082458W WO2022106677A1 WO 2022106677 A1 WO2022106677 A1 WO 2022106677A1 EP 2021082458 W EP2021082458 W EP 2021082458W WO 2022106677 A1 WO2022106677 A1 WO 2022106677A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lighting
spot
light
lighting means
primary optics
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/082458
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Meise
Stefan Wolfram
Original Assignee
Occhio GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Occhio GmbH filed Critical Occhio GmbH
Priority to EP21819382.9A priority Critical patent/EP4248129A1/en
Publication of WO2022106677A1 publication Critical patent/WO2022106677A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/16Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array square or rectangular, e.g. for light panels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array
    • F21Y2105/18Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional array annular; polygonal other than square or rectangular, e.g. for spotlights or for generating an axially symmetrical light beam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to an illumination arrangement for generating a light spot according to the subject matter of claim 1 and an associated method according to the subject matter of claim 11.
  • Modern lighting systems are required to be able to set as many lighting parameters as possible by the user.
  • dimmable lighting systems are known in which the brightness or light intensity of the lighting system can be changed by a user.
  • Another parameter for which there is a need for adjustability is the light distribution produced by the lighting system.
  • DE 10 2017 213 488 A1 describes a lamp with a controllable emission characteristic that has mechanically movable decoupling optics. By moving the decoupling optics, the radiation characteristics of the lamp are changed.
  • Such a construction has various disadvantages. Either the decoupling optics must be moved manually by a user, which is perceived as cumbersome and time-consuming. Alternatively, the decoupling optics can be moved by means of a drive provided for this purpose. However, this increases the design effort. In addition, the drive generates disturbing noises when the decoupling optics are moved.
  • the object of the present invention is to provide a way of illuminating an illuminated area with a spot with an adjustable size, which is characterized by a small distinguishes constructive effort and in which no mechanically moving elements are required to adjust the spot size.
  • a lighting arrangement for generating a light spot on an illuminated surface with an adjustable, preferably steplessly adjustable, spot size, having a large number of brightness-controllable or dimmable lamps, at least one primary optics and a control unit that is designed to operate the lamps independently of one another head for; wherein the lighting means and the at least one primary optics are arranged in such a way that essentially concentric individual light spots of different sizes can be generated on the lighting surface, and wherein the control unit is designed to control the lighting means in such a way that the individual light spots produced on the lighting surface can be superimposed on a light spot with an adjustable spot size.
  • An essential idea of the invention consists in providing a large number of dimmable light sources for adjusting the spot size of the lighting arrangement, which are combined with at least one primary optics in order to generate concentric individual light spots of different sizes on a common lighting area.
  • To set the spot size the brightness or emission intensity of the lamps is controlled so that the individual light spots are superimposed on the lighting surface to form a light spot with an adjustable spot size.
  • no mechanically moving components are required to adjust the spot size.
  • the setting of the spot size is realized by (ultimately purely electronic) control of lighting means which, like the at least one primary optics, are arranged immovably in the lighting arrangement. This completely avoids the disadvantages that arise when adjusting the spot size using mechanically movable components.
  • the spot size is set purely digitally by controlling the lamps accordingly via the control unit.
  • a spot, individual light spot and light spot are to be understood as meaning a brightness distribution which can be generated on an illuminated surface and which forms a coherent region on the illuminated surface.
  • the individual light spots preferably form an essentially circular or ring-shaped area on the illumination surface.
  • the illumination area on which a light spot with an adjustable spot size can be generated by means of the illumination arrangement is not subject to any particular restriction.
  • the illumination surface is a substantially planar surface, such as a wall or floor in an indoor or outdoor space.
  • a characteristic dimension of the spot on the illuminated surface can be used to determine spot sizes. For example, if a spot forms a substantially circular or ring-shaped area, an area in which the brightness or luminosity exceeds a predetermined fraction of the maximum brightness or luminosity that occurs, for example 50% of the maximum brightness or luminosity of the spot, can be defined , and the spot size can be set as the diameter of this area.
  • the spot size it is only necessary that the individual light spots assigned to the lamps are essentially concentric, i.e. that individual light spots can be generated on the lighting surface in such a way that individual light spots with a smaller spot size within individual light spots larger spot sizes or are circumscribed by them.
  • the size of the light spot which results from a superimposition of individual light spots, can then be adjusted by superimposing or overlaying the individual light spots by means of the control unit.
  • the number of illuminants used is not subject to any particular restriction. The more bulbs are used, the larger the range of the adjustable size of the light spot. Preferably, three or more illuminants are used to provide a satisfactory spot size adjustment range.
  • the primary optics used within the scope of the invention are not subject to any particular restriction. It is essential that they are so adapted to the bulbs in terms of their arrangement and design that with the Light sources that can be generated emission pattern in the form of substantially concentric individual light spots on the lighting surface is imaged. If, for example, LED-based illuminants are used as illuminants, which emit an essentially conical light distribution, a collimating element such as a lens or a lens system can be preferred as the primary optics, with which the emission angle of the illuminant can be modified.
  • the primary optics can each be formed by an optical element (such as a lens) or have multiple components (for example a lens system made up of multiple lenses).
  • the lighting arrangement has a large number of primary optics, with each illuminant being assigned at least one, preferably precisely one, primary optic, which are each designed and arranged in such a way that one of the individual light spots can be generated on the illuminated surface with each illuminant is.
  • each illuminant forms a functional unit with the primary optics assigned to it, so that the primary optics assigned to the illuminants can be matched to the respective illuminant in order to generate the individual light spots of different sizes with the respective illuminant on the illuminated surface.
  • one primary optic is preferably assigned to each illuminant. This allows a simple constructive implementation of units each consisting of a light source and a primary optics for generating the individual light spots of different sizes.
  • the lighting means with the respective associated primary optics can then be arranged in spatial proximity to one another, for example, in such a way that the light emission for illuminating the illuminated area takes place essentially in the same direction.
  • light sources with small spatial extents are used, for example LED-based light sources.
  • LED-based light sources With such light sources, a substantially rotationally symmetrical, approximately conical light distribution with a predetermined angle of emission can be generated in one emission direction.
  • the respective primary optics can be used to provide different Setting the beam angle for the individual lamps, for example by using collimating elements such as lenses with different refractive powers as primary optics. This means that individual light spots of different sizes can be generated on the illumination surface in a structurally simple manner, since the size of the individual light spots varies with the radiation angle set in each case.
  • the angle at which the intensity is a predetermined fraction, for example 50%, of the maximum intensity occurring in the light distribution can be defined as the emission angle in the usual way.
  • the lighting means with the respectively associated primary optics at a distance from one another and to arrange them in such a way that the illumination surface can be illuminated with individual light spots of different sizes.
  • collimating elements such as lenses can be used as primary optics.
  • the primary optics can be selected in such a way that several light sources generate light distribution with the same beam angle.
  • the illuminants with the associated primary optics are then arranged at different distances from the illuminated area.
  • a plurality of light sources can be arranged at substantially the same distance from the lighting area. Different sizes of the individual light spots that can be generated in each case can then be achieved by setting different emission angles by means of suitable configurations of the primary optics.
  • the lighting arrangement has a common primary optics for the lamps, the lamps and the primary optics being arranged in such a way that one of the individual light spots on the illuminated surface can be generated with each lamp using the primary optics.
  • a structurally particularly compact variant of the lighting arrangement can be implemented, which requires a reduced number of components, since common primary optics for generating the individual light spots are provided for all illuminants. Since a common primary optics is used for the lighting means within the scope of the present embodiment, it is preferable for the lighting means to be arranged spatially close to one another. If, for example, LEDs are used as lighting means, it can be preferred to provide an LED matrix or an LED cluster in which several groups of LEDs can be controlled together. The jointly controllable LEDs each form a lighting means according to the invention.
  • the lighting means are arranged essentially concentrically.
  • organic light-emitting diodes OLEDs
  • an LED matrix or an LED cluster can be used with groups of LEDs that are independently drivable, with each separately drivable group of LEDs forming a light source and the groups of LEDs being essentially concentric areas within the LED form the matrix or the LED cluster.
  • concentrically arranged light sources of different sizes are formed, with which individual light spots of different sizes can be generated when using a common primary optics.
  • the lighting means have a first lighting means, which occupies a first closed, preferably essentially circular, area, and second lighting means, which surround the first lighting means.
  • the first illuminant emits light over a closed, preferably essentially circular area, which is imaged by the primary optics into an individual light spot which has a closed, essentially circular shape with a first size.
  • the second light sources which surround the first light source and are preferably of essentially ring-shaped design, individual light spots can be generated which surround the individual light spot that can be generated with the first light source.
  • the lighting arrangement has at least one diffuser element.
  • the diffuser element is preferably arranged between the at least one primary optics and the illumination surface.
  • a diffuser is arranged between a light source and the illuminated surface, the individual light spot generated by the light source is softened on the illuminated surface. This means that the light distribution defined by the illuminant and the associated primary optics is broadened by the diffuser element. This leads to a softer intensity transition of the light distribution, particularly at the edges of the generated individual light spots. As a result, individual light spots of different sizes can be generated, which have a widened, diffuse overlap in the edge areas of the individual light spots. The use of diffuser elements thus makes it easier to continuously adjust the size of the light spot.
  • a diffuser element is to be understood as meaning an optical element that causes the transmitted light to be scattered.
  • transparent elements with a roughened surface such as diffusers or conventional optical diffusers can be used as the diffuser element.
  • the lighting means are formed by LEDs, preferably LED matrices and/or LED clusters, preferably with a warm white and/or cold white color temperature. Lamps of this type require little space. In addition, activation via a control unit for adjusting the brightness of the lamps can be easily implemented.
  • the lighting means can each be formed by individual LEDs. Alternatively, a light source can have a multiplicity of LEDs, which are provided in the form of an LED matrix or an LED cluster. Furthermore, in order to be able to achieve a desired color temperature, LEDs with a warm white or cold white color temperature, or any combination of such LEDs, can be used. Alternatively or additionally, colored LEDs can be used.
  • the at least one primary optic has at least one lens and/or at least one reflector and/or at least one free-form optic.
  • a suitable radiation characteristic of each light source can be set to generate individual light spots of different sizes on the lighting surface.
  • the lighting means are arranged on a common carrier element. If LEDs (in the form of individual LEDs and/or matrices or clusters) are used as illuminants, the LEDs can be arranged on a common circuit board, or separate circuit boards can be provided for each illuminant, which are arranged on a common carrier element. As a result, the installation space of the lighting arrangement can be further reduced and the design effort can be reduced.
  • the carrier element can be formed from a material with high thermal conductivity and can thus serve as a heat sink for the lighting means.
  • the lighting arrangement has at least one housing in which at least one of the lighting means or all lighting means is/are accommodated.
  • the housing is preferably pivotable.
  • the installation space required for the lighting arrangement can be reduced by the integration of light sources in a common housing.
  • the location at which the light spot with an adjustable size can be generated on the illuminated surface can be varied by a pivotable design of the housing.
  • the object of the invention is also achieved by a method for adjusting, preferably steplessly adjusting, a spot size of a light spot on an illuminated surface, preferably using an illumination arrangement according to one of the preceding claims.
  • the procedure has the following steps:
  • Light spots with set spot size With the method according to the invention, the same advantages can be achieved as have already been described in connection with the lighting device according to the invention. It should be pointed out that the features described within the scope of the lighting device according to the invention apply to the method according to the invention for adjusting the spot size of the light spot.
  • Features of the lighting device in particular those relating to setting the size of the light spot, can be transferred to the method according to the invention.
  • features of the method according to the invention can be transferred to the detection device according to the invention by configuring the lighting device in such a way that it is suitable for executing the corresponding method features.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a
  • Lighting arrangement according to an embodiment of the invention, which illuminates a lighting area with a spot of adjustable size
  • Figures 2a and 2b show schematic views of a lighting arrangement for use in the lighting arrangement of Figure 1;
  • FIGS. 3a and 3b show schematic representations of light source arrangements for use in the lighting arrangement from FIG. 1;
  • FIG. 4a shows a schematic view of an illumination area to explain the adjustable spot size with an illumination arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 4b shows a graph that schematically shows a possible control logic for adjusting the spot size according to FIG. 4a;
  • Fig. 5 is a schematic perspective view of a
  • Lighting arrangement according to a further exemplary embodiment of the invention, which illuminates a lighting area with a spot of adjustable size;
  • FIG. 6a and 6b schematic representations of illuminant arrangements for
  • Fig. 7a is a schematic view of an illumination area for
  • FIG. 7b shows a graph that schematically shows a possible control logic for setting the spot size according to FIG. 7a.
  • FIG. 1 shows a lighting arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention, with which a light spot with an adjustable spot size can be generated on a lighting area B.
  • FIG. The lighting arrangement has three light sources 1 , 2 , 3 .
  • the lamps 1, 2, 3 can be controlled independently of one another by means of a control unit 40 in such a way that they can be operated independently of one another with adjustable brightness or light intensity.
  • each light source 1, 2, 3 is assigned a primary optics 11, 12, 13, which is arranged on the associated light source 1, 2, 3 in each case.
  • the primary optics 11, 12, 13 modify the light distribution of the light emitted by the light sources 1, 2, 3 light.
  • the primary optics 11, 12, 13 are through lenses formed with different focal lengths, which collimate the light emitted by the lamps 1, 2, 3 to different extents.
  • the primary optics 11, 12, 13 are arranged in such a way that the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated with the light sources 1, 2, 3 are arranged essentially concentrically to one another.
  • the individual light spots Si, S2, S3 are not sharply delimited, as indicated schematically in FIG. Rather, the individual light spots Si, S2, S3 can have a diffuse brightness profile at the edges, in which the brightness on the illuminated area B decreases from the inside to the outside.
  • the delimitation of the individual light spots Si, S2, S3 shown in FIG. 1 is to be understood as an area within which the brightness or luminosity of the respective individual light spots Si, S2, S3 is a predetermined fraction of the maximum spot brightness or luminosity exceeds.
  • the individual light spots Si, S2, S3 have a diffuse brightness distribution at the edges.
  • diffuser elements can be provided on the lighting arrangement, which scatter the light distribution generated by the lighting means 1, 2, 3 and modified by means of the primary optics 11, 12, 13.
  • 2a shows a detailed view of an illumination arrangement according to an exemplary embodiment of the invention, which has a diffuser element 20 which is arranged between the primary optics 11, 12, 13 and the illumination surface B (not shown).
  • the light sources 1, 2, 3 have LED clusters, each of which is arranged on a circuit board.
  • the light sources 1 , 2 , 3 are arranged on a common support plate 50 .
  • each lamp 1, 2, 3 is assigned a primary optics 11, 12, 13 in the form of a lens with a different focal length, so that the emission characteristics of the individual lamps 1, 2, 3 have different emission angles ai, 012 , as, as described with reference to FIG.
  • the light patterns emitted by the lamps 1, 2, 3 are scattered by the diffuser element 20 (which can be formed, for example, by a diffusing disk), in order to project individual light spots Si, S2, S3 with a diffuse brightness profile into the illuminated area B To be able to create border areas.
  • the primary optics 11, 12, 13 are aligned accordingly, as shown schematically in FIG. 2a.
  • FIG. 2b shows an alternative embodiment of the lighting arrangement shown in FIG. 2a, in which each light source 1, 2, 3 is assigned a separate diffuser element 21, 22, 23.
  • the lighting means 1, 2, 3 are arranged next to one another on a common carrier plate 50.
  • 3a and 3b show two possible variants with which such an arrangement of the lighting means can be implemented.
  • FIG. 3a shows a support plate 50 which is preferably formed from a material with high thermal conductivity.
  • On the support plate 50 three light sources 1, 2, 3 are arranged. Each light source 1, 2, 3 has an LED cluster that is arranged on a circuit board.
  • a support plate 50 is shown, which is designed as a circuit board. Three groups of LEDs are arranged on the carrier plate 50, each of which forms a light source 1, 2, 3.
  • the lighting arrangement according to the exemplary embodiments described above preferably has a housing (not shown) in which the illuminants 1, 2, 3 and primary optics 11, 21, 31 and possibly the diffuser elements 20, 21, 22, 23 are accommodated.
  • FIG. 4a schematically illustrates the individual light spots Si, S2, S3, which can be generated on the illuminated area B with the illumination arrangement according to the above description.
  • the upper part of FIG. 4a shows the illumination area B with the individual light spots Si, S2, S3.
  • the brightness distribution of the individual light spots along the line marked x is shown in the diagram below (the selected unit L represents the brightness of the spots on the illuminated area B in a dimensionless unit, with all brightness profiles normalized to the same maximum value are). It can be seen that all the individual light spots Si, S2, S3 have a diffuse brightness profile at the edges, in which the brightness gradually decreases towards the outside.
  • a predetermined fraction of the maximum spot brightness can be defined, which is denoted by Lo in FIG. 4a.
  • the diameter of the area in which the individual light spots have a brightness above Lo can be defined as a measure of the spot size.
  • the individual light spots Si, S2, S3 can be superimposed on the illumination area B to form a light spot with an adjustable size. For example, if only the first light source 1 is activated, a light spot results on the illuminated area, the size of which corresponds to the individual light spot Si. If this individual light spot Si is superimposed with the individual light spot S2 that can be generated with the second light source 2, the size of the light spot increases with increasing emission intensity of the second light source 2 to the size of the individual light spot S2. In order to further increase the size of the light spot, the third light source 3 can be controlled and the size of the light spot can be increased up to the size of the third individual light spot S3.
  • the x-axis represents the adjustable size of the light spot
  • the intensities h, h, I3 of the lamps 1, 2, 3 are shown on the y-axis, at which the control unit 40 can control the lamps 1, 2, 3 in order to set the desired size of the light spot.
  • a light spot of size Si results on the illuminated area.
  • the intensity h of the second light source is gradually increased. If an approximately constant brightness of the light spot is to be maintained with increasing size, the intensity I i can be reduced when the intensity h of the second illuminant 2 is increased, as shown in FIG. 4b.
  • the first individual light spot Si and the second individual light spot S2 are faded into one another, while the size of the light spot resulting from the superimposition of the individual light spots increases continuously.
  • the second light source 2 and the third light source 3 can be blended into one another accordingly.
  • the lighting arrangement according to the invention is not limited to such an arrangement of the lighting means 1, 2, 3.
  • the arrangement of the lamps 1, 2, 3 relative to one another does not have to be linear.
  • the lamps 1, 2, 3 can also be arranged, for example, on an imaginary circle.
  • the lighting arrangement according to the invention is not limited to the use of three light sources 1, 2, 3. Two lamps or more than three lamps can also be used.
  • the lighting arrangement has a control unit 40 which is designed to control the lighting means 1, 2, 3 separately from one another in order to be able to generate individual light spots with different diameters on the lighting surface B.
  • the light patterns that can be generated with the lamps 1, 2, 3 are shown with different dashed lines, as are the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated on the illuminated surface.
  • the lighting arrangement in FIG. 4 has only one primary optics 10 which is shared by all the lighting means 1, 2, 3.
  • the lamps 1, 2, 3 are formed in the embodiment shown in FIG. 4 such that the first Bulb 1 is surrounded by the second and third bulbs 2 and 3, as shown in more detail in Figs. 5a and 5b.
  • FIG. 6a schematically shows a lamp arrangement for use in the lighting arrangement according to FIG. 4.
  • the lamp arrangement has three lamps 1, 2, 3 which are arranged on a carrier plate 50 and which have an essentially concentric arrangement.
  • the first light source 1 is arranged in a central area of the light source arrangement.
  • the second light source 2 is designed in such a way that it surrounds the first light source 2 .
  • the third light source 3 surrounds the second light source 3.
  • the individual light sources 1, 2, 3 can be formed by OLEDs, for example.
  • FIG. 6b shows a schematic of a further lighting arrangement for use in the lighting arrangement according to FIG.
  • the lamps 1, 2, 3 are formed by different groups of LEDs.
  • the first light source 1 is formed in FIG. 1 by LEDs, which are arranged in a central area of the LED matrix and are shown with a first hatching.
  • the second light source 2 is formed by a group of LEDs that adjoin and surround the LEDs of the first light source 1 .
  • the third light source 3 includes LEDs that surround the second light source 2 and are shown with a second hatching.
  • the LEDs are configured in such a way that the groups of LEDs that form the different light sources 1, 2, 3 can be controlled separately from one another.
  • a diffuser element 20 can also be arranged in front of the primary optics 10 in the lighting arrangement according to FIGS .
  • FIG. 7a The brightness distribution of the individual light spots Si, S2, S3, which can be generated with an illumination arrangement according to FIGS. 5 to 6b, is shown schematically in FIG. 7a.
  • the upper part of FIG. 7a shows the illumination surface B with the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated thereon, whose brightness distribution is shown along the line labeled x in the diagram below.
  • Fig. 4a due to the concentric arrangement of the light sources 1, 2, 3, for all individual light spots except for the inner individual light spot Si, there are essentially ring-shaped brightness profiles on the illumination surface B, in which a central area of the individual light spots has a lower brightness.
  • the adjustable brightness distributions of the individual light spots overlap at the edges of the individual light spots, so that by suitably controlling the lamps 1, 2, 3, an almost infinitely variable adjustment of the size of the light spot is made possible by superimposing the individual light spots.
  • the corresponding control of the lighting means 1, 2, 3 for setting the size of the light spot is shown schematically in FIG. 7b.
  • the brightness distributions of the individual light spots (apart from the individual light spot Si that can be generated with the first illuminant 1) have a minimum in a central area. It is therefore preferred in the present exemplary embodiment not to reduce the intensity of the lighting means with a smaller individual light spot when setting light spots of increasing size. Instead, in order to adjust light spots with increasing size, the control unit 40 successively switches on lamps that are located further out and their intensity is gradually increased in order to be able to continuously further increase the size of the light spot.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

An illumination arrangement for generating a light spot with an adjustable spot size, preferably a continuously adjustable spot size, on an illumination surface B is proposed, the illumination arrangement comprising the following: a plurality of brightness-controllable or dimmable illuminants (1, 2, 3), at least one primary optical unit (10; 11, 12, 13) and a control unit (40) designed to control the illuminants (1, 2, 3) independently of one another. The illuminants (1, 2, 3) and the at least one primary optical unit (10; 11, 12, 13) are arranged such that substantially concentric individual light spots (S1, S2, S3) of different sizes are generable on the illumination surface B. The control unit (40) is designed to control the illuminants (1, 2, 3) in such a way that the individual light spots (S1, S2, S3) generated are able to be superimposed on the illumination surface B to form a light spot with an adjustable spot size. Further, a method for adjusting, preferably continuously adjusting, a spot size of a light spot on an illumination surface B is proposed.

Description

Beleuchtungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Lichtspots mit einstellbarer Spotgröße Lighting arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung zur Erzeugung eines Lichtspots gemäß dem Gegenstand von Anspruch 1 und ein zugehöriges Verfahren gemäß dem Gegenstand von Anspruch 11. The present invention relates to an illumination arrangement for generating a light spot according to the subject matter of claim 1 and an associated method according to the subject matter of claim 11.
An moderne Beleuchtungssysteme wird die Anforderung gestellt, möglichst viele Beleuchtungsparameter nutzerseitig einstellen zu können. So sind beispielsweise dimmbare Beleuchtungssysteme bekannt, bei denen die Helligkeit bzw. Lichtintensität des Beleuchtungssystems durch einen Nutzer verändert werden kann. Ein weiterer Parameter, für dessen Ei nstel Ibarkeit ein Bedarf besteht, ist die von dem Beleuchtungssystem erzeugte Lichtverteilung. Für Beleuchtungssysteme, die eine spotartige Beleuchtung einer Fläche bereitstellen, ist es beispielsweise wünschenswert, die Größe des von dem Beleuchtungssystem erzeugten Spots einstellen zu können. Modern lighting systems are required to be able to set as many lighting parameters as possible by the user. For example, dimmable lighting systems are known in which the brightness or light intensity of the lighting system can be changed by a user. Another parameter for which there is a need for adjustability is the light distribution produced by the lighting system. For example, for lighting systems that provide spot-like illumination of a surface, it is desirable to be able to adjust the size of the spot generated by the lighting system.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur Bereitstellung einer variablen Abstrahlcharakteristik zur Einstellung einer Spotgröße bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2017 213 488 Al eine Leuchte mit steuerbarer Abstrahlcharakteristik, die eine mechanisch bewegliche Auskoppeloptik aufweist. Durch Bewegen der Auskoppeloptik wird die Abstrahlcharakteristik der Leuchte verändert. Various approaches for providing a variable emission characteristic for setting a spot size are known from the prior art. For example, DE 10 2017 213 488 A1 describes a lamp with a controllable emission characteristic that has mechanically movable decoupling optics. By moving the decoupling optics, the radiation characteristics of the lamp are changed.
Eine derartige Konstruktion weist verschiedene Nachteile auf. Entweder muss die Auskoppeloptik manuell von einem Benutzer bewegt werden, was als umständlich und aufwändig empfunden wird. Alternativ kann die Auskoppeloptik mittels eines dafür vorgesehenen Antriebs bewegt werden. Dies erhöht aber den konstruktiven Aufwand. Zudem erzeugt der Antrieb beim Bewegen der Auskoppeloptik störende Geräusche. Such a construction has various disadvantages. Either the decoupling optics must be moved manually by a user, which is perceived as cumbersome and time-consuming. Alternatively, the decoupling optics can be moved by means of a drive provided for this purpose. However, this increases the design effort. In addition, the drive generates disturbing noises when the decoupling optics are moved.
Im Lichte der obenstehenden Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit zur Ausleuchtung einer Beleuchtungsfläche mit einem Spot mit einstellbarer Größe bereitzustellen, die sich durch einen geringen konstruktiven Aufwand auszeichnet und bei der für die Einstellung der Spotgröße keine mechanisch beweglichen Elemente benötigt werden. In the light of the above statements, the object of the present invention is to provide a way of illuminating an illuminated area with a spot with an adjustable size, which is characterized by a small distinguishes constructive effort and in which no mechanically moving elements are required to adjust the spot size.
Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by a lighting arrangement having the features of claim 1 and a method having the features of claim 11. Advantageous developments result from the dependent claims.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Beleuchtungsanordnung zur Erzeugung eines Lichtspots auf einer Beleuchtungsfläche mit einstellbarer, vorzugsweise stufenlos einstellbarer, Spotgröße, aufweisend eine Vielzahl von helligkeitssteuerbaren bzw. dimmbaren Leuchtmitteln, mindestens eine Primäroptik und eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Leuchtmittel unabhängig voneinander anzusteuern; wobei die Leuchtmittel und die mindestens eine Primäroptik derart angeordnet sind, dass auf der Beleuchtungsfläche im Wesentlichen konzentrische Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe erzeugbar sind, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Leuchtmittel derart anzusteuern, dass die erzeugten Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche zu einem Lichtspot mit einstellbarer Spotgröße überlagerbar sind. The object is achieved in particular by a lighting arrangement for generating a light spot on an illuminated surface with an adjustable, preferably steplessly adjustable, spot size, having a large number of brightness-controllable or dimmable lamps, at least one primary optics and a control unit that is designed to operate the lamps independently of one another head for; wherein the lighting means and the at least one primary optics are arranged in such a way that essentially concentric individual light spots of different sizes can be generated on the lighting surface, and wherein the control unit is designed to control the lighting means in such a way that the individual light spots produced on the lighting surface can be superimposed on a light spot with an adjustable spot size.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, zur Einstellung der Spotgröße der Beleuchtungsanordnung eine Vielzahl von dimmbaren Leuchtmitteln vorzusehen, die mit mindestens einer Primäroptik kombiniert werden, um konzentrische Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe auf einer gemeinsamen Beleuchtungsfläche zu erzeugen. Zur Einstellung der Spotgröße wird die Helligkeit bzw. Abstrahlintensität der Leuchtmittel gesteuert, so dass sich die Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche zu einem Lichtspot mit einstellbarer Spotgröße überlagern. Mit dieser Lösung sind zur Einstellung der Spotgröße keine mechanisch beweglichen Komponenten erforderlich. Die Einstellung der Spotgröße wird vielmehr durch eine (letztlich rein elektronische) Steuerung von Leuchtmitteln realisiert, die ebenso wie die mindestens eine Primäroptik unbeweglich in der Beleuchtungsanordnung angeordnet werden. Dadurch werden die Nachteile, die sich bei der Einstellung der Spotgröße mittels mechanisch beweglicher Komponenten ergeben, vollständig vermieden. Die Einstellung der Spotgröße erfolgt letztlich rein digital durch die entsprechende Ansteuerung der Leuchtmittel über die Steuereinheit. Unter einem Spot, Einzel-Lichtspot und Lichtspot ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine auf einer Beleuchtungsfläche erzeugbare Helligkeitsverteilung zu verstehen, die einen zusammenhängenden Bereich auf der Beleuchtungsfläche ausbildet. Die Einzel-Lichtspots bilden auf der Beleuchtungsfläche vorzugsweise einen im Wesentlichen kreisförmigen oder ringförmigen Bereich aus. An essential idea of the invention consists in providing a large number of dimmable light sources for adjusting the spot size of the lighting arrangement, which are combined with at least one primary optics in order to generate concentric individual light spots of different sizes on a common lighting area. To set the spot size, the brightness or emission intensity of the lamps is controlled so that the individual light spots are superimposed on the lighting surface to form a light spot with an adjustable spot size. With this solution, no mechanically moving components are required to adjust the spot size. Rather, the setting of the spot size is realized by (ultimately purely electronic) control of lighting means which, like the at least one primary optics, are arranged immovably in the lighting arrangement. This completely avoids the disadvantages that arise when adjusting the spot size using mechanically movable components. Ultimately, the spot size is set purely digitally by controlling the lamps accordingly via the control unit. Within the scope of the present invention, a spot, individual light spot and light spot are to be understood as meaning a brightness distribution which can be generated on an illuminated surface and which forms a coherent region on the illuminated surface. The individual light spots preferably form an essentially circular or ring-shaped area on the illumination surface.
Die Beleuchtungsfläche, auf der mittels der Beleuchtungsanordnung ein Lichtspot mit einstellbarer Spotgröße erzeugbar ist, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Vorzugsweise ist die Beleuchtungsfläche eine im Wesentlichen ebene Fläche, beispielsweise eine Wand oder ein Boden in einem Innen- oder Außenraum. The illumination area on which a light spot with an adjustable spot size can be generated by means of the illumination arrangement is not subject to any particular restriction. Preferably, the illumination surface is a substantially planar surface, such as a wall or floor in an indoor or outdoor space.
Zur Bestimmung von Spotgrößen kann eine charakteristische Abmessung des Spots auf der Beleuchtungsfläche herangezogen werden. Bildet ein Spot beispielsweise einen im Wesentlichen kreis- oder ringförmigen Bereich aus, kann ein Bereich, in dem die Helligkeit oder Leuchtstärke einen vorgegebenen Bruchteil der maximal auftretenden Helligkeit oder Leuchtstärke, beispielsweise 50% der maximal auftretenden Helligkeit oder Leuchtstärke des Spots, übersteigt, definiert werden, und die Spotgröße als Durchmesser dieses Bereichs festgelegt werden. Zur Ei nstel Ibarkeit der Spotgröße ist es lediglich erforderlich, dass die den Leuchtmitteln zugeordneten Einzel-Lichtspots im Wesentlichen konzentrisch sind, d.h., dass auf der Beleuchtungsfläche Einzel-Lichtspots derart erzeugbar sind, dass Einzel-Lichtspots mit kleinerer Spotgröße innerhalb von Einzel -Lichtspots mit größerer Spotgröße liegen oder von diesen umschrieben werden. Durch eine Überblendung oder Überlagerung der Einzel-Lichtspots mittels der Steuereinheit ist dann die Größe des Lichtspots, der sich aus einer Überlagerung von Einzel- Lichtspots ergibt, einstellbar. A characteristic dimension of the spot on the illuminated surface can be used to determine spot sizes. For example, if a spot forms a substantially circular or ring-shaped area, an area in which the brightness or luminosity exceeds a predetermined fraction of the maximum brightness or luminosity that occurs, for example 50% of the maximum brightness or luminosity of the spot, can be defined , and the spot size can be set as the diameter of this area. To adjust the spot size, it is only necessary that the individual light spots assigned to the lamps are essentially concentric, i.e. that individual light spots can be generated on the lighting surface in such a way that individual light spots with a smaller spot size within individual light spots larger spot sizes or are circumscribed by them. The size of the light spot, which results from a superimposition of individual light spots, can then be adjusted by superimposing or overlaying the individual light spots by means of the control unit.
Die Anzahl der verwendeten Leuchtmittel unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Je mehr Leuchtmittel eingesetzt werden, desto größer ist der Bereich der einstellbaren Größe des Lichtspots. Vorzugsweise werden zur Bereitstellung eines zufriedenstellenden Einstellbereichs für die Spotgröße drei oder mehr Leuchtmittel verwendet. The number of illuminants used is not subject to any particular restriction. The more bulbs are used, the larger the range of the adjustable size of the light spot. Preferably, three or more illuminants are used to provide a satisfactory spot size adjustment range.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Primäroptiken unterliegen keiner besonderen Beschränkung. Wesentlich ist, dass sie hinsichtlich ihrer Anordnung und Ausgestaltung derart an die Leuchtmittel angepasst sind, dass das mit den Leuchtmitteln erzeugbare Abstrahlmuster in Form von im Wesentlichen konzentrischen Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche abgebildet wird. Werden als Leuchtmittel beispielsweise LED-basierte Leuchtmittel eingesetzt, die eine im Wesentlichen kegelförmige Lichtverteilung abstrahlen, kann als Primäroptik beispielsweise ein kollimierendes Element wie eine Linse oder ein Linsensystem bevorzugt sein, mit der der Abstrahlwinkel des Leuchtmittels modifiziert werden kann. Die Primäroptiken können jeweils durch ein optisches Element (wie beispielsweise eine Linse) gebildet sein oder mehrere Komponenten (beispielsweise ein Linsensystem aus mehreren Linsen) aufweisen. The primary optics used within the scope of the invention are not subject to any particular restriction. It is essential that they are so adapted to the bulbs in terms of their arrangement and design that with the Light sources that can be generated emission pattern in the form of substantially concentric individual light spots on the lighting surface is imaged. If, for example, LED-based illuminants are used as illuminants, which emit an essentially conical light distribution, a collimating element such as a lens or a lens system can be preferred as the primary optics, with which the emission angle of the illuminant can be modified. The primary optics can each be formed by an optical element (such as a lens) or have multiple components (for example a lens system made up of multiple lenses).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Beleuchtungsanordnung eine Vielzahl von Primäroptiken auf, wobei jedem Leuchtmittel mindestens eine, vorzugsweise genau eine, Primäroptik zugeordnet ist, die jeweils derart ausgebildet und angeordnet sind, dass mit jedem Leuchtmittel einer der Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche erzeugbar ist. According to a preferred embodiment of the invention, the lighting arrangement has a large number of primary optics, with each illuminant being assigned at least one, preferably precisely one, primary optic, which are each designed and arranged in such a way that one of the individual light spots can be generated on the illuminated surface with each illuminant is.
Gemäß dieser Ausführungsform bildet jedes Leuchtmittel mit der ihm zugeordneten Primäroptik eine funktionale Einheit, so dass die den Leuchtmitteln zugeordneten Primäroptiken auf das jeweilige Leuchtmittel abgestimmt werden können, um die Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe mit dem jeweiligen Leuchtmittel auf der Beleuchtungsfläche zu erzeugen. According to this embodiment, each illuminant forms a functional unit with the primary optics assigned to it, so that the primary optics assigned to the illuminants can be matched to the respective illuminant in order to generate the individual light spots of different sizes with the respective illuminant on the illuminated surface.
Vorzugsweise ist jedem Leuchtmittel genau eine Primäroptik zugeordnet. Dies erlaubt eine einfache konstruktive Realisierung von Einheiten aus jeweils einem Leuchtmittel und einer Primäroptik zur Erzeugung der Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe. Die Leuchtmittel mit den jeweils zugehörigen Primäroptiken können dann beispielsweise derart in räumlicher Nähe zueinander angeordnet sein, dass die Lichtabstrahlung zur Beleuchtung der Beleuchtungsfläche im Wesentlichen in die gleiche Richtung erfolgt. Precisely one primary optic is preferably assigned to each illuminant. This allows a simple constructive implementation of units each consisting of a light source and a primary optics for generating the individual light spots of different sizes. The lighting means with the respective associated primary optics can then be arranged in spatial proximity to one another, for example, in such a way that the light emission for illuminating the illuminated area takes place essentially in the same direction.
Es kann hierbei bevorzugt sein, dass Leuchtmittel mit kleinen räumlichen Ausdehnungen verwendet werden, beispielsweise LED-basierte Leuchtmittel. Mit derartigen Leuchtmitteln ist in einer Abstrahlrichtung eine im Wesentlichen rotationssymmetrische, annähernd kegelförmige Lichtverteilung mit einem vorgegebenen Abstrahlwinkel erzeugbar. Werden die Leuchtmittel im Wesentlichen im gleichen Abstand von der Beleuchtungsfläche angeordnet, können die jeweiligen Primäroptiken verwendet werden, um unterschiedliche Abstrahlwinkel für die einzelnen Leuchtmittel einzustellen, beispielsweise, indem als Primäroptiken kollimierende Elemente wie Linsen mit unterschiedlicher Brechkraft verwendet werden. Damit sind auf konstruktiv einfache Weise Einzel - Lichtspots unterschiedlicher Größe auf der Beleuchtungsfläche erzeugbar, da die Größe der Einzel-Lichtspots mit dem jeweils eingestellten Abstrahlwinkel variiert. In this case, it can be preferred that light sources with small spatial extents are used, for example LED-based light sources. With such light sources, a substantially rotationally symmetrical, approximately conical light distribution with a predetermined angle of emission can be generated in one emission direction. If the illuminants are arranged essentially at the same distance from the illumination surface, the respective primary optics can be used to provide different Setting the beam angle for the individual lamps, for example by using collimating elements such as lenses with different refractive powers as primary optics. This means that individual light spots of different sizes can be generated on the illumination surface in a structurally simple manner, since the size of the individual light spots varies with the radiation angle set in each case.
Als Abstrahlwinkel kann insbesondere bei einer rotationssymmetrischen, annähernd kegelförmigen Lichtverteilung des abgestrahlten Lichts in üblicher Weise der Winkel definiert werden, bei dem die Intensität einen vorgegebenen Bruchteil, beispielsweise 50%, der maximalen in der Lichtverteilung auftretenden Intensität beträgt. In the case of a rotationally symmetrical, approximately conical light distribution of the emitted light, the angle at which the intensity is a predetermined fraction, for example 50%, of the maximum intensity occurring in the light distribution can be defined as the emission angle in the usual way.
Alternativ ist es mit dieser Ausführungsform möglich, die Leuchtmittel mit den jeweils zugehörigen Primäroptiken räumlich voneinander beabstandet vorzusehen und so anzuordnen, dass die Beleuchtungsfläche mit Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe beleuchtbar ist. Auch in diesem Fall können als Primäroptiken kollimierende Elemente wie Linsen verwendet werden. Die Primäroptiken können so gewählt werden, dass mehrere Lichtquellen eine Lichtverteilung mit gleichem Abstrahlwinkel erzeugen. Zur Erzeugung von Einzel- Lichtspots unterschiedlicher Größe werden die Leuchtmittel mit den zugehörigen Primäroptiken dann in unterschiedlichen Abständen von der Beleuchtungsfläche angeordnet. Alternativ können mehrere Leuchtmittel im Wesentlichen im gleichen Abstand von der Beleuchtungsfläche angeordnet werden. Verschiedene Größen der jeweils erzeugbaren Einzel-Lichtspots können dann durch die Einstellung unterschiedlicher Abstrahlwinkel mittels geeigneter Konfigurationen der Primäroptiken erreicht werden. Alternatively, it is possible with this embodiment to provide the lighting means with the respectively associated primary optics at a distance from one another and to arrange them in such a way that the illumination surface can be illuminated with individual light spots of different sizes. In this case, too, collimating elements such as lenses can be used as primary optics. The primary optics can be selected in such a way that several light sources generate light distribution with the same beam angle. In order to generate individual light spots of different sizes, the illuminants with the associated primary optics are then arranged at different distances from the illuminated area. Alternatively, a plurality of light sources can be arranged at substantially the same distance from the lighting area. Different sizes of the individual light spots that can be generated in each case can then be achieved by setting different emission angles by means of suitable configurations of the primary optics.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Beleuchtungsanordnung eine gemeinsame Primäroptik für die Leuchtmittel auf, wobei die Leuchtmittel und die Primäroptik derart angeordnet sind, dass mit jedem Leuchtmittel einer der Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche unter Verwendung der Primäroptik erzeugbar ist. According to a further preferred embodiment of the invention, the lighting arrangement has a common primary optics for the lamps, the lamps and the primary optics being arranged in such a way that one of the individual light spots on the illuminated surface can be generated with each lamp using the primary optics.
Mit dieser Ausführungsform lässt sich eine baulich besonders kompakte Variante der Beleuchtungsanordnung realisieren, die eine reduzierte Anzahl an Komponenten benötigt, da für alle Leuchtmittel eine gemeinsame Primäroptik zur Erzeugung der Einzel-Lichtspots bereitgestellt wird. Da im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform eine gemeinsame Primäroptik für die Leuchtmittel genutzt wird, ist es bevorzugt, dass die Leuchtmittel räumlich nah aneinander angeordnet werden. Werden beispielsweise LEDs als Leuchtmittel verwendet, kann es bevorzugt sein, eine LED-Matrix oder einen LED-Cluster bereitzustellen, bei dem mehrere Gruppen von LEDs gemeinsam ansteuerbar sind. Die gemeinsam ansteuerbaren LEDs bilden jeweils ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel aus. With this embodiment, a structurally particularly compact variant of the lighting arrangement can be implemented, which requires a reduced number of components, since common primary optics for generating the individual light spots are provided for all illuminants. Since a common primary optics is used for the lighting means within the scope of the present embodiment, it is preferable for the lighting means to be arranged spatially close to one another. If, for example, LEDs are used as lighting means, it can be preferred to provide an LED matrix or an LED cluster in which several groups of LEDs can be controlled together. The jointly controllable LEDs each form a lighting means according to the invention.
Es ist hierbei bevorzugt, dass die Leuchtmittel im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. Beispielsweise können als Leuchtmittel organische Leuchtdioden (OLEDs) verwendet werden, die auf einem gemeinsamen Substrat konzentrisch angeordnet sind. Alternativ kann wie zuvor beschrieben eine LED-Matrix oder ein LED-Cluster mit Gruppen von LEDs verwendet werden, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei jede separat ansteuerbare Gruppe von LEDs ein Leuchtmittel bildet und die Gruppen von LEDs im Wesentlichen konzentrische Bereiche innerhalb der LED-Matrix oder des LED-Clusters bilden. Dadurch werden konzentrisch angeordnete Leuchtmittel unterschiedlicher Größe gebildet, mit denen bei Verwendung einer gemeinsamen Primäroptik Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe erzeugbar sind. It is preferred here that the lighting means are arranged essentially concentrically. For example, organic light-emitting diodes (OLEDs) can be used as lighting means, which are arranged concentrically on a common substrate. Alternatively, as described above, an LED matrix or an LED cluster can be used with groups of LEDs that are independently drivable, with each separately drivable group of LEDs forming a light source and the groups of LEDs being essentially concentric areas within the LED form the matrix or the LED cluster. As a result, concentrically arranged light sources of different sizes are formed, with which individual light spots of different sizes can be generated when using a common primary optics.
Es ist dabei bevorzugt, dass die Leuchtmittel ein erstes Leuchtmittel aufweisen, das einen ersten geschlossenen, vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmigen, Bereich einnimmt, sowie zweite Leuchtmittel, die das erste Leuchtmittel umgeben. Das erste Leuchtmittel strahlt über einen geschlossenen, vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmigen Bereich, Licht ab, das mittels der Primäroptik in einen Einzel-Lichtspot abgebildet wird, der eine geschlossene, im Wesentlichen kreisförmige Form mit einer ersten Größe aufweist. Mit den zweiten Leuchtmitteln, die das erste Leuchtmittel umgeben und vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildet sind, sind Einzel-Lichtspots erzeugbar, die den mit dem ersten Leuchtmittel erzeugbaren Einzel-Lichtspot umgeben. Durch Überlagerung des mittels des ersten Leuchtmittels erzeugbaren Einzel -Lichtspots mit einem oder mehreren der Einzel-Lichtspots, die mittels der zweiten Leuchtmittel erzeugbar sind, kann auf einfache Weise ein Lichtspot mit einstellbarer Größe erzeugt werden, wobei die Größe des Lichtspots durch die Ansteuerung einer entsprechenden Anzahl von zweiten Leuchtmitteln einstellbar ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Beleuchtungsanordnung mindestens ein Diffusor-Element auf. Das Diffusor- Element ist vorzugsweise zwischen der mindestens einen Primäroptik und der Beleuchtungsfläche angeordnet. It is preferred that the lighting means have a first lighting means, which occupies a first closed, preferably essentially circular, area, and second lighting means, which surround the first lighting means. The first illuminant emits light over a closed, preferably essentially circular area, which is imaged by the primary optics into an individual light spot which has a closed, essentially circular shape with a first size. With the second light sources, which surround the first light source and are preferably of essentially ring-shaped design, individual light spots can be generated which surround the individual light spot that can be generated with the first light source. By superimposing the individual light spots that can be generated using the first light source with one or more of the individual light spots that can be generated using the second light source, a light spot with an adjustable size can be generated in a simple manner, with the size of the light spot being controlled by controlling a corresponding Number of second bulbs is adjustable. According to a further preferred embodiment, the lighting arrangement has at least one diffuser element. The diffuser element is preferably arranged between the at least one primary optics and the illumination surface.
Wird ein Diffusor zwischen einem Leuchtmittel und der Beleuchtungsfläche angeordnet, wird der von dem Leuchtmittel erzeugte Einzel -Lichtspot auf der Beleuchtungsfläche weichgezeichnet. Das heißt, die durch das Leuchtmittel und die zugehörige Primäroptik definierte Lichtverteilung wird durch das Diffusor- Element verbreitert. Dies führt insbesondere an den Rändern der erzeugten Einzel-Lichtspots zu einem weicheren Intensitätsübergang der Lichtverteilung. Dadurch können Einzel-Lichtspots verschiedener Größe erzeugt werden, die in den Randbereichen der Einzel-Lichtspots einen verbreiterten, diffusen Überlapp aufweisen. Somit erleichtert die Verwendung von Diffusor-Elementen eine stufenlose Einsteilbarkeit der Größe des Lichtspots. If a diffuser is arranged between a light source and the illuminated surface, the individual light spot generated by the light source is softened on the illuminated surface. This means that the light distribution defined by the illuminant and the associated primary optics is broadened by the diffuser element. This leads to a softer intensity transition of the light distribution, particularly at the edges of the generated individual light spots. As a result, individual light spots of different sizes can be generated, which have a widened, diffuse overlap in the edge areas of the individual light spots. The use of diffuser elements thus makes it easier to continuously adjust the size of the light spot.
Unter einem Diffusor-Element ist im Kontext der vorliegenden Erfindung ein optisches Element zu verstehen, dass eine Streuung des transmittierten Lichts bewirkt. Als Diffusor-Element können beispielsweise transparente Elemente mit aufgerauter Oberfläche wie Streuscheiben oder konventionelle optische Diffusoren verwendet werden. In the context of the present invention, a diffuser element is to be understood as meaning an optical element that causes the transmitted light to be scattered. For example, transparent elements with a roughened surface such as diffusers or conventional optical diffusers can be used as the diffuser element.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Leuchtmittel durch LEDs, vorzugsweise LED- Matrizen und/oder LED-Cluster, vorzugsweise mit warmweißer und/oder kaltweißer Farbtemperatur, gebildet sind. Derartige Leuchtmittel weisen einen geringen Platzbedarf auf. Zudem ist die Ansteuerung über eine Steuereinheit zur Einstellung der Helligkeit der Leuchtmittel einfach realisierbar. Die Leuchtmittel können jeweils durch einzelne LEDs gebildet sein. Alternativ kann ein Leuchtmittel eine Vielzahl von LEDs aufweisen, die in Form einer LED-Matrix oder eines LED-Clusters bereitgestellt sind. Ferner können zur Erreichbarkeit einer gewünschten Farbtemperatur LEDs mit warmweißer oder kaltweißer Farbtemperatur, oder eine beliebige Kombination derartiger LEDs verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können farbige LEDs verwendet werden. It is also preferred that the lighting means are formed by LEDs, preferably LED matrices and/or LED clusters, preferably with a warm white and/or cold white color temperature. Lamps of this type require little space. In addition, activation via a control unit for adjusting the brightness of the lamps can be easily implemented. The lighting means can each be formed by individual LEDs. Alternatively, a light source can have a multiplicity of LEDs, which are provided in the form of an LED matrix or an LED cluster. Furthermore, in order to be able to achieve a desired color temperature, LEDs with a warm white or cold white color temperature, or any combination of such LEDs, can be used. Alternatively or additionally, colored LEDs can be used.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die mindestens eine Primäroptik mindestens eine Linse und/oder mindestens einen Reflektor und/oder mindestens eine Freiformoptik aufweist. Damit kann, je nach relativer Anordnung der Leuchtmittel, eine geeignete Abstrahlcharakteristik jedes Leuchtmittels zur Erzeugung von Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe auf der Beleuchtungsfläche eingestellt werden. It is further preferred that the at least one primary optic has at least one lens and/or at least one reflector and/or at least one free-form optic. Depending on the relative arrangement of the lamps, a suitable radiation characteristic of each light source can be set to generate individual light spots of different sizes on the lighting surface.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Leuchtmittel auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet. Werden als Leuchtmittel LEDs (in Form von Einzel-LEDs und/oder Matrizen bzw. Clustern) verwendet, können die LEDs auf einer gemeinsamen Platine angeordnet werden, oder es können für jedes Leuchtmittel getrennte Platinen vorgesehen werden, die auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet werden. Dadurch kann der Bauraum der Beleuchtungsanordnung weiter reduziert und der konstruktive Aufwand verringert werden. Das Trägerelement kann aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet werden und damit als Wärmesenke für die Leuchtmittel dienen. According to a further preferred embodiment, the lighting means are arranged on a common carrier element. If LEDs (in the form of individual LEDs and/or matrices or clusters) are used as illuminants, the LEDs can be arranged on a common circuit board, or separate circuit boards can be provided for each illuminant, which are arranged on a common carrier element. As a result, the installation space of the lighting arrangement can be further reduced and the design effort can be reduced. The carrier element can be formed from a material with high thermal conductivity and can thus serve as a heat sink for the lighting means.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Beleuchtungsanordnung mindestens ein Gehäuse aufweist, in dem mindestens eines der Leuchtmittel oder alle Leuchtmittel aufgenommen ist/sind. Vorzugsweise ist das Gehäuse schwenkbar ausgebildet. Durch die Integration von Leuchtmitteln in ein gemeinsames Gehäuse kann der für die Beleuchtungsanordnung benötigte Bauraum reduziert werden. Zudem kann durch eine verschwenkbare Ausführung des Gehäuses der Ort, an dem auf der Beleuchtungsfläche der Lichtspot mit einstellbarer Größe erzeugbar ist, variiert werden. It is furthermore preferred that the lighting arrangement has at least one housing in which at least one of the lighting means or all lighting means is/are accommodated. The housing is preferably pivotable. The installation space required for the lighting arrangement can be reduced by the integration of light sources in a common housing. In addition, the location at which the light spot with an adjustable size can be generated on the illuminated surface can be varied by a pivotable design of the housing.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen, vorzugsweise stufenlosen Einstellen, einer Spotgröße eines Lichtspots auf einer Beleuchtungsfläche, vorzugsweise unter Verwendung einer Beleuchtungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: The object of the invention is also achieved by a method for adjusting, preferably steplessly adjusting, a spot size of a light spot on an illuminated surface, preferably using an illumination arrangement according to one of the preceding claims. The procedure has the following steps:
• Bereitstellen und Anordnen einer Vielzahl von Leuchtmitteln und mindestens einer Primäroptik zur Erzeugung im Wesentlichen konzentrischer Einzel-Lichtspots unterschiedlicher Größe auf der Beleuchtungsfläche; • Providing and arranging a multiplicity of light sources and at least one primary optics for generating essentially concentric individual light spots of different sizes on the illumination surface;
• Ansteuern und Dimmen der Leuchtmittel zur Erzeugung eines überlagerten• Controlling and dimming the lamps to create a superimposed
Lichtspots mit eingestellter Spotgröße. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich dieselben Vorteile erzielen, wie sie bereits in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung beschrieben wurden. Es sei darauf hingewiesen, dass die im Rahmen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung beschriebenen Merkmale auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen der Spotgröße des Lichtspots zutreffen. Merkmale der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere solche, die das Einstellen der Größe des Lichtspots betreffen, sind auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar. Ebenso sind Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung übertragbar, indem die Beleuchtungsvorrichtung derart konfiguriert wird, dass sie zur Ausführung der entsprechenden Verfahrensmerkmale geeignet ist. Light spots with set spot size. With the method according to the invention, the same advantages can be achieved as have already been described in connection with the lighting device according to the invention. It should be pointed out that the features described within the scope of the lighting device according to the invention apply to the method according to the invention for adjusting the spot size of the light spot. Features of the lighting device, in particular those relating to setting the size of the light spot, can be transferred to the method according to the invention. Likewise, features of the method according to the invention can be transferred to the detection device according to the invention by configuring the lighting device in such a way that it is suitable for executing the corresponding method features.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Einzelheiten, Merkmale und Vorteile beschrieben, die anhand der Figuren näher erläutert werden. Die beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, wie nachfolgend in den Figuren der Zeichnung gezeigt und anhand der Zeichnung beschrieben, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung anwendbar, ohne dass damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. The invention is also described below with regard to further details, features and advantages, which are explained in more detail with reference to the figures. The features and feature combinations described below, as shown below in the figures of the drawing and described with reference to the drawing, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.
Hierbei zeigen: Here show:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einerFig. 1 is a schematic perspective view of a
Beleuchtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die eine Beleuchtungsfläche mit einem Spot einstellbarer Größe beleuchtet; Lighting arrangement according to an embodiment of the invention, which illuminates a lighting area with a spot of adjustable size;
Fig. 2a und 2b schematische Ansichten einer Beleuchtungsanordnung zur Verwendung in der Beleuchtungsanordnung aus Fig. 1; Figures 2a and 2b show schematic views of a lighting arrangement for use in the lighting arrangement of Figure 1;
Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen von Leuchtmittelanordnungen zur Verwendung in der Beleuchtungsanordnung aus Fig. 1; FIGS. 3a and 3b show schematic representations of light source arrangements for use in the lighting arrangement from FIG. 1;
Fig. 4a eine schematische Ansicht einer Beleuchtungsfläche zur Erläuterung der einstellbaren Spotgröße mit einer Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 1; Fig. 4b einen Graph, der schematisch eine mögliche Steuerlogik für die Einstellung der Spotgröße gemäß Fig. 4a zeigt; FIG. 4a shows a schematic view of an illumination area to explain the adjustable spot size with an illumination arrangement according to FIG. 1; FIG. 4b shows a graph that schematically shows a possible control logic for adjusting the spot size according to FIG. 4a;
Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht einerFig. 5 is a schematic perspective view of a
Beleuchtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, die eine Beleuchtungsfläche mit einem Spot einstellbarer Größe beleuchtet; Lighting arrangement according to a further exemplary embodiment of the invention, which illuminates a lighting area with a spot of adjustable size;
Fig. 6a und 6b schematische Darstellungen von Leuchtmittelanordnungen zurFig. 6a and 6b schematic representations of illuminant arrangements for
Verwendung in der Beleuchtungsanordnung aus Fig. 5; Use in the lighting arrangement of FIG. 5;
Fig. 7a eine schematische Ansicht einer Beleuchtungsfläche zurFig. 7a is a schematic view of an illumination area for
Erläuterung der einstellbaren Spotgröße mit einer Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 5; Explanation of the adjustable spot size with a lighting arrangement according to FIG. 5;
Fig. 7b einen Graph, der schematisch eine mögliche Steuerlogik für die Einstellung der Spotgröße gemäß Fig. 7a zeigt. FIG. 7b shows a graph that schematically shows a possible control logic for setting the spot size according to FIG. 7a.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Gleichartige Elemente sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszeichen versehen. The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. Similar elements are provided with the same reference symbols in the description of the exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit der auf einer Beleuchtungsfläche B ein Lichtspot mit einstellbarer Spotgröße erzeugbar ist. Die Beleuchtungsanordnung weist drei Leuchtmittel 1, 2, 3 auf. Die Leuchtmittel 1, 2, 3 sind unabhängig voneinander mittels einer Steuereinheit 40 derart ansteuerbar, dass sie unabhängig voneinander mit einstellbarer Helligkeit bzw. Lichtintensität betreibbar sind. 1 shows a lighting arrangement according to a first exemplary embodiment of the invention, with which a light spot with an adjustable spot size can be generated on a lighting area B. FIG. The lighting arrangement has three light sources 1 , 2 , 3 . The lamps 1, 2, 3 can be controlled independently of one another by means of a control unit 40 in such a way that they can be operated independently of one another with adjustable brightness or light intensity.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist jedem Leuchtmittel 1, 2, 3 eine Primäroptik 11, 12, 13 zugeordnet, die jeweils an dem zugehörigen Leuchtmittel 1, 2, 3 angeordnet ist. Die Primäroptiken 11, 12, 13 modifizieren die Lichtverteilung des von dem Leuchtmitteln 1, 2, 3 abgestrahlten Lichts. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Primäroptiken 11, 12, 13 durch Linsen mit unterschiedlicher Brennweite gebildet, die das von den Leuchtmitteln 1, 2, 3 abgestrahlte Licht unterschiedlich stark kollimieren. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, each light source 1, 2, 3 is assigned a primary optics 11, 12, 13, which is arranged on the associated light source 1, 2, 3 in each case. The primary optics 11, 12, 13 modify the light distribution of the light emitted by the light sources 1, 2, 3 light. In the present embodiment, the primary optics 11, 12, 13 are through lenses formed with different focal lengths, which collimate the light emitted by the lamps 1, 2, 3 to different extents.
Dadurch ergibt sich für das erste Leuchtmittel 1 eine im Wesentlichen kegelförmige Abstrahlcharakteristik mit einem Abstrahlwinkel ai. Entsprechend ist mit dem zweiten Leuchtmittel 2 eine Lichtverteilung realisierbar, die einen Abstrahlwinkel 02 aufweist, der größer als ai ist. Das von dem dritten Leuchtmittel 3 abgestrahlte Licht ist am wenigsten kollimiert und weist eine kegelförmige Lichtverteilung mit einem Abstrahlwinkel as auf, der größer als ai und a.2 ist. This results in an essentially conical emission characteristic with an emission angle ai for the first light source 1 . Correspondingly, with the second illuminant 2, a light distribution can be realized that has a beam angle θ2 that is greater than ai. The light emitted by the third illuminant 3 is collimated the least and has a conical light distribution with a beam angle a s that is greater than a 1 and a 2 .
Da die Leuchtmittel 1, 2, 3 alle in Wesentlichen im gleichen Abstand von der Beleuchtungsfläche B angeordnet sind, sind aufgrund der unterschiedlichen Abstrahlwinkel ai, 02, 03 mit den Leuchtmitteln 1, 2, 3 jeweils Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 unterschiedlicher Größe auf der Beleuchtungsfläche B erzeugbar. Die mit den Leuchtmitteln 1, 2, 3 erzeugbaren Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 sind in Fig. Since the lamps 1, 2, 3 are all arranged essentially at the same distance from the illumination area B, individual light spots Si, S2, S3 of different sizes are due to the different beam angles ai, 02, 03 with the lamps 1, 2, 3 can be generated on the illumination area B. The individual light spots Si, S2, S3 that can be generated with the lamps 1, 2, 3 are shown in Fig.
1 auf der Beleuchtungsfläche B schematisch als Kreisflächen dargestellt, deren Durchmesser sich voneinander unterscheiden. Die Primäroptiken 11, 12, 13 sind derart angeordnet, dass die mit den Leuchtmitteln 1, 2, 3 erzeugbaren Einzel- Lichtspots Si, S2, S3 im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind. 1 on the illumination area B shown schematically as circular areas whose diameters differ from one another. The primary optics 11, 12, 13 are arranged in such a way that the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated with the light sources 1, 2, 3 are arranged essentially concentrically to one another.
Die Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 sind nicht scharf begrenzt, wie dies in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Vielmehr können die Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 an den Rändern einen diffusen Helligkeitsverlauf aufweisen, bei dem die Helligkeit auf der Beleuchtungsfläche B von innen nach außen abnimmt. Die in Fig. 1 dargestellte Begrenzung der Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 ist in diesem Fall als ein Bereich zu verstehen, innerhalb dessen die Helligkeit oder Leuchtstärke der jeweiligen Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 einen vorgegebenen Bruchteil der maximalen Spot-Helligkeit oder -Leuchtstärke übersteigt. The individual light spots Si, S2, S3 are not sharply delimited, as indicated schematically in FIG. Rather, the individual light spots Si, S2, S3 can have a diffuse brightness profile at the edges, in which the brightness on the illuminated area B decreases from the inside to the outside. In this case, the delimitation of the individual light spots Si, S2, S3 shown in FIG. 1 is to be understood as an area within which the brightness or luminosity of the respective individual light spots Si, S2, S3 is a predetermined fraction of the maximum spot brightness or luminosity exceeds.
Um eine möglichst stufenlose Einstellung der Größe des Lichtspots zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 eine diffuse Helligkeitsverteilung an den Rändern aufweisen. Dazu können an der Beleuchtungsanordnung Diffusor-Elemente vorgesehen werden, die die von den Leuchtmitteln 1, 2, 3 erzeugte und mittels der Primäroptiken 11, 12, 13 modifizierte Lichtverteilung streuen. Fig. 2a zeigt eine Detailansicht einer Beleuchtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die ein Diffusor-Element 20 aufweist, das zwischen den Primäroptiken 11, 12, 13 und der (nicht gezeigten) Beleuchtungsfläche B angeordnet ist. In Fig. 2a weisen die Leuchtmittel 1, 2, 3 LED-Cluster auf, die jeweils auf einer Platine angeordnet sind. Die Leuchtmittel 1, 2, 3 sind auf einer gemeinsamen Trägerplatte 50 angeordnet. Wie in Fig. 2a zu erkennen ist, ist jedem Leuchtmittel 1, 2, 3 eine Primäroptik 11, 12, 13 in Form einer Linse mit unterschiedlicher Brennweite zugeordnet, so dass die Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Leuchtmittel 1, 2, 3 unterschiedliche Abstrahlwinkel ai, 012, as aufweisen, wie in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. In order to enable the size of the light spot to be adjusted as steplessly as possible, it is advantageous if the individual light spots Si, S2, S3 have a diffuse brightness distribution at the edges. For this purpose, diffuser elements can be provided on the lighting arrangement, which scatter the light distribution generated by the lighting means 1, 2, 3 and modified by means of the primary optics 11, 12, 13. 2a shows a detailed view of an illumination arrangement according to an exemplary embodiment of the invention, which has a diffuser element 20 which is arranged between the primary optics 11, 12, 13 and the illumination surface B (not shown). In FIG. 2a, the light sources 1, 2, 3 have LED clusters, each of which is arranged on a circuit board. The light sources 1 , 2 , 3 are arranged on a common support plate 50 . As can be seen in Fig. 2a, each lamp 1, 2, 3 is assigned a primary optics 11, 12, 13 in the form of a lens with a different focal length, so that the emission characteristics of the individual lamps 1, 2, 3 have different emission angles ai, 012 , as, as described with reference to FIG.
Durch das Diffusor-Element 20 (das beispielsweise durch eine Streuscheibe gebildet sein kann), werden die von den Leuchtmitteln 1, 2, 3 abgestrahlten Lichtmuster gestreut, um auf der Beleuchtungsfläche B Einzel -Lichtspots Si, S2, S3 mit einem diffusen Helligkeitsverlauf in den Randbereichen erzeugen zu können. Um eine konzentrische Anordnung der Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 auf der Beleuchtungsfläche B erzeugen zu können, sind die Primäroptiken 11, 12, 13 entsprechend ausgerichtet, wie in Fig. 2a schematisch dargestellt ist. The light patterns emitted by the lamps 1, 2, 3 are scattered by the diffuser element 20 (which can be formed, for example, by a diffusing disk), in order to project individual light spots Si, S2, S3 with a diffuse brightness profile into the illuminated area B To be able to create border areas. In order to be able to produce a concentric arrangement of the individual light spots Si, S2, S3 on the illumination surface B, the primary optics 11, 12, 13 are aligned accordingly, as shown schematically in FIG. 2a.
Fig. 2b zeigt eine alternative Ausführung der in Fig. 2a gezeigten Beleuchtungsanordnung, bei der jedem Leuchtmittel 1, 2, 3 ein separates Diffusor-Element 21, 22, 23 zugeordnet ist. FIG. 2b shows an alternative embodiment of the lighting arrangement shown in FIG. 2a, in which each light source 1, 2, 3 is assigned a separate diffuser element 21, 22, 23.
Die Leuchtmittel 1, 2, 3 sind in den in Fig. 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispielen nebeneinander auf einer gemeinsamen Trägerplatte 50 angeordnet. Fig. 3a und 3b zeigen zwei mögliche Varianten, mit denen eine derartige Anordnung der Leuchtmittel realisierbar ist. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 2a and 2b, the lighting means 1, 2, 3 are arranged next to one another on a common carrier plate 50. 3a and 3b show two possible variants with which such an arrangement of the lighting means can be implemented.
Fig. 3a zeigt eine Trägerplatte 50, die vorzugsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet ist. Auf der Trägerplatte 50 sind drei Lichtquellen 1, 2, 3 angeordnet. Jede Lichtquelle 1, 2, 3 weist einen LED-Cluster auf, der auf einer Platine angeordnet ist. In Fig. 3b ist eine Trägerplatte 50 gezeigt, die als Platine ausgebildet ist. Auf der Trägerplatte 50 sind drei Gruppen von LEDs angeordnet, die jeweils ein Leuchtmittel 1, 2, 3 bilden. 3a shows a support plate 50 which is preferably formed from a material with high thermal conductivity. On the support plate 50 three light sources 1, 2, 3 are arranged. Each light source 1, 2, 3 has an LED cluster that is arranged on a circuit board. In Fig. 3b a support plate 50 is shown, which is designed as a circuit board. Three groups of LEDs are arranged on the carrier plate 50, each of which forms a light source 1, 2, 3.
Vorzugsweise weist die Beleuchtungsanordnung gemäß den obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein (nicht gezeigtes) Gehäuse auf, in dem die Leuchtmittel 1, 2, 3 und Primäroptiken 11, 21, 31 sowie ggf. die Diffusor- Elemente 20, 21, 22, 23 untergebracht sind. The lighting arrangement according to the exemplary embodiments described above preferably has a housing (not shown) in which the illuminants 1, 2, 3 and primary optics 11, 21, 31 and possibly the diffuser elements 20, 21, 22, 23 are accommodated.
Fig. 4a illustriert schematisch die Einzel-Lichtspots Si, S2, S3, die mit der Beleuchtungsanordnung gemäß der obenstehenden Beschreibung auf der Beleuchtungsfläche B erzeugbar sind. In dem oberen Teil von Fig. 4a ist die Beleuchtungsfläche B mit den Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 gezeigt. Die Helligkeitsverteilung, die die Einzel-Lichtspots entlang der mit x bezeichneten Linie aufweisen, ist in dem darunter abgebildeten Diagramm dargestellt (die gewählte Einheit L stellt die Helligkeit der Spots auf der Beleuchtungsfläche B in einer dimensionslosen Einheit dar, wobei alle Helligkeitsverläufe auf denselben Maximalwert normiert sind). Es ist zu erkennen, dass alle Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 an den Rändern einen diffusen Helligkeitsverlauf aufweisen, in dem die Helligkeit nach außen graduell abnimmt. Zur Definition der Spotgröße kann ein vorgegebener Bruchteil der maximalen Spot-Helligkeit definiert werden, der in Fig. 4a mit Lo bezeichnet ist. Der Durchmesser des Bereichs, in dem die Einzel- Lichtspots eine Helligkeit oberhalb von Lo aufweisen, kann als Maß für die Spotgröße definiert werden. 4a schematically illustrates the individual light spots Si, S2, S3, which can be generated on the illuminated area B with the illumination arrangement according to the above description. The upper part of FIG. 4a shows the illumination area B with the individual light spots Si, S2, S3. The brightness distribution of the individual light spots along the line marked x is shown in the diagram below (the selected unit L represents the brightness of the spots on the illuminated area B in a dimensionless unit, with all brightness profiles normalized to the same maximum value are). It can be seen that all the individual light spots Si, S2, S3 have a diffuse brightness profile at the edges, in which the brightness gradually decreases towards the outside. To define the spot size, a predetermined fraction of the maximum spot brightness can be defined, which is denoted by Lo in FIG. 4a. The diameter of the area in which the individual light spots have a brightness above Lo can be defined as a measure of the spot size.
Durch eine Ansteuerung der einzelnen Leuchtmittel 1, 2, 3 können die Einzel- Lichtspots Si, S2, S3 auf der Beleuchtungsfläche B zu einem Lichtspot mit einstellbarer Größe überlagert werden. Wird beispielsweise nur das erste Leuchtmittel 1 angesteuert, ergibt sich auf der Beleuchtungsfläche ein Lichtspot, dessen Größe dem Einzel-Lichtspot Si entspricht. Wird dieser Einzel-Lichtspot Si mit dem mit dem zweiten Leuchtmittel 2 erzeugbaren Einzel -Lichtspot S2 überlagert, wächst die Größe des Lichtspots mit steigender Abstrahlintensität des zweiten Leuchtmittels 2 auf die Größe des Einzel-Lichtspots S2 an. Um die Größe des Lichtspots weiter zu erhöhen, kann das dritte Leuchtmittel 3 angesteuert werden und die Größe des Lichtspots bis auf die Größe des dritten Einzel- Lichtspots S3 erhöht werden. By controlling the individual light sources 1, 2, 3, the individual light spots Si, S2, S3 can be superimposed on the illumination area B to form a light spot with an adjustable size. For example, if only the first light source 1 is activated, a light spot results on the illuminated area, the size of which corresponds to the individual light spot Si. If this individual light spot Si is superimposed with the individual light spot S2 that can be generated with the second light source 2, the size of the light spot increases with increasing emission intensity of the second light source 2 to the size of the individual light spot S2. In order to further increase the size of the light spot, the third light source 3 can be controlled and the size of the light spot can be increased up to the size of the third individual light spot S3.
Dies ist schematisch in dem in Fig. 4b gezeigten Graphen dargestellt. Die X-Achse stellt die einstellbare Größe des Lichtspots dar, auf der Y-Achse sind die Intensitäten h, h, I3 der Leuchtmittel 1, 2, 3 dargestellt, bei denen die Steuereinheit 40 die Leuchtmittel 1, 2, 3 ansteuern kann, um die gewünschte Größe des Lichtspots einzustellen. Wird das erste Leuchtmittel 1 mit maximaler Intensität Ii angesteuert, ergibt sich auf der Beleuchtungsfläche ein Lichtspot mit der Größe Si. Um die Größe des Lichtspots kontinuierlich erhöhen zu können, wird die Intensität h der zweiten Lichtquelle graduell erhöht. Soll eine annähernd gleichbleibende Helligkeit des Lichtspots bei zunehmender Größe beibehalten werden, kann bei Erhöhung der Intensität h des zweiten Leuchtmittels 2, wie in Fig. 4b gezeigt, die Intensität I i reduziert werden. Dadurch werden der erste Einzel-Lichtspot Si und der zweite Einzel-Lichtspot S2 ineinander übergeblendet, während die Größe des Lichtspots, der sich aus der Überlagerung der Einzel-Lichtspots ergibt, kontinuierlich ansteigt. Zur Erhöhung der Größe des Lichtspots über die Größe S2 hinaus können die zweite Lichtquelle 2 und die dritte Lichtquelle 3 entsprechend ineinander übergeblendet werden. This is shown schematically in the graph shown in Figure 4b. The x-axis represents the adjustable size of the light spot, and the intensities h, h, I3 of the lamps 1, 2, 3 are shown on the y-axis, at which the control unit 40 can control the lamps 1, 2, 3 in order to set the desired size of the light spot. If the first illuminant 1 is driven with maximum intensity Ii, a light spot of size Si results on the illuminated area. In order to be able to continuously increase the size of the light spot, the intensity h of the second light source is gradually increased. If an approximately constant brightness of the light spot is to be maintained with increasing size, the intensity I i can be reduced when the intensity h of the second illuminant 2 is increased, as shown in FIG. 4b. As a result, the first individual light spot Si and the second individual light spot S2 are faded into one another, while the size of the light spot resulting from the superimposition of the individual light spots increases continuously. In order to increase the size of the light spot beyond the size S2, the second light source 2 and the third light source 3 can be blended into one another accordingly.
Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung nicht auf eine derartige Anordnung der Leuchtmittel 1, 2, 3 beschränkt ist. Zum einen muss die relative Anordnung der Leuchtmittel 1, 2, 3 zueinander nicht linear sein. Die Leuchtmittel 1, 2, 3 können beispielsweise auch auf einem gedachten Kreis angeordnet sein. Ferner ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung nicht auf die Verwendung von drei Leuchtmitteln 1, 2, 3 beschränkt. Es können ebenso zwei Leuchtmittel oder mehr als drei Leuchtmittel verwendet werden. It should be pointed out once again at this point that the lighting arrangement according to the invention is not limited to such an arrangement of the lighting means 1, 2, 3. On the one hand, the arrangement of the lamps 1, 2, 3 relative to one another does not have to be linear. The lamps 1, 2, 3 can also be arranged, for example, on an imaginary circle. Furthermore, the lighting arrangement according to the invention is not limited to the use of three light sources 1, 2, 3. Two lamps or more than three lamps can also be used.
Fig. 5 zeigt eine Beleuchtungsanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in den obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Beleuchtungsanordnung eine Steuereinheit 40 auf, die dazu ausgebildet ist, die Leuchtmittel 1, 2, 3 getrennt voneinander anzusteuern, um auf der Beleuchtungsfläche B Einzel-Lichtspots mit unterschiedlichem Durchmesser erzeugen zu können. Die mit den Leuchtmitteln 1, 2, 3 jeweils erzeugbaren Lichtmuster sind mit verschieden gestrichelten Linien dargestellt, ebenso wie die jeweils erzeugbaren Einzel-Lichtspots Si, S2, S3 auf der Beleuchtungsfläche. 5 shows a lighting arrangement according to a further exemplary embodiment of the present invention. As in the exemplary embodiments described above, the lighting arrangement has a control unit 40 which is designed to control the lighting means 1, 2, 3 separately from one another in order to be able to generate individual light spots with different diameters on the lighting surface B. The light patterns that can be generated with the lamps 1, 2, 3 are shown with different dashed lines, as are the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated on the illuminated surface.
Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Beleuchtungsanordnung in Fig. 4 nur eine Primäroptik 10 auf, die von allen Leuchtmitteln 1, 2, 3 gemeinsam genutzt wird. Die Leuchtmittel 1, 2, 3 sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 derart ausgebildet, dass das erste Leuchtmittel 1 von dem zweiten und dritten Leuchtmittel 2 und 3 umgeben wird, wie in Fig. 5a und 5b genauer dargestellt ist. In contrast to the exemplary embodiments described above, the lighting arrangement in FIG. 4 has only one primary optics 10 which is shared by all the lighting means 1, 2, 3. The lamps 1, 2, 3 are formed in the embodiment shown in FIG. 4 such that the first Bulb 1 is surrounded by the second and third bulbs 2 and 3, as shown in more detail in Figs. 5a and 5b.
Fig. 6a zeigt schematisch eine Leuchtmittelanordnung zur Verwendung in der Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 4. Die Leuchtmittelanordnung weist drei Leuchtmittel 1, 2, 3 auf, die auf einer Trägerplatte 50 angeordnet sind und die eine im Wesentlichen konzentrische Anordnung aufweisen. Das erste Leuchtmittel 1 ist in einem zentralen Bereich der Leuchtmittelanordnung angeordnet. Das zweite Leuchtmittel 2 ist so ausgebildet, dass es das erste Leuchtmittel 2 umgibt. Das dritte Leuchtmittel 3 umgibt das zweite Leuchtmittel 3. Zur Realisierung einer derartigen Leuchtmittelanordnung können die einzelnen Leuchtmittel 1, 2, 3 beispielsweise durch OLEDs gebildet werden. FIG. 6a schematically shows a lamp arrangement for use in the lighting arrangement according to FIG. 4. The lamp arrangement has three lamps 1, 2, 3 which are arranged on a carrier plate 50 and which have an essentially concentric arrangement. The first light source 1 is arranged in a central area of the light source arrangement. The second light source 2 is designed in such a way that it surrounds the first light source 2 . The third light source 3 surrounds the second light source 3. In order to implement such a light source arrangement, the individual light sources 1, 2, 3 can be formed by OLEDs, for example.
Fig. 6b zeigt schematisch eine weitere Leuchtmittelanordnung zur Verwendung in der Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 4. Die Leuchtmittelanordnung weist eine LED-Matrix bzw. einen LED-Cluster auf, die/der auf einer Trägerplatte 50 angeordnet ist. Die Leuchtmittel 1, 2, 3 werden durch verschiedene Gruppen von LEDs gebildet. Das erste Leuchtmittel 1 wird in Fig. 1 durch LEDs gebildet, die in einem mittleren Bereich der LED-Matrix angeordnet sind und mit einer ersten Schraffur dargestellt sind. Das zweite Leuchtmittel 2 wird durch eine Gruppe von LEDs gebildet, die an die LEDs des ersten Leuchtmittels 1 angrenzen und diese umgeben. Das dritte Leuchtmittel 3 umfasst LEDs, die das zweite Leuchtmittel 2 umgeben, und die mit einer zweiten Schraffur dargestellt sind. Die LEDs sind derart konfiguriert, dass die Gruppen von LEDs, die die unterschiedlichen Leuchtmittel 1, 2, 3 bilden, getrennt voneinander ansteuerbar sind. FIG. 6b shows a schematic of a further lighting arrangement for use in the lighting arrangement according to FIG. The lamps 1, 2, 3 are formed by different groups of LEDs. The first light source 1 is formed in FIG. 1 by LEDs, which are arranged in a central area of the LED matrix and are shown with a first hatching. The second light source 2 is formed by a group of LEDs that adjoin and surround the LEDs of the first light source 1 . The third light source 3 includes LEDs that surround the second light source 2 and are shown with a second hatching. The LEDs are configured in such a way that the groups of LEDs that form the different light sources 1, 2, 3 can be controlled separately from one another.
Wie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 2a beschrieben, kann auch bei der Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 5 bis 6b ein Diffusorelement 20 vor der Primäroptik 10 angeordnet werden, um die auf der Beleuchtungsfläche B erzeugbaren Einzel-Lichtspots besser ineinander übergehen zu lassen. As described in relation to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 2a, a diffuser element 20 can also be arranged in front of the primary optics 10 in the lighting arrangement according to FIGS .
Die Helligkeitsverteilung der Einzel-Lichtspots Si, S2, S3, die mit einer Beleuchtungsanordnung gemäß Fig. 5 bis 6b erzeugbar ist, ist in Fig. 7a schematisch dargestellt. Wie in Fig. 4a ist im oberen Teil von Fig. 7a die Beleuchtungsfläche B mit den darauf erzeugbaren Einzel -Lichtspots Si, S2, S3 gezeigt, deren Helligkeitsverteilung entlang der mit x bezeichneten Linie in dem darunter abgebildeten Diagramm dargestellt ist. Im Unterschied zu Fig. 4a ergeben sich aufgrund der konzentrischen Anordnung der Leuchtmittel 1, 2, 3 für alle Einzel-Lichtspots außer dem innenliegenden Einzel-Lichtspot Si im Wesentlichen ringförmige Helligkeitsverläufe auf der Beleuchtungsfläche B, bei denen ein mittiger Bereich der Einzel-Lichtspots eine geringere Helligkeit aufweist. An den Rändern der Einzel-Lichtspots überlappten die einstellbaren Helligkeitsverteilungen der Einzel-Lichtspots, so dass durch eine geeignete Ansteuerung der Leuchtmittel 1, 2, 3 wiederum eine nahezu stufenlose Einstellung der Größe des Lichtspots durch Überlagerung der Einzel -Lichtspots ermöglicht wird. The brightness distribution of the individual light spots Si, S2, S3, which can be generated with an illumination arrangement according to FIGS. 5 to 6b, is shown schematically in FIG. 7a. As in FIG. 4a, the upper part of FIG. 7a shows the illumination surface B with the individual light spots Si, S2, S3 that can be generated thereon, whose brightness distribution is shown along the line labeled x in the diagram below. In contrast to Fig. 4a due to the concentric arrangement of the light sources 1, 2, 3, for all individual light spots except for the inner individual light spot Si, there are essentially ring-shaped brightness profiles on the illumination surface B, in which a central area of the individual light spots has a lower brightness. The adjustable brightness distributions of the individual light spots overlap at the edges of the individual light spots, so that by suitably controlling the lamps 1, 2, 3, an almost infinitely variable adjustment of the size of the light spot is made possible by superimposing the individual light spots.
Die entsprechende Ansteuerung der Leuchtmittel 1, 2, 3 zur Einstellung der Größe des Lichtspots ist in Fig. 7b schematisch dargestellt. Wie in Fig. 7a gezeigt, weisen die Helligkeitsverteilungen der Einzel-Lichtspots (bis auf den mit dem ersten Leuchtmittel 1 erzeugbaren Einzel-Lichtspot Si) in einem mittigen Bereich ein Minimum auf. Daher ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei der Einstellung von Lichtspots zunehmender Größe die Intensität der Leuchtmittel mit kleinerem Einzel-Lichtspot nicht zu verringern. Vielmehr werden zur Einstellung von Lichtspots mit zunehmender Größe weiter außenliegende Leuchtmittel von der Steuereinheit 40 nacheinander hinzugeschaltet und deren Intensität graduell erhöht, um die Größe des Lichtspots kontinuierlich weiter erhöhen zu können. The corresponding control of the lighting means 1, 2, 3 for setting the size of the light spot is shown schematically in FIG. 7b. As shown in FIG. 7a, the brightness distributions of the individual light spots (apart from the individual light spot Si that can be generated with the first illuminant 1) have a minimum in a central area. It is therefore preferred in the present exemplary embodiment not to reduce the intensity of the lighting means with a smaller individual light spot when setting light spots of increasing size. Instead, in order to adjust light spots with increasing size, the control unit 40 successively switches on lamps that are located further out and their intensity is gradually increased in order to be able to continuously further increase the size of the light spot.

Claims

ANSPRÜCHE Beleuchtungsanordnung zur Erzeugung eines Lichtspots auf einer Beleuchtungsfläche (B) mit einstellbarer, vorzugsweise stufenlos einstellbarer, Spotgröße, aufweisend: CLAIMS Lighting arrangement for generating a light spot on an illuminated area (B) with an adjustable, preferably steplessly adjustable, spot size, having:
• eine Vielzahl von helligkeitssteuerbaren bzw. dimmbaren Leuchtmitteln (1, 2, 3); • a large number of brightness-controllable or dimmable light sources (1, 2, 3);
• mindestens eine Primäroptik (10; 11, 12, 13); • at least one primary optics (10; 11, 12, 13);
• eine Steuereinheit (40), die dazu ausgebildet ist, die Leuchtmittel (1, 2, 3) unabhängig voneinander anzusteuern; wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) und die mindestens eine Primäroptik (10;• a control unit (40) which is designed to control the lighting means (1, 2, 3) independently of one another; wherein the lighting means (1, 2, 3) and the at least one primary optics (10;
11, 12, 13) derart angeordnet sind, dass auf der Beleuchtungsfläche (B) im Wesentlichen konzentrische Einzel-Lichtspots (Si, S2, S3) unterschiedlicher Größe erzeugbar sind, und wobei die Steuereinheit (40) dazu ausgebildet ist, die Leuchtmittel (1, 2, 3) derart anzusteuern, dass die erzeugten Einzel -Lichtspots (Si, S2, S3) auf der Beleuchtungsfläche (B) zu einem Lichtspot mit einstellbarer Spotgröße überlagerbar sind. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, aufweisend eine Vielzahl von Primäroptiken (11, 12, 13), wobei jedem Leuchtmittel (1, 2, 3) mindestens eine, vorzugsweise genau eine, Primäroptik (11, 12, 13) zugeordnet ist, die jeweils derart ausgebildet und angeordnet sind, dass mit jedem Leuchtmittel (1, 2, 3) einer der Einzel-Lichtspots auf der Beleuchtungsfläche (B) erzeugbar ist. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, aufweisend eine gemeinsame Primäroptik (10) für die Leuchtmittel (1, 2, 3), wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) und die Primäroptik (10) derart angeordnet sind, dass mit jedem Leuchtmittel (1, 2, 3) einer der Einzel-Lichtspots (Si, S2, S3) auf der Beleuchtungsfläche (B) unter Verwendung der Primäroptik (10) erzeugbar ist. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) ein erstes Leuchtmittel (1) aufweisen, das einen ersten geschlossenen, vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmigen, Bereich einnimmt, sowie zweite Leuchtmittel (2, 3), die das erste Leuchtmittel (1), vorzugsweise ringförmig, umgeben. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens ein Diffusor-Element (20; 21, 22, 23), das vorzugsweise zwischen der mindestens einen Primäroptik (10; 11, 12, 13) und der Beleuchtungsfläche (B) angeordnet ist. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) durch LEDs, vorzugsweise LED-Matrizen und/oder LED-Cluster, vorzugsweise mit warmweißer und/oder kaltweißer Farbtemperatur, gebildet sind. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Primäroptik (10; 11, 12, 13) mindestens eine Linse und/oder mindestens einen Reflektor und/oder mindestens eine Freiformoptik aufweist. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtmittel (1, 2, 3) auf einem gemeinsamen Trägerelement (50) angeordnet sind. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens ein Gehäuse, vorzugsweise schwenkbares Gehäuse, in dem mindestens eines der Leuchtmittel (1, 2, 3) oder alle Leuchtmittel (1, 2, 3) aufgenommen ist/sind. Verfahren zum Einstellen, vorzugsweise stufenlosen Einstellen, einer Spotgröße eines Lichtspots auf einer Beleuchtungsfläche (B), vorzugsweise unter Verwendung einer Beleuchtungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, folgende Schritte aufweisend: 11, 12, 13) are arranged in such a way that essentially concentric individual light spots (Si, S2, S3) of different sizes can be generated on the illumination surface (B), and wherein the control unit (40) is designed to control the lighting means (1st , 2, 3) to be controlled in such a way that the generated individual light spots (Si, S2, S3) can be superimposed on the illumination surface (B) to form a light spot with an adjustable spot size. Lighting arrangement according to Claim 1, having a multiplicity of primary optics (11, 12, 13), each illuminant (1, 2, 3) being assigned at least one, preferably exactly one, primary optics (11, 12, 13) which are each designed in this way and are arranged such that one of the individual light spots can be generated on the illuminated surface (B) with each light source (1, 2, 3). Lighting arrangement according to Claim 1, having a common primary optics (10) for the lighting means (1, 2, 3), the lighting means (1, 2, 3) and the primary optics (10) being arranged in such a way that with each lighting means (1, 2, 3) one of the individual light spots (Si, S2, S3) can be generated on the illumination surface (B) using the primary optics (10). Lighting arrangement according to Claim 3, in which the lighting means (1, 2, 3) are arranged essentially concentrically. Lighting arrangement according to claim 3 or 4, wherein the lighting means (1, 2, 3) have a first lighting means (1) which occupies a first closed, preferably substantially circular area, and second lighting means (2, 3) which the first Light source (1), preferably ring-shaped, surrounded. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, having at least one diffuser element (20; 21, 22, 23) which is preferably arranged between the at least one primary optics (10; 11, 12, 13) and the illumination surface (B). Lighting arrangement according to one of the preceding claims, wherein the lighting means (1, 2, 3) are formed by LEDs, preferably LED matrices and/or LED clusters, preferably with a warm white and/or cold white color temperature. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, wherein the at least one primary optics (10; 11, 12, 13) has at least one lens and/or at least one reflector and/or at least one free-form optics. Lighting arrangement according to one of the preceding claims, wherein the lighting means (1, 2, 3) are arranged on a common carrier element (50). Lighting arrangement according to one of the preceding claims, having at least one housing, preferably a pivotable housing, in which at least one of the lighting means (1, 2, 3) or all lighting means (1, 2, 3) is/are accommodated. Method for adjusting, preferably steplessly adjusting, a spot size of a light spot on an illumination area (B), preferably using an illumination arrangement according to one of the preceding claims, having the following steps:
• Bereitstellen und Anordnen einer Vielzahl von Leuchtmitteln (1, 2, 3) und mindestens einer Primäroptik (10; 11, 12, 13) zur Erzeugung im 19 • Providing and arranging a plurality of light sources (1, 2, 3) and at least one primary optics (10; 11, 12, 13) for generating in 19
Wesentlichen konzentrischer Einzel-Lichtspots (Si, S2, S3) unterschiedlicher Größe auf der Beleuchtungsfläche (B); Substantially concentric individual light spots (Si, S2, S3) of different sizes on the illumination area (B);
• Ansteuern und Dimmen der Leuchtmittel (1, 2, 3) zur Erzeugung eines überlagerten Lichtspots mit eingestellter Spotgröße. • Control and dimming of the lamps (1, 2, 3) to generate a superimposed light spot with a set spot size.
PCT/EP2021/082458 2020-11-23 2021-11-22 Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size WO2022106677A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21819382.9A EP4248129A1 (en) 2020-11-23 2021-11-22 Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020130950.3 2020-11-23
DE102020130950.3A DE102020130950A1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Lighting arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022106677A1 true WO2022106677A1 (en) 2022-05-27

Family

ID=78821512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/082458 WO2022106677A1 (en) 2020-11-23 2021-11-22 Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4248129A1 (en)
DE (1) DE102020130950A1 (en)
WO (1) WO2022106677A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4411211A1 (en) * 2023-02-02 2024-08-07 Steris Lighting device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120038286A1 (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Ghulam Hasnain Drive circuit for a color temperature tunable led light source
US20130214696A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Av Tech Corporation Light-Emitting Diode with Adjustable Light Beams and Method for Controlling the Same
US20180116023A1 (en) * 2016-10-24 2018-04-26 Ledvance Gmbh Lighting device with variable light distribution
US20180192484A1 (en) * 2016-12-19 2018-07-05 Whelen Engineering Company, Inc. LED Illumination Module With Fixed Optic and Variable Emission Pattern
DE102017213488A1 (en) 2017-02-14 2018-08-16 Zumtobel Lighting Gmbh Luminaire and method for controlling the radiation characteristic of the same
EP3726127A1 (en) * 2018-03-21 2020-10-21 Nanjing Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. Operating lamp and method for adjusting operating field light spots thereof
WO2020212464A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Signify Holding B.V. Illumination device, lighting system and method of operating the illumination device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502005002660D1 (en) 2005-05-14 2008-03-13 Trumpf Kreuzer Med Sys Gmbh Operating light with zone-wise intensity control
WO2007086770A1 (en) 2006-01-24 2007-08-02 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Zavod Ema Surgical light provided with a light emission control
DE102010050300B4 (en) 2010-11-03 2014-05-22 Dräger Medical GmbH Operating light and a method for illuminating a surgical table by means of a surgical light
US9714745B2 (en) 2011-06-29 2017-07-25 Martin Professional Aps Color mixing illumination device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120038286A1 (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Ghulam Hasnain Drive circuit for a color temperature tunable led light source
US20130214696A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Av Tech Corporation Light-Emitting Diode with Adjustable Light Beams and Method for Controlling the Same
US20180116023A1 (en) * 2016-10-24 2018-04-26 Ledvance Gmbh Lighting device with variable light distribution
US20180192484A1 (en) * 2016-12-19 2018-07-05 Whelen Engineering Company, Inc. LED Illumination Module With Fixed Optic and Variable Emission Pattern
DE102017213488A1 (en) 2017-02-14 2018-08-16 Zumtobel Lighting Gmbh Luminaire and method for controlling the radiation characteristic of the same
EP3726127A1 (en) * 2018-03-21 2020-10-21 Nanjing Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. Operating lamp and method for adjusting operating field light spots thereof
WO2020212464A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Signify Holding B.V. Illumination device, lighting system and method of operating the illumination device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020130950A1 (en) 2022-05-25
EP4248129A1 (en) 2023-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2288843B1 (en) Reading light or spotlight
EP2239494B1 (en) Assembly for lighting room
DE60303328T2 (en) Ring-shaped light source
EP0846915B1 (en) Inner room light
DE102010050300B4 (en) Operating light and a method for illuminating a surgical table by means of a surgical light
AT514121B1 (en) Lighting unit for a vehicle headlight and vehicle headlights
EP3139084A1 (en) Illumination device
EP4248129A1 (en) Illumination arrangement and method for generating a light spot with an adjustable spot size
EP4001748A1 (en) Spotlights and lamp with a plurality of such spotlights
EP0713999A1 (en) Colour-light signal using LEDs
EP3388741B1 (en) Multi-lens assembly for a lighting device
DE102020122209A1 (en) surgical light
DE102016120256A1 (en) LIGHTING DEVICE WITH VARIABLE LIGHT DISTRIBUTION
CH700022B1 (en) Floor lamp.
EP3081855B1 (en) Spotlight
EP3591281B1 (en) Interior light
EP3396242A1 (en) Spotlight, spotlight system and workplace with same
EP3765783B1 (en) Spotlights having controllable light distribution
DE202020104906U1 (en) Operating light
EP3869086B1 (en) Device for illuminating separated working areas with reduced glare
DE102004026829B4 (en) Device and method for surface emitting of light
EP2757312B1 (en) Lighting System for Roomlighting
DE102017130209A1 (en) Mobile lighting device
AT518385A2 (en) Luminaire and method for illuminating a predetermined area
EP4311979A1 (en) Lighting module

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21819382

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2021819382

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021819382

Country of ref document: EP

Effective date: 20230623