VORRICHTUNG ZUM BLENDUNGSREDUZIERTEN BELEUCHTEN VONEINANDER GETRENNTER ARBEITSBEREICHE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum blendungsreduzierten Beleuchten voneinander getrennter Arbeitsbereiche mit einer gemeinsamen Abstrahlfläche und je einem Arbeitsbereich zugeordneten, wahlweise schaltbaren Gruppen von Leuchtquellen.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Beleuchten voneinander getrennter Arbeitsbereiche bekannt, die beispielsweise beim Ausleuchten von gegenüberliegenden Arbeitsplätzen auf Schreibtischen Anwendung finden. Dabei weisen die Vorrichtungen beispielsweise zwei getrennt schaltbare Leuchtsegmente auf, die jeweils einen Arbeitsbereich ausleuchten. Trotz Ausschalten eines der Leuchtsegmente bleibt bei solchen Vorrichtungen aber die subjektiv empfundene Blendung am weiterhin beleuchteten Arbeitsbereich gleich, da die Leuchtdichte, also die abgestrahlte Leuchtstärke über die Abstrahlfläche des dem beleuchteten Arbeitsbereich zugeordneten Leuchtsegmentes konstant bleibt.

[0003] Die US20040105264A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der mehrere Leuchtquellen auf einem konvexen Träger angeordnet sind und einzeln ein- und ausgeschaltet werden können, um unterschiedliche Arbeitsbereiche in Hinblick auf Lichtstärke und Lichtfarbe unterschiedlich auszuleuchten. Das Ausschalten einzelner Leuchtquellen führt allerdings auch bei dieser Ausführungsform nicht zu einer Reduktion der subjektiv empfundenen Blendung am weiterhin beleuchteten Arbeitsbereich, es sei denn, die Beleuchtungsstärke selbst wird für diesen Arbeitsbereich reduziert.

[0004] Die US5086375A zeigt ein Lichtsystem zum Ausleuchten mehrerer Raumbereiche, bei der, je ein Leuchtsegment einem Raumbereich fest zugewiesen ist und die Leuchtsegmente wahlweise je nach auszuleuchtendem Raumbereich aktiviert werden können. Nachteilig ist daran allerdings, dass beim Aktivieren nur eines Leuchtsegments die wirksame Abstrahlfläche der Leuchte auf das aktive Leuchtsegment begrenzt ist, sodass sich eine verhältnismäßig hohe Blendung ergibt. Darüber hinaus können nur diejenigen Raumbereiche ausgeleuchtet werden, auf die die Leuchtsegmente ausgerichtet sind.

[0005] Die DE102008031987A1 zeigt eine LED-Leuchtvorrichtung, bei der LEDs in einem Hohlkörper angeordnet sind. Der Hohlkörper ist an seiner Innenseite mit einer diffus reflektierenden Schicht versehen. Die LEDs sind so angeordnet, dass das von ihnen emittierte Licht überwiegend auf die diffus reflektierende Schicht gestrahlt und von dort weiter in einen Raumbereich geleitet wird. Das Licht der im Wesentlichen punktförmigen LED wird also über eine verglichen zur LED große diffuse Abstrahlfläche in den Raumbereich umgelenkt, wodurch sich die Blendung reduziert. Dies ermöglicht eine weitere Anpassung des Abstrahlwinkels bei einer hohen Leuchtintensität und nach wie vor geringen Blendung.

[0006] In der EP3293441A1 wird eine Leuchte gezeigt, die mehrere Leuchtsegmente umfasst. Jedes Leuchtsegment weist eine vordefinierte Abstrahlcharakteristik auf und wird zum gezielten Ausleuchten eines Raumbereichs verwendet.

[0007] Die US2014168974A1 schlägt vor, gitterförmige Beleuchtungsmodule für Leuchten, welche eine gleichmäßige Beleuchtung über eine große Fläche bereitstellen sollen, zu verwenden. Die vorgeschlagenen Beleuchtungsmodule weisen dabei verbesserte mechanische Eigenschaften auf.

[0008] Die Leuchte der US2017350564A1 umfasst mehrere Zonen von LED-Leuchten, wobei jede Zone wiederum eine oder mehrere LEDs umfasst. Die LEDs weisen dabei unterschiedliche Spektren auf, sodass verschiedene Abstrahlcharakteristika durch die Kombination von LEDs verschiedener Spektren erzeugt werden können.

[0009] Der Fahrzeugscheinwerfer der US6152584A weist eine Lichtquelle auf, die zwischen relativ zu einem Reflektor verschoben wird, um zwischen Abblend- und Fernlicht umzuschalten.

[0010] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Vorrichtung zum blendungsreduzierten Beleuchten voneinander getrennter Arbeitsbereiche der eingangs geschilderten Art die subjektive Blendung bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke im Fall von nichtgenutzten und damit nicht beleuchteten Arbeitsbereichen zu reduzieren.

[0011] Die US20120319616A1 zeigt einen Beleuchtungskörper, der mehrere Leuchtsegmente aufweist, die mehrere Leuchtquellen umfassen. Die Leuchtsegmente sind hinter einer gemeinsamen Abstrahlfläche angeordnet. Ausgehend von einem zentralen Leuchtsegment können die weiteren, konzentrisch um das zentrale Leuchtsegment angeordneten Leuchtsegmente zu- bzw. abgeschaltet werden, um den Abstrahlwinkel des Beleuchtungskörpers zu ändern.

[0012] Die DE102011080313A1 zeigt eine Rasterleuchte mit mehreren in einem Raster angeordneten Leuchtsegmenten, die wiederum Leuchtquellen umfassen. Die Intensität und der Abstrahlwinkel können verändert werden, indem einzelne Leuchtquellen zu- bzw. abgeschaltet werden.

[0013] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die gemeinsame Abstrahlfläche von mehreren rasterförmig aneinander angrenzenden Leuchtsegmenten gebildet ist, die jeweils wenigstens eine Leuchtquelle für jeden Arbeitsbereich und ein den Leuchtquellen nachgelagertes optisches Element zum Richten des emittierten Lichtes auf den jeweiligen einen Arbeitsbereich aufweisen.

[0014] Dadurch wird das emittierte Licht immer über die gesamte Abstrahlfläche der Vorrichtung abgegeben, und zwar unabhängig davon, ob eine oder mehrere Arbeitsbereiche ausgeleuchtet werden. Das bedeutet, dass selbst bei gruppenweiser Abschaltung der Leuchtquellen die gesamte Abstrahlfläche der Vorrichtung zur Ausleuchtung der gewählten Arbeitsbereiche genutzt wird. Es wird demzufolge also die für die Blendung verantwortliche Leuchtdichte nicht über den sonst üblichen Parameter der Lichtstärke gesenkt, sondern über die bessere Ausnützung der verfügbaren Abstrahlfläche.

[0015] Die optischen Elemente können als Reflektor und/oder als Linse ausgebildet sein. Handelt es sich bei dem optischen Element um eine Linse, so kann diese zwischen der Leuchtquelle und dem Arbeitsbereich angeordnet sein, sodass das von der Leuchtquelle emittierte Licht erfindungsgemäß auf den der Leuchtquelle zugeordneten Arbeitsbereich gerichtet ist. Wird ein Reflektor als optisches Element verwendet, so kann die Leuchtquelle zwischen dem Reflektor und dem der Leuchtquelle zugeordneten Arbeitsbereich angeordnet sein, um das Licht der Leuchtquelle erfindungsgemäß auf den ihr zugeordneten Arbeitsbereich zu richten. Bei Verwendung von mehreren Linsen und/oder Reflektoren für eine Leuchtquelle können die beschriebenen Anordnungen entsprechend kombiniert werden. Allen Ausführungsformen ist dabei gemein, dass der ausgeleuchtete Raumwinkel durch die Positionierung der Leuchtquelle relativ zu Linse und/oder Reflektor im Leuchtsegment festgelegt werden kann.

[0016] Der Fertigungsaufwand der Vorrichtung kann reduziert werden, indem die Leuchtquellen unterschiedlicher Gruppen eines Leuchtsegmentes außerhalb der optischen Achse des optischen Elements angeordnet sind. Dadurch wird es möglich, gleiche optische Elemente mit denselben optischen Eigenschaften in jedem Leuchtsegment zu verwenden. So wird vermieden, dass jedes Leuchtsegment abhängig von seiner Relativposition bezüglich der Abstrahlfläche unterschiedliche Richteigenschaften, wie beispielsweise Schliff, Brennweite, usw. aufweisen muss, um das Licht der Leuchtquellen erfindungsgemäß auf die Arbeitsbereiche zu richten.

[0017] Das Licht der Leuchtquellen lässt sich besonders einfach auf die jeweiligen Arbeitsbereiche lenken, wenn sich die Leuchtquellen unterschiedlicher Gruppen eines Leuchtsegmentes bezüglich der optischen Achse des optischen Elementes gegenüberliegen. Auf diese Weise kann das optische Element bezüglich einer optischen Achse berechnet und gefertigt werden, sodass beispielsweise auch komplexe Freiformflächenreflektoren oder -Linsen zum Einsatz kommen können. Durch die Positionierung der Leuchtquellen außerhalb dieser optischen Achse kann der ausgeleuchtete Raumwinkel und damit der ausgeleuchtete Arbeitsbereich sodann ohne zusätzlichen Berechnungs- und Simulationsaufwand festgelegt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Leuchtquellen und auch die Arbeitsflächen in Bezug auf die optische Achse des optischen Elementes symmetrisch angeordnet sind.

[0018] Die Blendung in den Randgebieten der ausgeleuchteten Fläche kann zusätzlich reduziert werden, indem zwischen den Leuchtsegmenten von der Abstrahlfläche vorragende Blendlamellen angeordnet sind. Die Blendung korreliert mit dem Raumwinkel der Lichtaustrittsfläche. Die Blendlamellen bilden also eine Barriere für unerwünschtes Licht, welches in einem, gemessen an der ausgeleuchteten Oberfläche, zu geringen Winkel austritt und absorbieren dieses. So kann der ausgeleuchtete Raumwinkel genauer eingegrenzt werden, was insbesondere die Blendung für Personen reduziert, die sich nicht direkt am ausgeleuchteten Arbeitsbereich befinden.

[0019] Um die Strahlengänge an unterschiedliche Arbeitsbereiche anzupassen, wird vorgeschlagen, dass die Leuchtquellen eines Leuchtsegmentes gruppenweise verlagerbar angeordnet sind. Verändern sich die Relativposition der Arbeitsbereiche zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beispielsweise durch einen höheren auszuleuchtenden Schreibtisch oder eine andere Positionierung, vereinfacht sich dadurch das Neuausrichten des emittierten Lichtes. Die Leuchtquellen einer Gruppe können dafür beispielsweise auf einem Schieber gelagert sein, wobei auch ein durchgehender Schieber für mehrere Leuchtsegmente vorgesehen sein kann.

[0020] Der von der Vorrichtung ausgeleuchtete Bereich kann einfach geändert werden, indem das optische Element eines Leuchtsegmentes gegenüber den Leuchtquellen verlagerbar am Leuchtsegment angeordnet ist. Die Strahlen des von den Leuchtquellen emittierten Lichtes werden abhängig von der Relativposition der Leuchtquellen zum optischen Element umgelenkt. Dadurch kann durch eine Verschiebung des optischen Elements entlang seiner optischen Achse der Ausstrahlwinkel geändert werden, und durch eine Verschiebung quer zur optischen Achse die Position der angestrahlten Fläche geändert werden, um die auszuleuchtenden Arbeitsbereiche effizienter zu beleuchten.

[0021] Die blendungsreduzierende Ausleuchtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich situationsflexibler und effizienter einsetzen, wenn jede Gruppe von Leuchtquellen über einen den zugeordneten Arbeitsbereich erfassenden Anwesenheitssensor angesteuert ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt unabhängig von der Anzahl der ausgeleuchteten Arbeitsbereiche immer die gesamte Abstrahlfläche. Werden mehrere Arbeitsbereiche genutzt und beleuchtet, steigt aufgrund der gleichbleibenden Abstrahlfläche die Leuchtdichte und damit die Blendung. Entfernt sich eine Person wieder aus einem Arbeitsbereich, kann der Anwesenheitssensor die diesem Arbeitsbereich zugeordneten Leuchtquellen einer Gruppe sofort abschalten, um die Blendung der Benutzer der anderen Arbeitsbereiche zu reduzieren. Dies reduziert nicht nur die Blendung, sondern spart auch Energie. Der Anwesenheitssensor kann dabei auch als Bewegungssensor ausgeführt sein.

[0022] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit exemplarisch angedeuteten Strahlengängen einzelner Leuchtsegmente,

Fig. 2

einen Schnitt durch ein Leuchtsegment mit einer Linse als optischem Element in einem größeren Maßstab und

Fig. 3

einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt eines Leuchtsegmentes mit einem Reflektor als optischem Element.

[0023] Eine Vorrichtung zum blendungsreduzierten Beleuchten voneinander getrennter Arbeitsbereiche 1a, 1b weist eine gemeinsame Abstrahlfläche 2 auf, die von mehreren, rasterförmig angeordneten Leuchtsegmenten 3 gebildet wird. Jedes der Leuchtsegmente 3 weist wenigstens eine Leuchtquelle 4a, 4b für jeden Arbeitsbereich 1, 1a auf, deren emittierte Lichtstrahlen 5a, 5b, 6a, 6b auf je einen Arbeitsbereich 1a, 1b gerichtet sind. Wie in der Fig. 1 ersichtlich ist, wurden die Lichtstrahlen 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b nur für zwei benachbarte Leuchtsegmente 3 eingezeichnet, wobei jedoch jeder Arbeitsbereich 1a, 1b von jedem Leuchtsegment 3 beleuchtet wird.

[0024] Wie insbesondere den Fig. 2 und Fig. 3 entnommen werden kann, wird das emittierte Licht der Leuchtquellen 4a, 4b mittels eines optischen Elementes, bei dem es sich beispielswiese um eine Linse 9, einen Reflektor 10, oder eine Kombination dieser Bauteile handeln kann, auf die Arbeitsbereiche 1a, 1b gelenkt. Die Leuchtquellen 4a, 4b eines Leuchtsegmentes 3 sind dabei außerhalb der optischen Achse des optischen Elementes so angeordnet, dass nur durch die Relativposition der Leuchtquelle 4a, 4b zum optischen Element die emittierten Lichtstrahlen 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b auf die Arbeitsbereiche 1a, 1b gelenkt werden können, ohne weitere optische Bauteile vorzusehen, oder bestehende zu modifizieren. So kann einfach auf veränderte Rahmenbedingungen reagiert und der Strahlengang durch eine Neupositionierung der Leuchtquelle 4a, 4b oder des optischen Elementes 9, 10 angepasst werden.

[0025] Um den ausgeleuchteten Raumwinkel besser abzugrenzen, absorbieren Blendlamellen 11 die Strahlen der Leuchtquellen 4a, 4b die in einem, bezogen auf die Abstrahlfläche 2 zu flachem Winkel emittiert werden. Um die Blendung zu minimieren, wird jede Gruppe von Leuchtquellen 4, 4a über einen Schalter 12 ein-, bzw. ausgeschaltet, wobei dieser Schalter mit einem Anwesenheitssensor 13 verbunden sein kann, um die Arbeitsbereiche 1a, 1b nur dann über die Schaltung der jeweiligen Gruppe auszuleuchten, wenn der Anwesenheitssensor 13 eine Person am Arbeitsbereich 1a, 1b registriert.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum blendungsreduzierten Beleuchten voneinander getrennter Arbeitsbereiche (1a, 1b) mit einer gemeinsamen Abstrahlfläche (2) und je einem Arbeitsbereich (1a, 1b) zugeordneten, wahlweise schaltbaren Gruppen von Leuchtquellen (4a, 4b), dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Abstrahlfläche (2) von mehreren rasterförmig aneinander angrenzenden Leuchtsegmenten (3) gebildet ist, die jeweils wenigstens eine Leuchtquelle (4a, 4b) für jeden Arbeitsbereich (1a, 1b) und ein den Leuchtquellen (4a, 4b) nachgelagertes optisches Element (9, 10) zum Richten des emittierten Lichtes auf den jeweiligen einen Arbeitsbereich (1a, 1b) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente (9, 10) als Reflektor (10) und/oder als Linse (9) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquellen (4a, 4b) unterschiedlicher Gruppen eines Leuchtsegmentes (3) außerhalb der optischen Achse des optischen Elements (9, 10) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leuchtquellen (4a, 4b) unterschiedlicher Gruppen eines Leuchtsegmentes (3) bezüglich der optischen Achse des optischen Elementes (9, 10) gegenüberliegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Leuchtsegmenten (3) von der Abstrahlfläche (2) vorragende Blendlamellen (11) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquellen (4a, 4b) eines Leuchtsegmentes (3) gruppenweise verlagerbar am Leuchtsegment (3) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (9, 10) eines Leuchtsegmentes (3) gegenüber den Leuchtquellen (4a, 4b) verlagerbar am Leuchtsegment (3) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gruppe von Leuchtquellen (4a, 4b) über einen den zugeordneten Arbeitsbereich (1a, 1b) erfassenden Anwesenheitssensor (13) angesteuert ist.

Claims

1. Apparatus for illuminating mutually separated working regions (1a, 1b) with reduced glare, comprising a common radiation surface (2) and groups of lighting sources (4a, 4b) which are each allocated to a working region (1a, 1b) and can be selectively switched, characterised in that the common radiation surface (2) is formed by a plurality of lighting segments (3) which adjoin one another in the form of a grid and each have at least one lighting source (4a, 4b) for each working region (1a, 1b) and one optical element (9, 10), which is arranged downstream of the lighting sources (4a, 4b), for directing the emitted light onto the respective working region (1a, 1b).

2. Apparatus as claimed in claim 1, characterised in that the optical elements (9, 10) are designed as a reflector (10) and/or as a lens (9).

3. Apparatus as claimed in claim 1 or 2, characterised in that the lighting sources (4a, 4b) of different groups of a lighting segment (3) are arranged outside the optical axis of the optical element (9, 10).

4. Apparatus as claimed in any one of claims 1 to 3, characterised in that the lighting sources (4a, 4b) of different groups of a lighting segment (3) lie opposite one another in relation to the optical axis of the optical element (9, 10).

5. Apparatus as claimed in any one of claims 1 to 4, characterised in that diaphragm blades (11) which protrude from the radiation surface (2) are arranged between the lighting segments (3).

6. Apparatus as claimed in any one of claims 1 to 5, characterised in that the lighting sources (4a, 4b) of a lighting segment (3) are arranged on the lighting segment (3) so as to be displaceable in groups.

7. Apparatus as claimed in any one of claims 1 to 6, characterised in that the optical element (9, 10) of a lighting segment (3) is arranged on the lighting segment (3) so as to be displaceable with respect to the lighting sources (4a, 4b).

8. Apparatus as claimed in any one of claims 1 to 7, characterised in that each group of lighting sources (4a, 4b) is activated via a presence sensor (13) which detects the allocated working region (1a, 1b).

Revendications

1. Dispositif pour l'éclairage à éblouissement réduit de zones de travail (1a, 1b) séparées l'une de l'autre avec une surface de rayonnement commune (2) et un groupe de sources lumineuses (4a, 4b) commutables à volonté, associées chacune à une zone de travail (1a, 1b), caractérisé en ce que la surface de rayonnement commune (2) est formée de plusieurs segments de lampe (3) adjacents les uns aux autres en forme grille qui comportent chacun au moins une source lumineuse (4a, 4b) pour chaque zone de travail (1a, 1b) et un élément optique (9, 10) monté derrière les sources lumineuses (4a, 4b) pour diriger la lumière émise sur la zone de travail (1a, 1b) correspondante.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments optiques (9, 10) sont configurés comme un réflecteur (10) et/ou comme une lentille (9).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sources lumineuses (4a, 4b) des différents groupes d'un segment de lampe (3) sont disposées hors de l'axe optique de l'élément optique (9, 10).

4. Dispositif selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les sources lumineuses (4a, 4b) des différents groupes d'un segment de lampe (3) se font face par rapport à l'axe optique de l'élément optique (9, 10).

5. Dispositif selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce qu'entre les segments lumineux (3) de la surface de rayonnement (2) sont disposées des lamelles anti-éblouissement (11) faisant saillie.

6. Dispositif selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce que les sources lumineuses (4a, 4b) d'un segment de lampe (3) sont disposées de façon à pouvoir être déplacées en groupe sur le segment de lampe (3).

7. Dispositif selon la revendication 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément optique (9, 10) d'un segment de lampe (3) est disposé de façon à pouvoir être déplacé par rapport aux sources lumineuses (4a, 4b) sur le segment de lampe (3).

8. Dispositif selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que chaque groupe de sources lumineuses (4a, 4b) est contrôlé par un détecteur de présence (13) couvrant la zone de travail (1a, 1b) associée.

Zeichnung