[0001] Neben der primären Aufgabe, für ausreichend Licht und somit für optimale Sehbedingungen
zu sorgen, ist es vielfach eine Aufgabe moderner Leuchten und Beleuchtungssysteme,
mittels Licht gewünschte Stimmungen und Atmosphären zu erzeugen. Ob zur Betonung der
Architektur, zur Erzeugung einer beruhigenden, entspannenden Atmosphäre oder zur Aufmerksamkeitserrequng
mittels Lichteffekten, Licht, entsprechend inszeniert, wird in den verschiedensten
Situationen verwendet, um Akzente zu setzen und Emotionen zu wecken. In den vielfältigsten
Anwendungen kann geeignet in Szene gesetztes Licht wesentlich dazu beitragen, wie
Räumlichkeiten oder Architektur erlebt und wahrgenommen werden.
[0002] Die vorliegende Erfindung, ein Beleuchtungssystem, soll einen Beitrag dazu leisten,
mittels künstlerisch inszenierten Lichts ein stimmungsvolles Ambiente zu kreieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem werden dabei dynamische Lichtinszenierungen
auf eine Wand, eine Decke oder andere Flächen projisiert. Indem die Wand, Decke oder
andere Fläche belebt wird, soll das Interesse anwesender Personen geweckt werden.
Dabei kann, je nach Anwendung, gleichzeitig eine Wohlfühl- und Entspannungsatmosphäre
geschaffen werden. Anwendungsbereiche, für die das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
gedacht ist, sind beispielsweise Empfangshallen und Rezeptionsbereiche (bspw. von
Hotels), Lounges, Bars, Mellness-oasen, Erholungs- und Erfrischungszcnen, private
Wohnzimmer oder vergleichbare Räumlichkeiten. Es ist natürlich auch denkbar, dass
das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem im Außenraum installiert wird, bspw. dass
die Lichtinszenierungen an Außenfassaden von Gebäuden, projiziert werden.
[0003] Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für Lichtinszenierungen gemäß dem Oberbegriff
nach Anspruch 1.
[0004] Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung eines Beleuchtungssystems, das
von der Anmelderin derzeit unter dem Namen "Empedos - Biorhythmus Wallwasher" vermarktet
wird (siehe Zumtobel Broschüre "Special Products 07/08). Dabei handelt es sich um
einen Wandfluter, der als Stehleuchte konzipiert ist und Lichtinszenierungen ("Lichtmalerein")
auf Wände oder andere Flächen projiziert. Unter diesen Lichtinszenierungen sind Projektionsbilder
mit unregelmäßigem Helligkeits- und/oder Farbverlauf zu verstehen, welche keine regelmäßige
Strukturen oder eine Symmetrie erkennen lassen und einen harmonischen, stimmungsvollen
Eindruck vermitteln sollen. Ein Beispiel dafür ist der Zumtobel Broschüre "Special
Products 07/08" auf Seite 9 zu entnehmen. Bei "Empedos" ändern sich im Betrieb diese
Lichtinszenierungen im zeitlichen Verlauf und es entstehen laufend neue dynamische
Kreationen (Projektionsbilder) mit neue Helligkeits- und Farbverlauf. Bei der Entwicklung
von "Ernpedos" war es der Wunsch des Lichtdesigners, dass sich diese Projektionsbilder
nach Möglichkeit im zeitlichen Verlauf nicht wiederholen. Ziel war, - um es mit den
Worten der Marketingabteilung der Anmelderin auszudrücken - dass in den sich ändernden,
ständig neuen Lichtprojektionen "der nie wiederkehrende Rhythmus der Natur" widerspiegeln
sollte.
[0005] Im Folgenden wird der aus dem Stand der Technik bekannte technische Aufbau des Beleuchtungssystems
"Empedos" kurz skizziert. Das Gehäuse der Stehleuchte ist als geschlossener länglicher
Quader ausgeführt, der auf einer Stirnseite am Fußboden aufgestellt wird und im oberen
Bereich an einer Seite eine Lichtaustrittsöffnung aufweist. Das Leuchtengehäuse ist
auf der Innenseite im optischen Bereich reflektierend. Innerhalb des Leuchtengehäuses
ist im unteren Bereich eine Lampe mit vergleichsweise großer Lichtleistung, bspw.
eine Hochdruck-Gasentladungslampe, angeordnet. Deren weißes Licht trifft auf zwei
nebeneinander, oberhalb der Lampe angeordnete dichroitische Filter. Diese dichroitischen
Filter sind um eine horizontale Achse (diese ist normal zur Hauptrichtung des Lichtstroms,
welche in vertikaler Richtung verläuft) drehbar gelagert. Durch Verdrehen der Filter
kann das Farbspektrum des Lichts" wie im Folgenden näher erläuterte dynamisch verändert
werden. Diochroitische Filter sind schmalbandige, hochwertige Farbfilter, deren Funktionsweise
auf Interferenz beruht und die aus einem Material, das dichroitische optische Eigenschaften
aufweist, aufgebaut sind. Dichroitische Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass
sie zumindest zwei verschiedene optische Achsen aufweisen. Dies bewirkt, dass optische
Eigenschaften (bspw. das Absorptionsverhalten) vom Winkel abhängig sind, unter dem
der Lichtstrom auf das Material fällt. Diese Richtungsabhängigkeit wird bei "Empedos"
ausgenützt, indem die dichroitische Filter langsam um eine Achse verdreht werden.
Das Verdrehen der dichroitischen Filter erfolgt elektronisch, konkret in der am Markt
erhältlichen Variante durch einen elektrischen Schrittmotor. Im zeitlichen Verlauf
trifft nun das weiße Licht unter unterschiedlichen Winkeln auf die Filter, wodurch
jeweils unterschiedliche Kellenlängen absorbiert werden. Aus dem ursprünglich weißen
Licht wird so ein farbiges Licht erzeugt, dessen Spektrum sich seitlich, in Abhängigkeit
von der Drehgeschwindigkeit der Filter, ändert.
[0006] Anschließend gelangt das so in den unterschiedlichen Farbnuancen präparierte Licht
auf ein lichtdurchlässiges hohlkugelförmiges Gebilde aus Glas, das ebenfalls um eine
Achse drehbar gelagert ist und durch einen zweiten Schrittmotor langsam rotiert wird.
Diese Hohlkugel ist das Herz des Beleuchtungssystems. Die Hohlkugel ist unregelmäßig
geformt und hat bezüglich der Drehachse keinerlei Rotationssymmetrie. An manchen Stellen
sind kleine Ausbuchtungen oder Einstülpungen zu finden. Zusätzlich weist die Hohlkugel
eine unregelmäßige Wandstärke auf, d.h. die Glaswand weist an manchen Stellen Verdickungen
(die Form ist lokal einer konvexen Linse ähnlich), an anderen Stellen Verdünnungen
(entspricht lokal einer konkaven Linse) auf, welche optisch lichtstrahifckussierend
bzw lichtstrahlaufweitend wirken. Passiert nun das Licht die hohle Glaskugel, so werden
die einzelnen Lichtstrahlen eines Lichtstrahlenbündel völlig unterschiedlich beeinflusst:
an bestimmten Stellen wird Licht lokal stärker gebrochen, an manchen Stellen lokal
kaum abgelenkt, an wieder anderen Stellen fokussiert bzw. aufgeweitet oder aufgrund
der Mellenlängenabhängigkeit der Lichtbrechung in Farben aufgefächert. Die Gesamtwirkung
der hohlen Glaskugel ist, dass sich hinter der Glaskugel die Lichtstrahlen in einzelnen
Bereichen, die lokal überdurchschnittlich aufgehellt sind, konzentrieren; es kommt
so zu einem Farben- und Lichtspiel mit unregelmäßigem Helligkeits- und Farbverlauf.
Physikalisch wird dieser Effekt als Kaustik bezeichnet. Da die Form der Hohlkugel
unregelmäßig ist und die Hohlkugel langsam rotiert, ändere sich das Helligkeits- und
Farbmuster im zeitlichen Verlauf.
[0007] Ein paraboiförmiger Spiegel., der an der Oberseite der Stehleuchte positioniert ist,
projiziert die Lichtstrahlen durch die Lichtaustrittsöffnung nach außen. Der Spiegel
ist in einem etwas größeren Abstand zur Glashohlkugel angeordnet. Dadurch wird ein
Teil der Lichtstrahlen auf dem Weg zwischen Glashohlkngel und Spiegel noch zusätzlich
an der Innenseite des Leuchtengehäuses reflektiert. Es bildet, sich eine Art Lichtmischkammer,
welche den harmonischen Helligkeitsverlauf der Lichtinszenierung verbessert.
[0008] Die Gesamtheiligkeit des projizierten Lichtbildes wird durch eine Irisblende, die
zwischen der Lampe und den dichroitschen Farbfiltern angeordnet ist, gesteuert.
[0009] Zusammengefasst weist das aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungssystem für
Lichtinszenierungen eine erste Lichtquelle, mindestens ein lichtdurchlässiges optisches
Mittel, welches um eine Achse drehbar gelagert ist, und eine Vorrichtung, welche das
optische Mittel in Rotation versetzt, auf.
[0010] Die derzeitige technische Lösung weist einige Mängel und Nachteile auf: Die Konstruktion
ist relativ sperrig, technisch vergleichsweise aufwendig und komplex. Es wird bspw.
eine größere Anzahl von mechanisch beweglichen Teilen verwendet, u.a. zwei Elektromotoren,
die relativ schwer sind und vergleichsweise großen Platzbedarf haben. Daneben werden
hochwertige Elemente wie dichroitische Filter benötigt, die verhältnismäßig teuer
sind. Aufgrund des komplexen Aufbaus konnte bisher die Leuchte "Empedos" nur als Stehleuchte
realisiert werden. Es liegen aber Anforderungen von Kunden vor, die wünschen, dass
das Beleuchtungssystem bspw. auch an einer Decke montiert werden kann. Dazu ist eine
deutlich kompaktere Bauform als bisher möglich notwendig, In der derzeitigen Variante
sind die Lichtinszenierungen bunt/farbig, d.h. es treten immer mehrere verschiedene
Farben auf. Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem soll jedoch zusätzlich auch in
der Lage sein, rein weiße Lichtprojektionen, bei denen sich bspw. nur die Farbtemperatur
des weißen Lichts ändert, zu erzeugen.
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Beleuchtungssystem zu schaffen, bei der die obigen
Nachteile vermieden oder wenigstens verbessert werden. Besonderes Augenmerk soll auf
eine kostengünstige, energieeffiziente Lösung gelegt werden, die in ein kompaktes
Gehäuse integriert werden kann.
[0012] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den zugehörigen Unteransprüchen
beschrieben oder lassen sich aus den nachfolgenden Beschreibungen und den Ausfilhrungsbeispielen
entnehmen.
[0013] Dementsprechend weist das Beleuchtungssystem weiters mindestens eine zweite Lichtquelle
auf, welche ein von der ersten Lichtquelle unterschiedliches Lichtspektrum abstrahlt.
Erfindungsgemäß sind die mindestens zwei Lichtquellen jeweils getrennt voneinander
ansteuerbar.
[0014] In einer vorteilhaften Ausführungsform basiert die Wirkung des optischen Mittels
auf Lichtbrechung, die Lichtinszenierung beruht auf kaustischen Effekten.
[0015] Bevorzugt weist das optische Mittel bezüglich der Rotationsachse keinerlei Symmetrie
auf. Erfindungsgemäß ist das optische Mittel als ein hohlzylinderförmiges Gebilde
ausgebildet. An der Außenflache des hohlzylinderförmigen Gebildes können dann lichtbrechende
Strukturen vorgesehen sein, die insbesondere in Form von Ein- und/oder Ausstülpungen
vorliegen. Das Verhältnis der Breite der lichtbrechenden Strukturen zum Durchmesser
des hohlzylinderförmigen Gebildes liegt hierbei vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis
0,25. Die Wandstärke des hohlzylinderförmigen Gebildes liegt vorzugsweise bei etwa
0,5 cm. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wandstärke des hohlzylinderförmigen
Gebildes Unregelmäßigkeiten auf.
[0016] Erfindungsgemäß ist bei der Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen und/oder bei der
Steuerung der Rotationsbewegung des optischen Mittels eine Zufalls- bzw. Pseudozufallskomponente
integriert ist.
[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtquellen Halbleiterlichtquellen,
insbesondere LEDs. In vorteilhafter Weise strahlt mindestens eine der Lichtquellen
farbiges Licht, insbesondere rotes, grünes oder blaues Licht, ab. Alternativ/optional
kann mindestens eine der Lichtquellen weißes Licht mit einer korrelierten Farbtemperatur
(CIE) von 2000-7000 Kelvin, insbesondere von 2000-3500 K (warmweiß), von 3500-5000
K oder von 5000 - 7000 K (kaltweiß), abstrahlen. Die Lichtquellen sind hierbei bevorzugt
parallel zu einer Längsachse des optischen Mittels, insbesondere parallel zur Drehachse
in Längsrichtung hintereinander angeordnet.
[0018] Erfindungsgemäß können in einer Steuereinheit mindestens zwei verschiedene Lichtszenarien
abgelegt sein und das Beleuchtungssystem mindestens eine Schnittstelle aufweisen,
über die ein Lichtszenario ausgewählt werden kann.
[0019] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Beleuchtungssystem an einer Decke
montierbar.
[0020] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von vorteilhaften Ausgestaltungen und vereinfachten
Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt schematisch einen Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
- Fig. 2
- ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Teils des Beleuchtungssystems.
- Fig. 3 bis 5
- zeigen verschiedene Ansichten des bei dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem verwendeten
optischen Mittels.
- Fig. 6a und Fig. 6b
- zeigen Kurven, die den zeitlichen Helligkeitsverlauf angeben.
[0021] Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung. Das Beleuchtungssystem 100 hat ein kompaktes Gehäuse 1, welches an einer
Seite eine Lichtaustrittsöffnung aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform ist
die Lichtaustrittsöffnung durch eine Glasplatte 2 abgedeckt. Ferner weist das Beleuchtungssystem
eine Halterung 3 auf. Diese Ausführungsform ist aufgrund ihrer kompakten Bauweise
dazu geeignet, dass sie mittels der Halterung 3 an einer Decke oder Wand montiert
werden kann. Mit entsprechenden Adaptionen kann das Beleuchtungssystem natürlich auch
als Stehleuchte oder in anderen Varianten ausgeführt werden.
[0022] Das Innenleben des Beleuchtungssystems 100 ist aus der Querschnittsdarstellung in
Fig. 1 bzw. aus der Fig. 2, die einen schematischen, perspektivische Darstellung davon
zeigt, ersichtlich. Erfindungsgemäß weist das Beleuchtungssystem mindestens zwei Lichtquellen
4, die ein unterschiedliches Lichtspektrum abstrahlen, auf. Im konkreten Fall sind
diese Lichtquellen Halbleiterlichtquellen (Leuchtdioden (LEDs) bzw. Laserdioden),
Da bei den durch das Beleuchtungssystem generierten Lichtinszenierungen die verschiedenen
Farben bzw. Farbtemperaturen harmonisch bzw. kontinuierlich ineinander übergehen sollen,
sind die Lichtquellen 4 vorzugsweise derart ausgebildet oder mit einer entsprechenden
Primäroptik versehen, dass sie ihr Licht verhältnismäßig bereit abstrahlen bzw. in
einen großen Winkelbereich abgeben.
[0023] Die Lichtquellen 4 sind selektiv, d.h. in einzelnen Kanälen unabhängig voneinander,
elektrisch ansteuerbar und dimmbar. Zur Bereitstellung der zum Betrieb des Beleuchtungssystems
notwendigen elektrischen Energie dient ein elektrisches Versorgungsgerät (Netzteil)
5. Eine Steuereinheit 6 steuert die elektrischen Verbraucher des Beleuchtungssystems,
i.e. die Lichtquellen 4 und einen elektrischen Motor 7. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind LEDs, die farbiges Licht, insbesondere in den spektralen Grundfarben rot, grün
oder blau, abstrahlen, vorhanden, sodass durch additive Farbmischung Licht in jeder
beliebigen Farbe erzeugt werden kann. Alternativ oder optional können die LEDs 4 weißes
Licht, beispielsweise mit einer korrelierten Farbtemperatur (CIE) von 2000-7000 Kelvin,
insbesondere von 2000-3500 K (warmweiß), von 3500-5000 K oder von 5000 - 7000 K (kaltweiß),
abstrahlen. Bevorzugt werden dabei mehrere LEDs verwendet, die jeweils weißes Licht
mit einer unterschiedlichen korrelierten Farbtemperatur (CIE) abstrahlen. Auch eine
Kombination einer Weißlichtquelle bzw. Weißlicht-LED mit einer oder mehreren farbigen
LEDs wäre denkbar.
[0024] Im Strahlengang zwischen den Lichtquellen 4 und der Lichtaustrittsöffnung befindet
sich mindestens ein lichtdurchlässiges, lichtlenkendes optisches Mittel 8, welches
um eine Achse 9 drehbar gelagert ist. Das optische Mittel 8 weist Unregelmäßigkeiten
8a auf, die lichtlenkenden Eigenschaften des optischen Mittels können bezüglich der
Rotationsachse 9 nicht rotationssymmetrisch sein. Die optischen Eigenschaften können
sich daher ändern, wenn das optische Mittel um die Achse 9 rotiert wird. In einer
bevorzugten Variante beruht die lichtlenkende Wirkung auf Lichtbrechung, es sind aber
auch Ausführungsformen denkbar, deren Wirkung auf Lichtbeugung oder Streuung beruht.
[0025] Im konkreten Beispiel handelt es sich um ein annähernd hohlzylinderförmiges Gebilde
aus Glas, das um die Zylindermittelachse 9 drehbar gelagert ist und elektronisch,
bspw. durch einen elektrischen Motor, in den Abbildungen mit 7 bezeichnet, in Rotation
versetzt werden kann. Die annähernd zylinderförmige Form ist vorteilhaft, wenn, wie
in der konkreten Ausführungsform die LEDs auf einer länglichen Platine bzw. in Längsrichtung
hintereinander angeordnet sind. Die LEDs 4 befinden sich dann nahe am Außenumfang
des Zylinders und sind parallel zu dessen Längs- bzw. Drehachse angeordnet. Prinzipiell
können die LEDs 4 in einer beliebigen Konfiguration angeordnet sein und die Form des
Glasgebildes kann darauf abgestimmt sein, sie ist daher nicht auf eine Hohlzylinderform
beschränkt. Sind die LEDs bspw. in kompakter Weise sehr eng benachbart angeordnet,
sodass sich effektiv eine annähernd punktförmige Lichtquelle ergibt (bspw. wenn nur
zwei oder drei LEDs vorhanden sind, die sehr eng aneinander angeordnet sind), so kann
lichttechnisch eine kugelförmige Hohlkugel wie oben beschrieben die vorteilhafteste
Lösung sein.
[0026] Das lichtdurchlässige, lichtlenkende optische Mittel - in der vorgestellten der in
den Fig. 3 bis 5 näher dargestellte Glaszylinder - ist ein wichtiger des Beleuchtungssystems.
Wie eingangs anhand der Hohlkugel näher ausgeführt, kann das optische Mittel - der
Glaszylinder - Unregelmäßigkeiten aufweisen, die die Rotationssymmetrie bezüglich
der Rotationsachse brechen. Analog zur Hohlkugel können an manchen Stellen lokal kleine
Ausbuchtungen oder kleine Einstülpungen ausgeführt sein. Das Verhältnis der Breite
δ dieser Strukturen 8a im Vergleich zum Durchmesser D des Hohlzylinders 8 liegt hierbei
vorzugsweise im Bereich zwischen 0,05 und 0,25 (siehe Fig. 4). Weist beispielweise
der Hohlzylinder 8 einen Durchmesser D von etwa 4 cm auf, so liegt die Breite δ der
Strukturen 8a etwa im Bereich von 0,25 cm bis 1,0 cm. Die Länge des Zylinders 8 liegt
bei etwa 12 cm, die Wandstärke d beträgt etwa 0,5 cm. Selbstverständlich können die
Dimensionen auch an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. So könnte die
Länge des Zylinders auch deutlich vergrößert werden, falls die angestrebte Lichtinszenierung
sich über einen größeren Bereich erstrecken soll. Mit den oben angegebenen Abmessungen
wird allerdings ein sehr kompaktes und trotz allem leistungsfähiges Beleuchtungssystem
erhalten. Alternativ oder optional kann die Wanddicke des Hohlzylinders auch unregelmäßig
sein, sie kann an manchen Stellen lokale verdickungen, an anderen Stellen wiederum
lokale Verdünnungen aufweisen. Die konkrete genaue Ausgestaltung des Glaszylinders
bedingt den künstlerischen Ausdruck der Lichtinszenierung und liegt in der Hand des
Lichtdesigners, für das Verständnis der technischen Funktionsweise des Beleuchtungssystems
ist die exakte Form des Glaszylinders nicht relevant.
[0027] Die Gesamtwirkung des lichtlenkenden optischen Mittels ist, dass die Lichtstrahlen,
wenn sie das Leuchtengehäuse durch die Lichtaustrittsfläche verlassen, in einzelnen
Bereichen konzentriert sind und diese dadurch aufhellen. Das Ergebnis ist eine Lichtinszenierung
mit unregelmäßigem Helligkeits- und/oder Farbverlauf. Physikalisch wird dieser Effekt
als Kaustik bezeichnet.
[0028] Im Vergleich zum Stand der Technik hat die Verwendung von LEDs mehrere Vorteile.
Die Helligkeit der LEDs kann elektronisch sehr einfach geregelt werden, und zudem
auf energieeffiziente Art und Weise. Mit der Irisblende ist eine Helligkeitsregelung
nur durch Abschattung möglich und daher dementsprechend energieineffizient. Ferner
sind die kostspieligen und hochwertigen dichroitischen Filter nicht mehr notwendig.
Die LEDs sind annähernd punktförmige Lichtquellen und strahlen kaum im Infrarotbereich
ab. Daher können sie näher am Glaszylinder positioniert werden, wodurch die lichtlenkende
Wirkung des Glaszylinders verstärkt wird, Aufgrund dessen kann auch der eingangs erwähnte
Abstand zwischen optischem Mittel und Lichtaustrittsfläche sehr kurz gehalten werden.
[0029] Das Beleuchtungssystem beinhaltet ferner ein System zur Ansteuerung der Lichtquellen
und zur Steuerung der Rotationsbewegung des optischen Mittels. Die Ansteuerung erfolgt
über die Steuereinheit 6, die vorzugsweise als integrierte Steuerschaltung ausgeführt
ist, welche bspw. einen Mikrocontroller- oder einen ASIC enthalten kann. Die Steuereinheit
steuert die Lichtabgabe der mindestens zwei verschiedenen Lichtquellen, bspw. über
den zugeführten elektrischen Strom, die zugeführte elektrische Spannung oder die zugeführte
elektrische Leistung. Sie kann auch über den elektrischen Motor 7 die Rotationsbewegung
des optischen Mittels steuern.
[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen. Lichtquellen in unterschiedlichen
Kanälen einzeln ansteuerbar und dimmbar.
[0031] Ist die Steuereinheit als programmierbare digitale Schaltung ausgeführt, so können
verschiedene Lichtszenarien (Szenarien für Lichtinszenierungen) programmiert werden,
die den zeitlichen Verlauf der Helligkeit jeder einzelner Lichtquelle bzw. die Drehgeschwindigkeit
des optischen Mittels vorgeben. Es können dabei in einem internen Speicher mehrere
unterschiedliche Lichtszenarien abgelegt werden, welche dem Anwender zur Auswahl angeboten
werden und von ihm über eine Schnittstelle ausgewählt werden können. Es ist auch möglich,
dass die Steuereinheit eine Schnittstelle aufweist, über die die Steuereinheit Befehle
mittels Steuerprotokollen (bspw. mittels den in der Lichttechnik etablierten Protokollen
DMX, DSI oder DALI) empfangen kann. Die unterschiedlichen Lichtszenarien können so
auch mittels eines Steuerprotokolls ausgewählt werden.
[0032] Ein mögliches Lichtszenario könnte beinhalten, dass nur eine oder mehrere Lichtquellen,
die weißes Licht abstrahlen, angesteuert werden, wohingegen in einem alternativen
Lichtszenario alternativ oder zusätzlich Lichtquellen mit farbigem Licht verwendet
werden. Für ein Lichtszenario mit weißem Licht können bspw. eine oder mehrere weiße
LEDs mit einer korrelierten Farbtemperatur von 2000-3500 K (warmweiß), von 3500-5000
K und/oder LEDs mit einer Farbtemperatur von 5000 - 7000 K (kaltweiß) angesteuert
werden. Für ein Lichtszenario mit farbigem Licht können bspw. LEDs in den Grundfarben
rot, grün und/oder blau und optional eine oder mehrere weiße LEDs angesteuert werden.
[0033] Wie eingangs erwähnte ist ein gewünschtes Ansteuerungsszenario, dass sich die Projektionsbilder
im zeitlichen Verlauf nicht wiederholen. Ist das von den Lichtquellen emittierte Lichtspektrum
zeitlich konstant und monoton, so weisen die Lichtprojektionen eine zeitliche Periodizität
auf, wobei die Periodendauer einem vollständigen Umlauf des Glaszylinders entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sollen sich die Helligkeitsbilder dynamisch ändern
und sich nach Möglichkeit nie wiederholen.
[0034] Erfindungsgemäß ist bei der Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen und/oder bei der
Steuerung der Bewegung des optischen Mittels eine Zufalls- bzw. Pseudozufallskomponente
integriert. Ist bspw. die Steuereinheit mittels eines programmierbaren Mikrocontrollers
realisiert, so kann dies bspw. mit Hilfe eines programmierten (Pseudo-)Zufallsgenerators
im Mikrocontroller implementiert werden.
[0035] In Fig. 6a und Fig. 6b ist der zeitliche Helligeitsverlauf eines Implementierungsbeispiels
dargestellt. Dabei zeigt Fig. 6a den Helligkeitsverlauf einer einzelnen LED. Während
der Zeitdauer ton_1 (bzw. ton_2, ton_3) leuchtet die LED, während der Zeitdauer toff_
1 (bzw. toff_2, toff _3) ist sie ausgeschaltet. Vom ausgeschalteten Zustand steigt
die Helligkeit bis zu einer maximalen Helligkeit Imax_1 (bzw. Imax_2, Imax_2) an,
bevor sie wieder abnimmt. Wie in der Zeichnung angedeutet, sind die Werte für ton,
toff und Imax jeweils unterschiedlich, sie sind zufällig gewählt.
[0036] In Fig. 6b ist der zeitliche Helligkeitsverlauf von drei unterschiedlichen LEDs (LED1,
LED2 und LED3) dargestellt. Die Werte für ton- und/oder toff-Zeiten und/oder die maximalen
Helligkeiten. Imax sind dabei mittels eines Zufallsgenerators bestimmt. Es soll dabei
sichergestellt werden, dass zu jedem Zeitpunkt mindestens eine LED Licht abstrahlt
und die Gesamthelligkeit des Beleuchtungssystems nicht einen bestimmten Wert unterschreitet.
1. Beleuchtungssystem (100) für Lichtinszenierungen, aufweisend eine erste Lichtquelle,
mindestens ein lichtdurchlässiges optisches Mittel (8), welches um eine Achse (9)
drehbar gelagert ist, und eine Vorrichtung (7), welche das optische Mittel in Rotation
versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem mindestens eine zweite Lichtquelle aufweist, welche ein von
der ersten Lichtquelle unterschiedliches Lichtspektrum abstrahlt, wobei die mindestens
zwei Lichtquellen jeweils getrennt voneinander ansteuerbar sind.
2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wirkung des optischen Mittels (8) auf Lichtbrechung basiert und die Lichtinszenierung
auf kaustischen Effekten beruht.
3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass das optische Mittel (8) bezüglich der Rotationsachse (9) keinerlei Symmetrie aufweist.
4. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass das optische Mittel (8) als ein hohlzylinderförmiges Gebilde ausgebildet ist.
5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass an der Außenfläche des hohlzylinderförmigen Gebildes lichtbrechende Strukturen insbesondere
in Form von Ein- und/oder Ausstülpungen angeordnet sind.
6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass das Verhältnis der Breite (δ) der lichtbrechenden Strukturen zum Durchmesser (D)
des hohlzylinderförmigen Gebildes im Bereich von 0,05 bis 0,25 liegt.
7. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Wandstärke (d) des hohlzylinderförmigen Gebildes bei etwa 0,5 cm liegt.
8. Beleuchtungssystem nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Wandstärke des hohlzylinderförmigen Gebildes Unregelmäßigkeiten aufweist.
9. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass bei der Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen und/oder bei der Steuerung der Rotationsbewegung
des optischen Mittels eine Zufalls- bzw. Pseudozufallskomponente integriert ist.
10. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Lichtquellen Halbleiterlichtquellen, insbesondere LEDs sind.
11. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens eine der Lichtquellen farbiges Licht, insbesondere rotes, grünes oder
blaues Licht, abstrahlt.
12. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens eine der Lichtquellen weißes Licht mit einer korrelierten. Farbtemperatur
(CIE) von 2000-7000 Kelvin, insbesondere von 2000-3500 K (warmweiß), von 3500-5000
K oder von 5000 - 7000 K (kaltweiß), abstrahlt.
13. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Lichtquellen parallel zu einer Längsachse des optischen Mittels, insbesondere
parallel zur Rotationsachse in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind.
14. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass mindestens zwei verschiedene
Lichtszenarien in einer Steuereinheit abgelegt sind und dass das Beleuchtungssystem
mindestens eine Schnittstelle aufweist, über die ein Lichtszenario ausgewählt werden
kann.
15. Beleuchtungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Beleuchtungssystem an einer Decke montierbar ist.