Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verkleidungselement zur zumindest teilweisen Abdeckung
einer Wand oder einer Decke sowie ein Beleuchtungssystem zum Beleuchten eines Raums
mit mindestens einem Arbeitsplatz und vorzugsweise mehreren Arbeitsplätzen.
Stand der Technik
[0002] Zur Beleuchtung von Räumen und Arbeitsplätzen werden heutzutage Leuchten in unterschiedlichen
auf den jeweiligen Anwendungszweck angepassten Ausführungsformen eingesetzt. Dabei
wird zumeist angestrebt, mit den Leuchten Lichtverteilungskurven zu erzeugen, die
eine möglichst optimale Ausleuchtung für eine bestimmte Situation zulassen.
[0003] Unter anderem werden in Büros zur Ausleuchtung von Arbeitsplätzen wie beispielsweise
Schreibtischen häufig Stand- beziehungsweise Stehleuchten eingesetzt. Solche Leuchten
können zwar zum Teil eine gute Ausleuchtung von einzelnen Arbeitsplätzen ermöglichen,
sie können aber die Nutzung des Raumes beeinträchtigen und werden häufig als störend
empfunden. Insbesondere müssen solche Leuchten für eine möglichst optimale Ausleuchtung
eines Arbeitsplatzes typischerweise nahe bei diesem aufgestellt sein, was häufig unerwünscht
und vor allem bei sich regelmässig ändernden Arbeitsplätzen unpraktisch ist.
[0004] Alternativ oder zusätzlich dazu werden auch Deckenleuchten eingesetzt, von denen
aus die Arbeitsplätze beleuchtet werden. Beispielsweise ist es bekannt an einer Raumdecke
aufgehängte oder in eine Raumdecke eingebaute Flächenleuchten vorzusehen, die gezielt
einen oder mehrere Arbeitsplätze beleuchten. Solche Flächenleuchten können verhältnismässig
klein und fokussiert oder auch grösser und breiter leuchtend ausgebildet sein.
[0005] Obschon mittels solcher Deckenleuchten Arbeitsplätze bevorzugt ausgeleuchtet werden
können und obschon solche Leuchten verhältnismässig wenig störend sind, da sie nicht
an Orten platziert sind, wo Dinge platziert sind oder sich Personen aufhalten, sind
sie verhältnismässig unflexibel. Insbesondere bei sich regelmässig ändernden Arbeitsplätzen
beispielsweise in Büros, in denen beispielsweise projektabhängig Arbeitsplatzgruppen
gebildet werden, sind solche Deckenleuchten meistens zu unflexibel, da sie umgehängt,
neu ausgerichtet und konfiguriert werden müssen. Auch für die Raumgestaltung sind
solche Deckenleuchten häufig unerwünscht, da sie typischerweise fix montiert sind
und somit nicht umgestaltet werden können.
[0006] Aufgabe der nachfolgenden Erfindung ist es daher, ein System vorzuschlagen, das eine
flexibel anpass- und gestaltbare, spezifische Ausleuchtung von Arbeitsplätzen in einem
Raum ermöglicht.
Darstellung der Erfindung
[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verkleidungselement gelöst, wie es im
unabhängigen Anspruch 1 definiert ist, sowie durch ein Beleuchtungssystem gelöst,
wie es im unabhängigen Anspruch 15 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsvarianten
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0008] Das Wesen der Erfindung besteht im Folgenden: Ein Verkleidungselement zur zumindest
teilweisen Abdeckung einer Decke oder einer Wand eines Raumes umfasst ein flächiges
Trägersubstrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite, eine an der Rückseite des
Trägersubstrats angeordnete Befestigungsstruktur und eine an der Vorderseite des Trägersubstrats
angeordnete Lichtformstruktur. Die Befestigungsstruktur ist zur Befestigung des Verkleidungselements
an einer Wand beziehungsweise einer Decke ausgebildet. Die Lichtformstruktur ist dazu
ausgebildet, einen auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl zu reflektieren
und im reflektierten Licht vordefinierte Lichteigenschaften zu erzeugen.
[0009] Der Begriff "Decke" beziehungsweise Raumdecke kann sich im Zusammenhang mit der Erfindung
auf eine obere Begrenzung eines offenen oder geschlossenen Raumes beziehen. Nicht
zwingend aber typischerweise sind Raumdecken horizontal ausgerichtet. Analog dazu
kann sich der Begriff "Wand" im gleichen Zusammenhang auf eine seitliche Begrenzung
des offenen oder geschlossenen Raumes beziehen. Wände sind typischerweise vertikal
oder im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Die Decke und die Wand können durch verputztes
Mauerwerk, Paneele, gespannte textile Materialien, Metalle, Beton, Glas, Steinwerkstoffe
oder dergleichen gebildet sein.
[0010] Unter dem Begriff "zur Abdeckung" im Zusammenhang mit dem Verkleidungselement kann
ein Anordnen an der Decke beziehungsweise Wand verstanden werden, sodass die Decke
beziehungsweise Wand an der Stelle, an der das Verkleidungselement positioniert ist,
vom Raum her nicht oder zumindest nicht vollständig sichtbar ist. Dabei kann das Verkleidungselement
direkt an der Decke beziehungsweise Wand anliegen oder es kann davon beabstandet sein.
[0011] Der Begriff "vordefinierte Lichteigenschaften" beziehungsweise "vordefinierte Leuchteigenschaften"
im Zusammenhang mit dem reflektierten Licht kann sich darauf beziehen, dass über die
Eigenschaften eines auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstroms und der Beschaffenheit
der Lichtformstruktur die Leuchteigenschaften spezifisch für das Ausleuchten eines
Raumes oder eines Arbeitsplatzes festgelegt werden. Insbesondere können die Lichteigenschaften
des reflektierten Lichts so vordefiniert sein, dass eine spezifisch für den involvierten
Arbeitsplatz beziehungsweise den involvierten Raum vorgesehene Lichtverteilungskurve
(LVK) erreicht wird. Damit kann ein Arbeitsplatz in vorteilhafterweise gezielt ausgeleuchtet
und/oder es kann eine angepasste vorteilhafte Grundbeleuchtung im Raum erzeugt werden.
Auch kann mit den vordefinierten Lichteigenschaften erreicht werden, dass unterschiedliche
Lichtatmosphären wie beispielsweise diffus und/oder gerichtet geschaffen werden. Nicht
als vordefiniert in diesem Sinne sind Leuchteigenschaften zu verstehen, die vorhanden
sind, ohne dass sie bei der Festlegung der Ausleuchtung des Raumes oder des Arbeitsplatzes
angepasst beziehungsweise einbezogen wurden.
[0012] In diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff "Lichtverteilungskurve" eine Charakterisierung
des von einer Leuchte abgestrahlten Lichts verstanden, die in einer Grafik dargestellt
werden kann. Dabei werden die Lichtstärken in ihren verschiedenen Abstrahlungsrichtungen
miteinander zu einem Kurvenzug verbunden. Die Lichtverteilung beschreibt die räumliche
Verteilung des Lichts. Form und Symmetrie der Lichtverteilung kennzeichnen eine Tiefe
beziehungsweise Breite und eine Symmetrie der Strahlung.
[0013] Der Begriff "Arbeitsplatz" kann sich in diesem Zusammenhang auf eine typischerweise
horizontale oder quasi horizontale Fläche beziehen, auf der bestimmte Tätigkeiten
erfolgen. Beispielsweise kann der Arbeitsplatz eine Tischfläche sein und insbesondere
eine Oberfläche eines Büro- beziehungsweise Schreibtischs. Oder er kann ein Bereich
eines Raumes mit oder ohne einem oder mehreren Tischen sein. Auch kann er nur ein
Teil eines Tisches wie beispielsweise eines Konferenztisches in einem Sitzungszimmer
sein.
[0014] Der Begriff "gezielt ausleuchten" im Zusammenhang mit dem Arbeitsplatz kann sich
auf die Erzeugung einer bevorzugten Lichtverteilungskurve (LVK) beziehen. Dabei soll
insbesondere der Arbeitsplatz ausreichend erhellt werden und eine Blendung soll vermieden
werden. Durch die gezielte Ausleuchtung wird nicht eine Beleuchtung des Arbeitsplatzes
über eine Grundbeleuchtung im Raum erzeugt, sondern eine spezifische Ausleuchtung
des Arbeitsplatzes, die von der Grundbeleuchtung unabhängig ist. Typischerweise unterscheidet
sich die Ausleuchtung des Arbeitsplatzes von der Grundbeleuchtung des Raumes. Beispielsweise
soll der Arbeitsplatz häufig heller beleuchtet werden, um ein komfortables Lesen und
Schreiben beziehungsweise Arbeiten zuzulassen. Je nach Konfiguration wie beispielsweise
Art, Winkel, Homogenität einer von einer Lichtquelle beleuchteten Fläche oder Beschaffenheit
des Verkleidungselements kann eine reine Arbeitsplatzbeleuchtung oder eine Kombination
von Arbeitsplatz- und Grundbeleuchtung erreicht werden.
[0015] Der Begriff "Lichtstrahl" beziehungsweise Lichtstrom oder Beam kann sich auf einen
Strom von sichtbarem Licht beziehen. Dies kann von einer Leuchte beziehungsweise Lichtquelle
emittiertes Licht sein und insbesondere sichtbares Licht, das von einem Lichtstrahler
abgegeben wird. Der Lichtstrahl beziehungsweise Beam kann ein Strahlenbündel sein,
wobei unter Strahlenbündel eine Anzahl von Lichtstrahlen verstanden wird, die genau
oder annähernd parallel zueinander oder auch überwiegend in eine ähnliche Richtung
verlaufen. Dabei kann der Lichtstrahl auch einen Ausbreitungswinkel aufweisen, wie
er typischerweise bei Punktlichtquellen auftritt.
[0016] Mit dem Verkleidungselement kann das Licht örtlich gesteuert werden, beispielsweise
an eine Wand oder einen Arbeitsplatz. Oder es können Zwischenwerte (dynamische Lichtverteilungskurve)
erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Lichtstimmungen gesteuert werden,
beispielsweise durch die prozentuale Einstellung des gerichteten und/oder diffusen
Lichtanteils.
[0017] In vorteilhafter Weise ist das Verkleidungselement so ausgebildet, dass mindestens
60% beziehungsweise mindestens 75% des auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahls
zu reflektieren. Insbesondere kann dies in allen Ausführungsformen des Verkleidungselements
gewährleistet werden.
[0018] Das erfindungsgemässe Verkleidungselement ermöglicht unter anderem die Schaffung
eines Leuchtenobjekts, das gezielt Licht abgeben kann. Damit kann eine entmaterialisierte
Leuchte beziehungsweise eine virtuelle Leuchte an der Decke beziehungsweise der Wand
erzeugt werden. Die Schaffung einer solchen virtuellen Leuchte ermöglicht eine grosse
Flexibilität bei der Beleuchtung und Gestaltung von Arbeitsplätzen. Beispielsweise
kann in Räumen, in denen die Arbeitsplätze regelmässig ändern, eine zielgerichtete
Beleuchtung erfolgen, die mit verhältnismässig wenig Aufwand beispielsweise über ein
einfaches Umpositionieren des Verkleidungselements auf die Änderungen angepasst werden
kann. Beispielsweise kann dadurch verhindert werden, dass Deckenleuchten umgehängt
und/oder Stand- beziehungsweise Stehleuchten umgestellt werden müssen, um bei ändernden
Bedingungen jeweils eine angepasste Beleuchtung des Raumes beziehungsweise der einzelnen
Arbeitsplätze zu ermöglichen.
[0019] Zudem ermöglicht das erfindungsgemässe Verkleidungselement neue Möglichkeiten bei
der Raumgestaltung. Die virtuelle Leuchte kann als eingebaute Leuchte wahrgenommen
werden, ohne dass tatsächlich ein Einbau notwendig wäre. Das Verkleidungselement ermöglicht
weiter, dass Arbeitsplätze in Räumen zweckmässig ausgeleuchtet werden, in denen kein
Ein- oder Anbau von Leuchte in beziehungsweise an der Raumdecke möglich ist. Beispielsweise
können mit dem Verkleidungselement Deckenbeleuchtungen an Raumdecken erzeugt werden,
die zuwenig mächtig für einen Einbau sind, die zuwenig tragfähig für einen Ein- oder
Anbau sind oder die beispielsweise aus denkmalpflegerischen Gründen nicht verändert
werden dürfen. Auch wird kein Elektroanschluss an der Raumdecke benötigt. Dadurch
kann die Raumdecke komplett stromlos sein, was häufig vorteilhaft ist und eine verhältnismässig
aufwendige Deckenkonstruktion verhindern kann. Zudem kann das Beleuchtungssystem auch
bei verhältnismässig niederen Raumhöhen vorteilhaft sein, da keine Aufbauten von der
Raumdecke abstehen. Weiter können mit dem Verkleidungselement Raumdecken zur Beleuchtung
effizient genutzt werden, die einen verhältnismässig tiefen Reflexionsgrad aufweisen
und so einen verhältnismässig grossen Energieverbrauch hätten, wenn sie zur Beleuchtung
über Reflexion genutzt würden.
[0020] Im Vergleich zu bekannten Beleuchtungssystemen mit Stehleuchten kann das erfindungsgemässe
Verkleidungselement folgende Vorteile aufweisen: Die eingesetzten Leuchten beziehungsweise
Lichtstrahler können verhältnismässig flexibel gestaltet werden, da kein grosser Leuchtenkopf
notwendig ist. Beispielsweise werden für eine gute Beleuchtung häufig ausladende Leuchtenköpfe
eingesetzt, die verhältnismässig teuer sind und viel Material benötigen. Die indirekte
Beleuchtung über die Decke beziehungsweise die Wand, wie sie mit dem erfindungsgemässen
Verkleidungselement ermöglicht wird, kann als besonders angenehm empfunden werden.
Zudem können Lichtgrafiken erzeugt werden. Das erfindungsgemässe Verkleidungselement
kann bei der Raumgestaltung bevorzugt sein, da keine Ständer beziehungsweise grössere
Leuchtenobjekte im Raum aufgestellt werden müssen. Eine Schattenbildung durch Direktlicht
kann verhindert werden. Das erzeugte Licht kann dem Eindruck von Tageslicht nahe kommen,
was häufig als angenehm empfunden wird. Die Wartung und Montage kann verhältnismässig
einfach sein.
[0021] Neben der Befestigung des Verkleidungselements ausschliesslich an einer Decke oder
an einer Wand kann es gleichzeitig auch an einer Decke oder eine oder mehreren Wänden
des Raumes befestigt sein. So kann ein Leuchtenobjekt übers Eck erzeugt werden, was
in gewissen Anwendungen bevorzugt sein kann. Beispielsweise kann durch die Variabilität
des Raumwinkels eines Strahlers mehr Wand beleuchtet werden und somit eine höhere
vertikale Leuchtdichte erreicht werden, was zum Beispiel zur Verbesserung der Gesichtserkennung
hilfreich sein kann. Gleichzeitig kann auch ein weiterer Gestaltungsfreiraum (Freiheitsgrad)
für die Innenarchitektur entstehen.
[0022] Das erfindungsgemässe Verkleidungselement ermöglicht also die Schaffung eines Systems,
mit dem eine flexibel anpassbare Ausleuchtung beispielsweise von Arbeitsplätzen in
einem Raum oder dem ganzen Raum erreicht werden kann. Auch kann es verhältnismässig
effizient und kostengünstig realisiert werden.
[0023] Die Befestigungsstruktur kann auf beliebige Weise an das Verkleidungselement und
die zugehörige Decke beziehungsweise Wand angepasst ausgebildet sein. Beispielsweise
kann sie Öffnungen zum Durchführen oder Aufnehmen von Schrauben, Nägeln oder ähnlichem
umfassen oder sie kann mit Haken, Klemmen oder ähnlichen Befestigungsmitteln ausgestattet
sein. Oder sie kann ein Klettband oder einen Teil eines Klettverschlusses aufweisen,
der zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Teil des Klettverschlusses an
der Decke beziehungsweise Wand montiert ist. Oder sie kann zur elektrostatischen Adhäsion
ausgestaltet sein. Vorzugsweise umfasst die Befestigungsstruktur einen Kleber. Dabei
kann der Kleber als Klebschicht auf dem Trägersubstrat oder als doppelseitiges Klebeband
ausgestaltet sein. Mit einem solchen Kleber kann das Verkleidungselement effizient
und sicher direkt an der Decke beziehungsweise Wand befestigt werden. Alternativ dazu
kann das Verkleidungselement auch direkt oder beabstandet an der Decke aufhängbar
sein. Dazu kann die Befestigungsstruktur Abhängelemente wie beispielsweise Kabel,
Ketten, Bänder, Stangen oder Ähnliches umfassen oder dazu ausgebildet sein, an solchen
Abhängelementen montiert zu werden.
[0024] Alternativ dazu oder zusätzlich umfasst die Befestigungsstruktur vorzugsweise Magnete.
Solche Magnete können flächig oder partiell beziehungsweise stückweise aufgebracht
sein. Mit solchen Magneten kann das Verkleidungselement einfach und effizient an der
Wand beziehungsweise der Decke befestigt werden. Beispielsweise sind Decken mit metallischen
Paneelen weit verbreitet. An denen könnte ein solches Verkleidungselement einfach
und lösbar befestigt werden.
[0025] Das Trägersubstrat kann eine beliebige geeignete Grundform wie beispielsweise eine
Rechtecks- oder Kreisfläche aufweisen. Auch kann es als eine grafische Form wie beispielsweise
ein Herz oder ein Körper geformt sein. Der Begriff "Trägersubstrat" kann sich auf
eine beliebige typischerweise flächige Struktur beziehen, die der Befestigungsstruktur
und der Lichtformstruktur Halt bietet. Beispielsweise kann das Trägersubstrat eine
Textilie wie ein Tuch sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trägersubstrat
eine Folie. Eine solche Folie kann effizient hergestellt, robust ausgeführt und flexibel
geformt werden. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist das Trägersubstrat
eine Platte. Die Platte kann starr beziehungsweise fest oder elastisch beziehungsweise
biegbar sein. Eine solche Platte ermöglicht eine robuste Implementierung des Verkleidungselements.
Beispielsweise kann eine solche Platte selbst als Paneele ausgestaltet sein.
[0026] Das reflektierte Licht kann diffus beziehungsweise im Wesentlichen diffus sein. Vorzugsweise
umfasst die Lichtformstruktur Reflexions-, Refraktions- und/oder Diffraktionskonturen,
die das reflektierte Licht richten. Die Reflexionskonturen ermöglichen, dass das reflektierte
Licht gelenkt wird, wodurch die Abstrahlcharakteristika des reflektierten Lichts eingestellt
beziehungsweise bestimmt werden können. Sie können insbesondere als eine Mikro- oder
Nanostruktur ausgebildet sein. Die Lichtformstruktur kann auch mit einem lichtrichtenden
Anstrich, eloxiert, mit einer galvanischen Schicht oder ähnlich ausgestattet sein.
Dabei kann das so reflektierte Licht teilgerichtet beziehungsweise teildiffus oder
im Wesentlichen vollständig gerichtet sein. Ein solches Licht ist in vielen Anwendungen
bevorzugt.
[0027] Die Reflexions-, Refraktions- und/oder Diffraktionskonturen der Lichtformstruktur
umfassen vorzugsweise Konusse, Kegel, Prismen, Linienstrukturen und/oder Pyramiden.
Auf diese Weise können diese lichtlenkenden Konturen eine gerichtete, diffuse oder
teildiffuse Reflexion des Lichtes ermöglichen. Oder sie können refraktiv wirken, indem
sie bereits reflektiertes Licht beispielsweise über Linsen formen. Beispielsweise
können die Reflexionskonturen dazu benachbart zu einer reflektierenden Schicht wie
eine Spiegelschicht angeordnet sein. Auch können sie diffraktiv wirken. Auch eine
Kombination dieser Wirkungsweisen kann möglich sein. So lässt sich mittels der lichtlenkenden
Konturen das reflektierte Licht effizient richten und es kann eine bevorzugte Lichtverteilungskurve
erzeugt werden.
[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lichtformstruktur eine erste Reflexionsschicht
und eine zweite Reflexionsschicht, wobei die erste Reflexionsschicht näher bei der
Vorderseite des Trägersubstrats liegt als die zweite Reflexionsschicht, die erste
Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht unterschiedliche Reflexionseigenschaften
aufweisen, und die zweite Reflexionsschicht teilweise lichtdurchlässig ist.
[0029] Die zwei Reflexionsschichten können auf verschiedene Arten erzeugt beziehungsweise
erstellt werden. Beispielsweise können sie integral ausgestaltet sein, das heisst
es wird beispielsweise eine spiegelnde Basisschicht mit einem weissen oder andersfarbigen
Lack besprüht (Overspray). Dabei ist das reflektierte Licht je nach Dichte des Lacks
eher mehr diffus oder eher mehr gerichtet. Die zwei Reflexionsschichten können auch
integral sein, indem sie in einer Ebene liegen, beispielsweise als Druck auf einem
Substrat wie einer Folie oder einem Glas (Print). Der Druck kann eine Musterung mit
unterschiedlichen Eigenschaften umfassen. Dabei kann es von Bedeutung sein, wie die
Musterung ausgebildet ist und in welchen Grössen die Musterung aufgedruckt ist. Beispielsweise
kann auf der einen Seite eine grossflächige Musterung eine präzise Anpassung der Lichteigenschaften
ermöglichen. Auf der anderen Seite kann eine kleinflächige Musterung erwünscht sein,
um ein gemustertes Licht am Zielort zu verhindern und aus ästhetischen Gründen ein
möglichst flächiges Leuchten zu erzeugen. Bevorzugt ist die Musterung unter Berücksichtigung
dieser Voraussetzungen auf den Verwendungszweck angepasst. Oder die zwei Reflexionsschichten
können additiv ausgestaltet sein, das heisst die beiden Reflexionsschichten sind jeweils
als deckende Schicht ausgebildet, wobei die zweite Reflexionsschicht stellenweise
lichtdurchlässig ist. Die zweite Reflexionsschicht kann beispielsweise eine Musterung
mit lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen aufweisen wie beispielsweise
eine Schachbrettmusterung.
[0030] Insbesondere ist die zweite Reflexionsschicht vorzugsweise teilweise lichtdurchlässig,
indem sie gelocht ausgebildet ist. Die Lochungen können auf beliebige Weise ausgeformt
sein. Beispielsweise können sich rund, quadratisch oder mit anderen geometrischen
Formen gebildet sein. Die gelochte zweite Reflexionsschicht kann beispielsweise schachbrettartig
sein. Eine solche gelochte zweite Reflexionsschicht ermöglicht eine grosse Freiheit
bei der Gestaltung der Reflexionseigenschaften des Verkleidungselements sowie auch
bei deren optischen Gestaltung. Beispielsweise können beliebige Bilder auf das Trägersubstrat
appliziert werden. Unter anderem ist eine zweifarbige Ausführung mit spiegelnd und
weiss möglich. Über die Dichte der Beschichtung kann dann die Abstrahlcharakteristik
beziehungsweise Atmosphäre angepasst werden.
[0031] Vorzugsweise umfasst das Verkleidungselement eine Stelleinrichtung, wobei die Lichtformstruktur
mittels der Stelleinrichtung so veränderbar ist, dass sie die vordefinierten Lichteigenschaften
des reflektierten Lichts einstellt. Mit dem Verändern der Lichtformstruktur können
die vordefinierten Lichteigenschaften des reflektierten Lichts mit verändert werden.
Dadurch können die Lichteigenschaften beziehungsweise die LVK mit der Stelleinrichtung
eingestellt werden. So lässt sich das Verkleidungselement effizient auf die spezifische
aktuelle Situation in der Anwendung des Verkleidungselements anpassen.
[0032] Dabei umfassen vorzugsweise die Lichtformstruktur Pigmente und die Stelleinrichtung
mindestens eine Elektrode, wobei die mindestens eine Elektrode dazu ausgebildet ist,
die Pigmente zu ordnen. Dabei sind vorzugsweise ein Hintergrund silbern und die Pigmente
weiss. Die Pigmente können insbesondere flüssige Pigmente sein. Solche Pigmente können
mittels Elektrizität angezogen beziehungsweise abgestossen und geordnet werden. Der
Begriff "ordnen" kann sich in diesem Zusammenhang auf ein Verschieben und/oder Ausrichten
beziehungsweise Richten der Pigmente beziehen. Mit gezieltem Richten und Anordnen
der Pigmente könne die Lichteigenschaften des reflektierten präzise und effizient
angepasst beziehungsweise eingestellt werden. Zum Beispiel können weisse Pigmente
vor einer spiegelnden Fläche beispielsweise des Trägersubstrats angeordnet sein, die
mittels der Elektrode geordnet werden können.
[0033] Die Pigmente sind dabei vorzugsweise als bewegliche Teilchen in einer Folie vorgesehen.
Eine solche Folie kann effizient, präzise und kostengünstig hergestellt werden.
[0034] Die Stelleinrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuerung, welche die Speisung der
mindestens einen Elektrode regelt. Eine solche Steuerung ermöglicht eine präzise Dosierung
und Speisung von Strom an die Elektroden, sodass die Pigmente effizient und Präzise
gerichtet und positioniert werden können.
[0035] Vorzugsweise umfasst das Verkleidungselement ein Photovoltaikelement zur Speisung
der Stelleinrichtung und vorzugsweise anderer elektrischer Verbraucher. Das Photovoltaikelement
kann eine Photovoltaikfolie sein. Eine solche Folie könnte als eine Schicht des Verkleidungselements
vorgesehen sein. Auch können heutzutage Photovoltaikzellen in Folienform farbig realisiert
werden. So könnte eine solche Photovoltaikfolie gleichzeitig zur Energiegewinnung
und zur Reflexion als die erste oder zweite Reflexionsschicht oder ein sonstiger Teil
der Lichtformstruktur ausgebildet sein.
[0036] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Lichtformstruktur eine
klare Flüssigkeit, in der elektrisch geladene dunklere Partikel beziehungsweise Mikropartikel
und entgegengesetzt elektrisch geladene helle Partikel beziehungsweise Mikropartikel
angeordnet sind. Die Lichtformstruktur kann dabei weiter einen Spannungsgenerator
umfassen, mit dem elektrische Spannungen in der Flüssigkeit der Lichtformstruktur
erzeugt werden können. Auf diese Weise können analog zur Wirkungsweise von eBooks
durch einmaliges Anlegen einer elektrischen Spannung die Partikel beziehungsweise
Mikropartikel systematisch angeordnet werden. So können die Lichteigenschaften effizient
und äusserst vielseitig eingestellt werden. Zudem ist zum Aufrechterhalten der systematischen
Anordnung der Partikel keine Energie nötig.
[0037] Bevorzugt weist die Lichtformstruktur inhomogene Reflexionseigenschaften auf. Mit
einer solchen Lichtformstruktur kann auf effiziente Weise eine Mischung von unterschiedlichen
bevorzugten Reflexionseigenschaften erreicht werden. Dabei kann die Lichtformstruktur
insbesondere inhomogene Reflexionseigenschaften aufweisen, indem sie mehrere Bereiche
umfasst, die dazu ausgebildet sind, einen auf das Verkleidungselement gerichteten
Lichtstrahl voneinander verschieden zu reflektieren. Mit solchen Bereichen können
einfach und wirksam inhomogene Reflexionseigenschaften erzeugt werden. Die Bereiche
können insbesondere vielflächig beziehungsweise über die quasi gesamte Vorderseite
des Trägersubstrats verteilt sein oder sich darauf ausdehnen.
[0038] Die mehreren Bereiche der Lichtformstruktur umfassen dabei vorzugsweise einen diffusen
Bereich, der dazu ausgebildet ist, einen auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl
teildiffus oder diffus zu reflektieren. Der diffuse Bereich macht bevorzugt mindestens
etwa 50% oder mindestens etwa 60% oder vorzugsweise etwa 70% der Fläche aus, mit welcher
der auf das Verkleidungselement gerichtete Lichtstrahl reflektierbar ist. Ein solcher
diffuser Bereich ermöglicht insbesondere in Kombination mit einem gerichtet reflektierenden
Bereich ein Erzeugen von in vorteilhafter Weise gemischten Reflexionseigenschaften.
[0039] Vorzugsweise wechseln sich die mehreren Bereiche der Lichtformstruktur einander wiederkehrend
ab. Dies ermöglicht ein einfaches Mischen der Reflexionseigenschaften, sodass sie
von einem Betrachter nicht oder nur bedingt getrennt wahrnehmbar sind. So kann eine
bevorzugte Beleuchtung beziehungsweise Atmosphäre geschaffen werden. Dabei ist vorzugsweise
zumindest einer der mehreren Bereiche der Lichtformstruktur gepunktet ausgeführt.
Der Begriff "gepunktet" umfasst dabei jegliche punkt-, flecken-, tupfen- oder sprenkelförmige
oder ähnliche Anordnungen. Mit einer solchen Ausgestaltung der mehreren Bereiche können
effizient die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften verhältnismässig fein durchmischt
werden.
[0040] Vorzugsweise ist zumindest einer der mehreren Bereiche der Lichtformstruktur mittels
Besprühen mit einem Farbstoff hergestellt. Unter dem Begriff "Farbstoff" kann in diesem
Zusammenhang eine farbgebende Substanz verstanden werden, mit der ein Substrat gefärbt
beziehungsweise eingefärbt werden kann. Sie können beispielsweise als Sprühlack dazu
ausgebildet sein, auf dem Substrat zu haften und dieses dadurch zumindest von aussen
beziehungsweise von einer sichtbaren Seite her zu färben. Mittels einem solchen Besprühen
können die mehreren Bereiche effizient und vergleichsweise fein abgestimmt erstellt
werden.
[0041] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die mehreren Bereiche aus unterschiedlichen
Materialien aufgebaut, sodass verschieden reflektierende Bereiche unterschiedliche
Materialien aufweisen. Auf diese Weise kann präzise eine Gesamtreflexion definiert
werden.
[0042] Vorzugsweise ist das Verkleidungselement schallabsorbierend ausgebildet. Der Begriff
"schallabsorbierend" bezieht sich dabei auf eine Aufnahme beziehungsweise Schlucken
von Schallwellen im hörbaren Bereich. Beispielsweise kann es entsprechend der Deutschen
Industrienorm DIN EN ISO 354:2003 als Beispielsweise kann das Verkleidungselement
zur Schallabsorption perforiert ausgebildet oder mit perforierten Bereichen ausgestattet
sein. Dabei weist das Verkleidungselement in einem Frequenzbereich von etwa 100 Hz
bis etwa 4'000 Hz einen Schallabsorptionskoeffizient von mindestens etwa 0.3 auf.
Mit einem solchen Verkleidungselement kann das gleiche Element beziehungsweise Bauteil
dazu eingesetzt werden, einerseits einen Arbeitsplatz auszuleuchten und andererseits
den Arbeitsplatz vor Lärm beziehungsweise unerwünschtem Schall zu schützen. Auch in
anderen Anwendungen kann ein solches Verkleidungselement zur Beleuchtung und gleichzeitigen
Lärmreduktion verwendet werden. Dadurch kann das Verkleidungselement als multifunktionales
Bauteil ausgestaltet sein, was in vielen Anwendungen vorteilhaft sein kann. Beispielsweise
kann mit einem solchen Verkleidungselement eine Nachhallzeit von im Durchschnitt weniger
als 0.6 Sekunden erreicht werden.
[0043] Bevorzugt weist das Verkleidungselement dabei eine Schicht aus schallabsorbierendem
Material auf. Solche Materialien können beispielsweise Filze, Schaumstoffe, gelochtes
Holz, gelochte Folien, Textitlien oder Ähnliches sein. Auf diese Weise kann das Verkleidungselement
effizient als Schallschutzbauteil ausgebildet sein. Dabei ist die Schicht aus schallabsorbierendem
Material vorzugsweise an der Vorderseite des Trägermaterials angeordnet. Die Vorderseite
ist typischerweise zum Raum beziehungsweise zum Arbeitsplatz hin ausgerichtet. Die
erwähnte Schicht kann auf diese Weise entsprechend effizient Schall am Zielort absorbieren
beziehungsweise diesen vor Lärm schützen. Dabei ist die Schicht aus schallabsorbierendem
Material vorzugsweise lichtdurchlässig. Auf diese Weise kann Licht diese Schicht durchdringen
und von einer hinter ihr angeordneten Struktur reflektiert werden.
[0044] Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit einem Lichtstrahler,
einem Arbeitsplatz und einem Verkleidungselement in einer vorstehend beschriebenen
Ausführungsform. Bei dem Beleuchtungssystem ist das Verkleidungselement an einer Wand
oder einer Decke eines Raumes befestigt, der Lichtstrahler dazu ausgestaltet, einen
Strom von sichtbarem Licht an das Verkleidungselement zu strahlen, und das Verkleidungselement
so beschaffen, dass der vom Lichtstrahler an das Verkleidungselement gestrahlte Strom
von sichtbarem Licht ein Leuchtenobjekt mit vordefinierten Leuchteigenschaften erzeugt.
Das Leuchtenobjekt leuchtet gezielt den Arbeitsplatz aus.
[0045] Der "Lichtstrahler" wie er im Beleuchtungssystem vorgesehen ist, umfasst typischerweise
zumindest ein Leuchtmittel insbesondere ein LED-Leuchtmittel und eine Optik, mit der
vom Leuchtmittel abgegebenes Licht eingestellt beziehungsweise angepasst wird. Insbesondere
erzeugt das Leuchtmittel zusammen mit der Optik den Strom von sichtbarem Licht.
[0046] Der Begriff "Leuchtenobjekt", wie er im Zusammenhang mit dem Beleuchtungssystem verwendet
wird, bezieht sich auf eine homogene oder inhomogene geschlossene Lichtfläche mit
einer definierten Grenze beziehungsweise scharfen Kanten. Das Leuchtenobjekt kann
eine beliebige Form am Verkleidungselement aufweisen. Insbesondere kann es rund oder
polygonal geformt sein. Das Leuchtenobjekt kann so beschaffen beziehungsweise eingestellt
sein, dass die Lichtfläche keine homogene Leuchtdichteverteilung hat. Diese kann beispielsweise
im Zentrum höher sein. Das menschliche Auge muss dies nicht unbedingt wahrnehmen,
am Arbeitsplatz kann es aber bemerkbar sein. So kann die Beleuchtungsstärke zwischen
Wand und Tisch eingestellt werden. Die beiden Extrema können als "Center Beam" und
als "Ring Beam" bezeichnet werden.
[0047] Unter dem Begriff "definierte Grenze" wird in diesem Zusammenhang ein Abnahme der
Leuchtdichte auf dem Verkleidungselement auf höchstens 10%, höchstens 5% oder quasi
0% verstanden, die über maximal etwa 30% eines Durchmessers beziehungsweise über maximal
etwa 15% eines Radius des Leuchtenobjekts oder einer Zentrumszone davon erfolgt. Dabei
kann die Zentrumszone ein Bereich des Leuchtenobjekts sein, der nicht der definierten
Grenze also einer Grenzzone zuzuordnen ist. Die Zentrumszone kann eine homogene Lichtfläche
sein oder sie kann beispielsweise vom Zentrum weg zur Randzone hin einen Leuchtdichtengradienten
aufweisen. Der Durchmesser kann bei unrunden Formen des Leuchtenobjekts ein angenäherter
Durchmesser sein. Beispielsweise kann er bei einer quadratischen Form einer Diagonalen
des Quadrats entsprechen.
[0048] Unter dem Begriff "scharfe Kante" wird in diesem Zusammenhang eine Abnahme Leuchtdichte
um mindestens etwa 20%, mindestens etwa 25%, mindestens etwa 30%, mindestens etwa
40% oder mindestens etwa 50% vorzugsweise auf etwa 0% verstanden, wobei diese Abnahme
über maximal etwa 10% des Durchmessers des Leuchtenobjekts oder einer Zentrumszone
davon erfolgt.
[0049] Über ein solches Leuchtenobjekt können die Charakteristika des von der Raumdecke
reflektierten Lichts verhältnismässig genau eingestellt werden. Das Leuchtenobjekt
kann ein Spot oder eine beliebige andere Leuchtenform sein. Insbesondere können mit
einem solchen Beleuchtungssystem die oben im Zusammenhang mit dem Verkleidungselement
beschriebenen Effekte und Vorteile effizient im Zusammenhang mit einem Arbeitsplatz
verwirklicht werden.
[0050] Vorzugsweise ist beim Beleuchtungssystem der Lichtstrahler ortsfest mit dem Arbeitsplatz
verbunden. Er kann beispielsweise in ein Tischbein eines Schreibtischs integriert
oder am Rand einer Tischplatte des Bürotischs befestigt sein. In dieser Ausführungsform
des Beleuchtungssystems kann der Lichtstrahler mit dem Arbeitsplatz beziehungsweise
Bürotisch mitbewegt werden beziehungsweise mitwandern. Dies ermöglicht ein äusserst
flexibles und einfaches Beleuchten von Arbeitsplätzen.
[0051] Bevorzugt weist der Lichtstrahler eine Stelleinheit auf, mit der Eigenschaften des
Stroms von sichtbarem Licht einstellbar sind. Mit der Stelleinheit können beispielsweise
die Lichtfarbe und/oder die Intensität eingestellt werden. Dies ermöglicht die Erzeugung
eines angepassten und wohldefinierten Leuchtenobjekts am Verkleidungselement.
[0052] Dabei ist die Stelleinheit des Lichtstrahlers vorzugsweise dazu ausgestaltet, eine
Richtung des Stroms von sichtbarem Licht zu verändern. Zudem ist sie vorzugsweise
dazu ausgestaltet ist, einen Fokus des Lichtstroms zu verändern. Dazu kann der Lichtstrahler
beispielsweise mit einem Teleskop ausgestattet sein. Auf diese Weise kann das Leuchtenobjekt
flexibel am Verkleidungselement erzeugt und bei sich ändernden Arbeitsplätzen angepasst
werden. Insbesondere kann die Stelleinheit eine Veränderung des Fokus und des Abstrahlwinkels
ermöglichen. Mit dem Fokus kann die Randschärfe des Leuchtenobjekts und mit dem Winkel
die Grösse des Leuchtenobjekts eingestellt werden.
[0053] Vorzugsweise umfasst das Beleuchtungssystem eine Überwachungseinheit, die mit der
Stelleinheit des Lichtstrahlers verbunden ist, wobei die Überwachungseinheit dazu
ausgebildet ist, den Arbeitsplatz zu überwachen und bei einer festgestellten Änderung
des Arbeitsplatzes die Stelleinheit zu aktivieren, wobei die Stelleinheit den Strom
von sichtbarem Licht so einstellt, dass die Ausleuchtung des Arbeitsplatzes durch
das Leuchtenobjekt des Verkleidungselements konstant bleibt. Die Änderung des Arbeitsplatzes
kann beispielsweise ein Verschieben des Arbeitsplatzes beziehungsweise des Schreibtisches
sein. Auch eine Veränderung der Höhe des Schreibtisches kann eine Änderung des Arbeitsplatzes
sein, die von der Überwachungseinheit überwacht und erfasst wird. In einem solchen
Beleuchtungssystem kann der Lichtstrahler fix im Raum angeordnet sein. Bei einer Änderung
des Arbeitsplatzes kann das Leuchtenobjekt am Verkleidungselement automatisch verändert
werden, sodass die Ausleuchtung des Arbeitsplatzes konstant bleibt. Das Beleuchtungssystem
kann also automatisiert die Beleuchtungssituation anpassen, die virtuelle Deckenleuchte
kann beispielsweise mit dem Arbeitsplatz mitwandern und somit eine konstante Ausleuchtung
gewährleisten.
[0054] Vorzugsweise umfasst die Überwachungseinheit einen Sensor, der die Position und/oder
die Ausrichtung des Arbeitsplatzes erfasst. Der Sensor kann insbesondere auf die Erfassung
von Bewegungen des Arbeitsplatzes ausgerichtet sein. Dies ermöglicht ein automatisiertes
und schnelles Feststellen und Erfassen einer Änderung des Arbeitsplatzes.
[0055] Vorzugsweise ist der vom Lichtstrahler an das Verkleidungselement zu strahlende Strom
von sichtbarem Licht ein gerichteter oder teildiffuser Strom von sichtbarem Licht.
Mit einem solchen Strom kann besonders genau und effizient das Leuchtenobjekt am Verkleidungselement
erzeugt werden.
[0056] Die vorliegende Offenbarung umfasst weiter folgende Ausführungsbeispiele:
[0057] Ausführungsbeispiel 1 ist ein Verkleidungselement zur zumindest teilweisen Abdeckung
einer Decke oder einer Wand eines Raumes, umfassend:
- ein flächiges Trägersubstrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite,
- eine an der Rückseite des Trägersubstrats angeordnete Befestigungsstruktur, die zur
Befestigung des Verkleidungselements an einer Wand beziehungsweise einer Decke ausgebildet
ist, und
- eine an der Vorderseite des Trägersubstrats angeordnete Lichtformstruktur, die dazu
ausgebildet ist, einen auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl zu reflektieren
und im reflektierten Licht vordefinierte Lichteigenschaften zu erzeugen.
[0058] Ausführungsbeispiel 2 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 1, bei
dem die Befestigungsstruktur einen Kleber umfasst.
[0059] Ausführungsbeispiel 3 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 1 oder
2, bei dem die Befestigungsstruktur Magnete umfasst.
[0060] Ausführungsbeispiel 4 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem das Trägersubstrat eine Folie ist.
[0061] Ausführungsbeispiel 5 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem das Trägersubstrat eine Platte ist.
[0062] Ausführungsbeispiel 6 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem die Lichtformstruktur Reflexionskonturen aufweist, die das reflektierte Licht
richten.
[0063] Ausführungsbeispiel 7 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 6, bei
dem die Reflexionskonturen der Lichtformstruktur Konusse, Kegel, Prismen und/oder
Pyramiden umfassen.
[0064] Ausführungsbeispiel 8 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem die Lichtformstruktur eine erste Reflexionsschicht und eine zweite Reflexionsschicht
umfasst, wobei
- die erste Reflexionsschicht näher bei der Vorderseite des Trägersubstrats liegt als
die zweite Reflexionsschicht,
- die erste Reflexionsschicht und die zweite Reflexionsschicht unterschiedliche Reflexionseigenschaften
aufweisen, und
- die zweite Reflexionsschicht teilweise lichtdurchlässig ist.
[0065] Ausführungsbeispiel 9 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 8, bei
dem die zweite Reflexionsschicht teilweise lichtdurchlässig ist, indem sie gelocht
ausgebildet ist.
[0066] Ausführungsbeispiel 10 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
das eine Stelleinrichtung umfasst, wobei die Lichtformstruktur mittels der Stelleinrichtung
so veränderbar ist, dass sie die vordefinierte Lichteigenschaften des reflektierten
Lichts einstellt.
[0067] Ausführungsbeispiel 11 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 10, bei
dem die Lichtformstruktur Pigmente und die Stelleinrichtung mindestens eine Elektrode
umfassen, wobei die mindestens eine Elektrode dazu ausgebildet ist, die Pigmente zu
ordnen.
[0068] Ausführungsbeispiel 12 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 11, bei
dem die Pigmente als gedruckte Struktur in einer Folie vorgesehen sind.
[0069] Ausführungsbeispiel 13 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 11 oder
12, bei dem die Stelleinrichtung eine Steuerung umfasst, welche die Speisung der mindestens
einen Elektrode regelt.
[0070] Ausführungsbeispiel 14 ist das Verkleidungselement von einem der Ausführungsbeispiele
10 bis 13, das ein Photovoltaikelement zur Speisung der Stelleinrichtung umfasst.
[0071] Ausführungsbeispiel 15 ist das Verkleidungselement von einem der Ausführungsbeispiele
10 bis 14, bei dem ein Hintergrund silbern und die Pigmente weiss sind.
[0072] Ausführungsbeispiel 16 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem die Lichtformstruktur inhomogene Reflexionseigenschaften aufweist.
[0073] Ausführungsbeispiel 17 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 16, bei
dem die Lichtformstruktur inhomogene Reflexionseigenschaften aufweist, indem sie mehrere
Bereiche umfasst, die dazu ausgebildet sind, einen auf das Verkleidungselement gerichteten
Lichtstrahl voneinander verschieden zu reflektieren.
[0074] Ausführungsbeispiel 18 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 17, bei
dem die mehreren Bereiche der Lichtformstruktur einen diffusen Bereich umfassen, der
dazu ausgebildet ist, einen auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl teildiffus
oder diffus zu reflektieren.
[0075] Ausführungsbeispiel 19 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 18, bei
dem der diffuse Bereich mindestens etwa 50% oder mindestens etwa 60% oder vorzugsweise
etwa 70% der Fläche ausmacht, mit welcher der auf das Verkleidungselement gerichtete
Lichtstrahl reflektierbar ist.
[0076] Ausführungsbeispiel 20 ist das Verkleidungselement von einem der Ausführungsbeispiele
17 bis 19, bei dem die mehreren Bereiche der Lichtformstruktur einander wiederkehrend
abwechseln.
[0077] Ausführungsbeispiel 21 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 20, bei
dem zumindest einer der mehreren Bereiche der Lichtformstruktur gepunktet ausgeführt
ist.
[0078] Ausführungsbeispiel 22 ist das Verkleidungselement von einem der Ausführungsbeispiele
17 bis 21, bei dem zumindest einer der mehreren Bereiche der Lichtformstruktur mittels
Besprühen mit einem Farbstoff hergestellt ist.
[0079] Ausführungsbeispiel 23 ist das Verkleidungselement von einem der Ausführungsbeispiele
17 bis 22, bei dem die mehreren Bereiche aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut
sind, sodass verschieden reflektierende Bereiche unterschiedliche Materialien aufweisen.
[0080] Ausführungsbeispiel 24 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
das schallabsorbierend ausgebildet ist.
[0081] Ausführungsbeispiel 25 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 24, das
in einem Frequenzbereich von etwa 100 Hz bis etwa 4'000 Hz einen Schallabsorptionskoeffizient
von mindestens etwa 0.3 aufweist.
[0082] Ausführungsbeispiel 26 ist das Verkleidungselement von einem der vorangehenden Ausführungsbeispiel
24 oder 25, das eine Schicht aus schallabsorbierendem Material aufweist.
[0083] Ausführungsbeispiel 27 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 26, bei
dem die Schicht aus schallabsorbierendem Material an der Vorderseite des Trägermaterials
angeordnet ist.
[0084] Ausführungsbeispiel 28 ist das Verkleidungselement von Ausführungsbeispiel 27, bei
dem die Schicht aus schallabsorbierendem Material lichtdurchlässig ist.
[0085] Ausführungsbeispiel 29 ist ein Beleuchtungssystem mit einem Lichtstrahler, einem
Arbeitsplatz und einem Verkleidungselement nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele,
bei dem
- das Verkleidungselement an einer Wand oder einer Decke eines Raumes befestigt ist,
- der Lichtstrahler dazu ausgestaltet ist, einen Strom von sichtbarem Licht an das Verkleidungselement
zu strahlen,
- das Verkleidungselement so beschaffen ist, dass der vom Lichtstrahler an das Verkleidungselement
gestrahlte Strom von sichtbarem Licht ein Leuchtenobjekt mit vordefinierten Leuchteigenschaften
erzeugt, und
- das Leuchtenobjekt gezielt den Arbeitsplatz ausleuchtet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0086] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Hilfe der schematischen Zeichnung.
Insbesondere werden im Folgenden das erfindungsgemässe Verkleidungselement und das
erfindungsgemässe Beleuchtungssystem mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand
von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Beleuchtungssystems mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen
Verkleidungselements;
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht des Verkleidungselements von Fig. 1;
- Fig. 3
- eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Verkleidungselements;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Verkleidungselements;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Verkleidungselements; und
- Fig. 6
- eine Aufsicht eines Ausschnitts eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen
Verkleidungselements.
Weq(e) zur Ausführung der Erfindung
[0087] Bestimmte Ausdrücke werden in der folgenden Beschreibung aus praktischen Gründen
verwendet und sind nicht einschränkend zu verstehen. Die Wörter "rechts", "links",
"unten" und "oben" bezeichnen Richtungen in der Zeichnung, auf die Bezug genommen
wird. Die Ausdrücke "nach innen", "nach aussen" "unterhalb", "oberhalb", "links",
"rechts" oder ähnliche werden zur Beschreibung der Anordnung bezeichneter Teile zueinander,
der Bewegung bezeichneter Teile zueinander und der Richtungen hin zum oder weg vom
geometrischen Mittelpunkt der Erfindung sowie benannter Teile derselben wie in den
Fig. dargestellt verwendet. Diese räumlichen Relativangaben umfassen auch andere Positionen
und Ausrichtungen als die in den Fig. dargestellten. Zum Beispiel wenn ein in den
Fig. dargestelltes Teil umgedreht wird, sind Elemente oder Merkmale, die als "unterhalb"
beschrieben sind, dann "oberhalb". Die Terminologie umfasst die oben ausdrücklich
erwähnten Wörter, Ableitungen von denselben und Wörter ähnlicher Bedeutung.
[0088] Das Weglassen eines Aspekts in der Beschreibung oder einer Fig. lässt nicht darauf
schliessen, dass dieser Aspekt in dem zugehörigen Ausführungsbeispiel fehlt. Vielmehr
kann ein solches Weglassen der Klarheit und dem Verhindern von Wiederholungen dienen.
Ähnliche Bezugszeichen in zwei oder mehreren Fig. stehen für ähnliche oder gleiche
Elemente.
[0089] Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Beleuchtungssystems
1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verkleidungselements
6. Dabei ist das Beleuchtungssystem 1 in einem Büroraum 4 mit einer Raumdecke 41,
Wänden 42 und einem Boden 43 eingerichtet. Auf dem Boden 43 des Büroraums 4 ist ein
Schreibtisch 3 mit vier Tischbeinen 32 und einer Tischplatte 31 angeordnet. Eine Oberseite
der Tischplatte 31 bildet einen Arbeitsplatz 311.
[0090] Das Beleuchtungssystem 1 umfasst den Arbeitsplatz 311, das Verkleidungselement 6
und eine Lichtstele 2 als Lichtstrahler. Die Lichtstele 2 ist mit einem LED-Leuchtmittel
21, einer Optik und einer Stelleinrichtung ausgestattet. Mittels der Stelleinrichtung
ist die Lichtstele 2 konfigurier- beziehungsweise einstellbar. Die Lichtstele 2 ist
vor einer Kante der Tischplatte 31 auf dem Boden 43 aufgestellt.
[0091] Das Verkleidungselement 6 ist flächig und padartig ausgebildet und weist eine etwa
kreisrunde Grundform auf. Es ist an der Raumdecke 41 befestigt und umfasst eine Lichtformstruktur
61, die nach unten ausgerichtet ist. Das Verkleidungselement 6 deckt so die Decke
41 an der Stelle, an der es montiert ist, ab.
[0092] Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Lichtformstruktur 61 des Verkleidungselements
6 eine pyramidenförmige Mikrostruktur als Reflexionskontur auf. So kann sie als matte
Streustruktur, als spiegelnde Struktur oder als Mischung davon ausgebildet sein. Das
Verkleidungselement 6 umfasst weiter eine Trägerfolie 62 als flächiges Trägersubstrat
mit einer oberen Vorderseite und einer unteren Rückseite. An der Rückseite der Trägerfolie
ist eine Klebschicht 63 als Befestigungsstruktur angeordnet, die zur Befestigung des
Verkleidungselements 6 an der Decke 41 ausgebildet ist. Die Lichtformstruktur 61 ist
an der Vorderseite der Trägerfolie 62 angeordnet und dazu ausgebildet, einen auf das
Verkleidungselement 6 gerichteten Lichtstrahl zu reflektieren und im reflektierten
Licht vordefinierte Lichteigenschaften zu erzeugen.
[0093] In Fig. 1 ist weiter ersichtlich, dass die Lichtstele 2 über sein LED-Leuchtmittel
21 und seine Optik einen Lichtstrom 22 abstrahlt, das heisst einen Strom von sichtbarem
Licht, an das an der Raumdecke 41 befestigte Verkleidungselement 6 sendet. Die Lichtformstruktur
61 ist mit seiner Reflexionskontur so beschaffen, dass der Lichtstrom 22 einen Spot
5 als Leuchtenobjekt mit vordefinierten Leuchteigenschaften beziehungsweise einer
vordefinierten LVK erzeugt. Der Spot 5 hat eine kreisrunde homogene Zentrumszone 51
und einen scharfkantigen Rand 52 als Abschluss. Die Lichtstele 2 ist so konfiguriert,
dass der am Verkleidungselement 6 erzeugte Spot 5 den Arbeitsplatz 311 bevorzugt ausleuchtet.
Insbesondere wird dadurch ein Bereich der Oberseite des Schreibtisches 3 erhellt beziehungsweise
angeschienen, der neben einem auf dem Schreibtisch 3 angeordneten Bildschirm liegt.
[0094] Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verkleidungselements
60. Das Verkleidungselement 60 umfasst eine Trägerfolie 620 als flächiges Trägersubstrat
mit einer oberen Vorderseite und einer unteren Rückseite. An der Rückseite der Trägerfolie
620 ist eine Mehrzahl von Magneten 630 als Befestigungsstruktur angeordnet. Die Magnete
630 sind insbesondere dazu vorgesehen, das Verkleidungselement 60 an einer metallenen
Decke oder Wand zu befestigen. An der Vorderseite der Trägerfolie 620 ist eine zweiteilige
Lichtformstruktur angeordnet, die eine näher bei der Vorderseite der Trägerfolie 620
liegende erste Reflexionsschicht 640 und eine weiter von der Vorderseite der Trägerfolie
620 entfernte zweite Reflexionsschicht 610 umfasst.
[0095] Die erste Reflexionsschicht 640 ist eine Spiegelschicht, welche auftreffendes Licht
gerichtet reflektiert. Die zweite Reflexionsschicht 610 reflektiert das Licht diffus.
Somit weisen die erste Reflexionsschicht 640 und die zweite Reflexionsschicht 610
unterschiedliche Reflexionseigenschaften auf. Die zweite Reflexionsschicht 610 ist
gelocht ausgebildet. Insbesondere umfasst sie schachbrettartig angeordnete quadratische
Lochungen, durch welche hindurch Licht auf die erste Reflexionsschicht 640 gelangen
kann. Sie ist somit teilweise lichtdurchlässig. Über die zweiteilige Ausgestaltung
der Lichtformstruktur kann das Verkleidungselement 60 Licht sowohl diffus als auch
gerichtet reflektieren. Dadurch kann eine für viele Anwendungen gewünschte LVK erzeugt
werden.
[0096] In Fig. 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verkleidungselements
68 gezeigt. Es umfasst eine Trägerfolie 628 als flächiges Trägersubstrat mit einer
oberen Vorderseite und einer unteren Rückseite. An der Rückseite der Trägerfolie 628
ist eine Klebschicht 638 als Befestigungsstruktur angeordnet. An der Vorderseite der
Trägerfolie 628 ist eine Lichtformstruktur 618 mit einer durchgehenden flächigen Spiegelschicht
angebracht, die in einem Substrat 6118 angeordnete Pigmente 6128 aufweist. Das Substrat
6118 und die Pigmente 6128 können als gedruckte Struktur in einer Folie vorgesehen
sein. Das Verkleidungselement 68 umfasst weiter eine Stelleinrichtung mit einer positiven
Elektrode, also einer Anode 6138, und einer negativen Elektrode, also einer Katode
6148. Die Anode 6138 und die Katode 6148 liegen am Rand des Substrats 6118 einander
gegenüber.
[0097] Das Verkleidungselement 68 umfasst weiter eine Steuerung, die mit der Katode 6148
und der Anode 6138 verbunden ist. Mittels der Steuerung können die beiden Elektroden
so eingestellt werden, dass die Pigmente 6128 geordnet und ausgerichtet werden. Dadurch
können die Reflexionseigenschaften der Lichtformstruktur mittels der Stelleinrichtung
so verändert werden, dass die Lichteigenschaften des vom Verkleidungselement 68 reflektierten
Lichts eingestellt wird. In einer anderen Ausführung des Verkleidungselements von
Fig. 4 sind die einen Pigmente silbern und somit gerichtet reflektierend und die anderen
Pigmente weiss und somit diffus reflektierend.
[0098] Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verkleidungselements
69. Es umfasst eine Trägerfolie 629 als flächiges Trägersubstrat mit einer oberen
Vorderseite und einer unteren Rückseite. An der Rückseite der Trägerfolie 629 ist
eine Klebschicht 639 als Befestigungsstruktur angeordnet. An der Vorderseite der Trägerfolie
629 ist eine Lichtformstruktur angebracht, die eine klare Flüssigkeit umfasst, in
der negativ geladene dunkle Mikropartikel 649 und positiv geladene helle Mikropartikel
619 enthalten sind.
[0099] Das Verkleidungselement 69 beziehungsweise seine Lichtformstruktur umfasst weiter
einen Spannungsgenerator, mit dem selektiv bevorzugte elektrische Spannungen in der
Flüssigkeit der Lichtformstruktur erzeugt werden können. So können durch einmaliges
Anlegen einer elektrischen Spannung die Mikropartikel 619, 649 systematisch angeordnet
werden. Dabei ist zum Aufrechterhalten der systematischen Anordnung beziehungsweise
des Bildes keinerlei Energie nötig, das einmal hergestellte Bild bleibt erhalten.
[0100] In Fig. 5 ist sind die Mikropartikel 619, 649 in einer schachbrettartigen Struktur
angeordnet. So können die Reflexionseigenschaften der Lichtformstruktur individuell
und flexibel verändert werden, sodass die Lichteigenschaften des vom Verkleidungselement
69 reflektierten Lichts eingestellt werden kann.
[0101] Fig. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verkleidungselements
67. Es umfasst eine Trägerfolie 627 als flächiges Trägersubstrat mit einer oberen
Vorderseite und einer unteren Rückseite. An der Rückseite der Trägerfolie 627 ist
eine Klebschicht als Befestigungsstruktur bangeordnet. Die Vorderseite der Trägerfolie
627 ist bedruckt, wobei ein Hintergrund 6117 des Drucks erste Lichtlenkeigenschaften
aufweist und eine Musterung 6127 des Drucks zweite Lichtlenkeigenschaften. Die Musterung
6127 umfasst eine Vielzahl von regelmässig angeordneten Punkten. Durch die Dimensionierung
der Punkte der Musterung 6127 des Drucks und die Anordnung der Punkte auf dem Hintergrund
6117 des Drucks können die Lichteigenschaften des Verkleidungselements 67 auf eine
vorgesehene Verwendung angepasst sein.
[0102] Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt
und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung
illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend.
Um die Erfindung nicht zu verklären, können in gewissen Fällen wohlbekannte Strukturen
und Techniken nicht im Detail gezeigt und beschrieben sein. Es versteht sich, dass
Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden
Ansprüche zu verlassen. Insbesondere deckt die vorliegende Erfindung weitere Ausführungsbeispiele
mit irgendwelchen Kombinationen von Merkmalen ab, die von den explizit beschriebenen
Merkmalskombinationen abweichen können. Beispielsweise kann die Lichtformstruktur
als elektrochromatische Glasscheibe ausgebildet sein. Dabei kann diese milchig sein,
wenn kein Strom zugeführt wird oder transparent, wenn sie mit Strom beaufschlagt wird.
Oder sie kann eine auf einem anderen Prinzip beruhende Glasscheibe sein, die zwischen
weiss beziehungsweise milchigweiss und transparent umschalten kann. Eine Seite der
Glasscheibe ist dabei vorzugsweise flächig mit einer Spiegelschicht versehen.
[0103] Die vorliegende Offenbarung umfasst auch Ausführungsformen mit jeglicher Kombination
von Merkmalen, die vorstehend oder nachfolgend zu verschiedenen Ausführungsformen
genannt oder gezeigt sind. Sie umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren,
auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend
oder nachfolgend nicht genannt sind. Auch können die in den Figuren und der Beschreibung
beschriebenen Alternativen von Ausführungsformen und einzelne Alternativen deren Merkmale
vom Erfindungsgegenstand beziehungsweise von den offenbarten Gegenständen ausgeschlossen
sein. Die Offenbarung umfasst Ausführungsformen, die ausschliesslich die in den Ansprüchen
beziehungsweise in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale umfasst sowie
auch solche, die zusätzliche andere Merkmale umfassen.
[0104] Im Weiteren schliesst der Ausdruck "umfassen" und Ableitungen davon andere Elemente
oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel "ein" bzw. "eine"
und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen
aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit beziehungsweise einen Schritt erfüllt
sein. Die Begriffe "im Wesentlichen", "etwa", "ungefähr" und dergleichen in Verbindung
mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau
die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Die Begriffe "etwa" und "ungefähr"
im Zusammenhang mit einem gegebenen Zahlenwert oder -bereich kann sich auf einen Wert
beziehungsweise Bereich beziehen, der innerhalb 20%, innerhalb 10%, innerhalb 5% oder
innerhalb 2% des gegebenen Werts beziehungsweise Bereichs liegt. Alle Bezugszeichen
in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend zu verstehen.
1. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) zur zumindest teilweisen Abdeckung einer Decke
(41) oder einer Wand (42) eines Raumes (4), umfassend
ein flächiges Trägersubstrat (62; 620; 627; 628; 629) mit einer Vorderseite und einer
Rückseite,
eine an der Rückseite des Trägersubstrats (62; 620; 627; 628; 629) angeordnete Befestigungsstruktur
(63; 630; 638; 639), die zur Befestigung des Verkleidungselements (6; 60; 67, 68;
69) an einer Wand (42) beziehungsweise einer Decke (41) ausgebildet ist, und
eine an der Vorderseite des Trägersubstrats (62; 620; 627, 628; 629) angeordnete Lichtformstruktur
(61; 610, 640; 6117, 6127; 618; 619, 649), die dazu ausgebildet ist, einen auf das
Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) gerichteten Lichtstrahl (22) zu reflektieren
und im reflektierten Licht vordefinierte Lichteigenschaften zu erzeugen.
2. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei
dem die Lichtformstruktur (61; 610, 640; 6117, 6127; 618; 619, 649) eine erste Reflexionsschicht
(640) und eine zweite Reflexionsschicht (610) umfasst, wobei
die erste Reflexionsschicht (640) näher bei der Vorderseite des Trägersubstrats (62;
620; 627; 628; 629) liegt als die zweite Reflexionsschicht (610),
die erste Reflexionsschicht (640) und die zweite Reflexionsschicht (610) unterschiedliche
Reflexionseigenschaften aufweisen, und
die zweite Reflexionsschicht (610) teilweise lichtdurchlässig ist.
3. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 2, bei dem die zweite Reflexionsschicht
(610) teilweise lichtdurchlässig ist, indem sie gelocht ausgebildet ist.
4. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das
eine Stelleinrichtung (6138, 6148) umfasst, wobei die Lichtformstruktur (61; 610,
640; 6117, 6127; 618; 619, 649) mittels der Stelleinrichtung (6138, 6148) so veränderbar
ist, dass sie die vordefinierte Lichteigenschaften des reflektierten Lichts einstellt.
5. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 4, bei dem die Lichtformstruktur
(61; 610, 640; 6117, 6127; 618; 619, 649) Pigmente (6128) und die Stelleinrichtung
(6138, 6148) mindestens eine Elektrode (6138, 6148) umfassen, wobei die mindestens
eine Elektrode (6138, 6148) dazu ausgebildet ist, die Pigmente (6128) zu ordnen.
6. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 5, bei dem die Pigmente (6128)
als gedruckte Struktur in einer Folie vorgesehen sind.
7. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Stelleinrichtung
(6138, 6148) eine Steuerung umfasst, welche die Speisung der mindestens einen Elektrode
(6138, 6148) regelt.
8. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, das ein
Photovoltaikelement zur Speisung der Stelleinrichtung (6138, 6148) umfasst.
9. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei
dem die Lichtformstruktur inhomogene Reflexionseigenschaften aufweist.
10. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 9, bei dem die Lichtformstruktur
inhomogene Reflexionseigenschaften aufweist, indem sie mehrere Bereiche umfasst, die
dazu ausgebildet sind, einen auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl voneinander
verschieden zu reflektieren.
11. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 10, bei dem die mehreren Bereiche
der Lichtformstruktur einen diffusen Bereich umfassen, der dazu ausgebildet ist, einen
auf das Verkleidungselement gerichteten Lichtstrahl teildiffus oder diffus zu reflektieren.
12. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 11, bei dem der diffuse Bereich
mindestens etwa 50% oder mindestens etwa 60% oder vorzugsweise etwa 70% der Fläche
ausmacht, mit welcher der auf das Verkleidungselement gerichtete Lichtstrahl reflektierbar
ist.
13. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das
schallabsorbierend ausgebildet ist.
14. Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach Anspruch 13, das in einem Frequenzbereich
von etwa 100 Hz bis etwa 4'000 Hz einen Schallabsorptionskoeffizient von mindestens
etwa 0.3 aufweist.
15. Beleuchtungssystem mit einem Lichtstrahler (2), einem Arbeitsplatz (311) und einem
Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei
dem
das Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) an einer Wand (42) oder einer Decke (41)
eines Raumes (4) befestigt ist,
der Lichtstrahler (2) dazu ausgestaltet ist, einen Strom von sichtbarem Licht an das
Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) zu strahlen,
das Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) so beschaffen ist, dass der vom Lichtstrahler
(2) an das Verkleidungselement (6; 60; 67; 68; 69) gestrahlte Strom von sichtbarem
Licht ein Leuchtenobjekt (5) mit vordefinierten Leuchteigenschaften erzeugt, und
das Leuchtenobjekt (5) gezielt den Arbeitsplatz (311) ausleuchtet.