DE102006013856A1

DE102006013856A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gleichzeitig gerichtetem Licht

Info

Publication number: DE102006013856A1
Application number: DE102006013856A
Authority: DE
Inventors: Frank Zeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gerichtetem Licht, wobei
eine Oberfläche der Vorrichtung in einzelne Facetten aufgeteilt ist, deren Oberflächen jeweils gekrümmt sind, derart, dass von einer Lichtquelle auftreffendes Licht in einen Lichtkegel mit einem bestimmten Öffnungswinkel aufgefächert wird, und deren Oberflächen jeweils in einem Anstellwinkel zur Achse der Lichtquelle stehen, der abhängig von der Position der jeweiligen Facette auf der Oberfläche derart gewählt ist, dass alle von den Facettenoberflächen ausgehenden Lichtkegel annähernd parallel zueinander in eine vorgegebene Richtung abgestrahlt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gleichzeitig gerichtetem Licht gemäß Anspruch 1, eine Beleuchtungsanordnung gemäß Anspruch 9 und eine Leuchte gemäß Anspruch 11.
Bei der Beleuchtung in der Fotografie und beim Film, im Theater- und Showbereich, aber auch bei der Beleuchtung von Produkten in Verkaufsräumen oder in Ausstellungen oder bei sonstiger hochwertiger Raumbeleuchtung wird häufig weiches Licht verlangt, d.h. eine Beleuchtungsform, die keine harten Schatten verursacht. Gleichzeitig wird von der Beleuchtung aber oft eine gute räumliche Modellierung des Gegenstandes erwartet, das heißt ein kontrollierter, weicher Schattenwurf ist erwünscht. Bei der Erzeugung von weichem Licht ist weiterhin, ausgehend von einer bestimmten Leistung der Lichtquelle, eine möglichst hohe nutzbare Lichtausbeute wünschenswert. Dagegen soll möglichst wenig unkontrolliertes Streulicht erzeugt werden, um den gewünschten Effekt nicht zu beeinträchtigen.
Die allgemein übliche Methodik zur Erzeugung von weichem Licht besteht entweder in der Verwendung von transluzenten Diffusionsmaterialien, die zwischen Lichtquelle und zu beleuchtendem Objekt eingebracht werden, oder in der indirekten Beleuchtung über diffus reflektierende Oberflächen.
Als transluzente Diffusoren sind Milchglasscheiben oder andere opake Materialien üblich, außerdem (in Film und Fotografie) Diffusorfolien oder Tüllgewebe, die entweder an der Lampe direkt angebracht werden oder auf von der Leuchte unabhängige Rahmen gespannt in den Strahlengang eingebracht werden. Weiterhin kommen verschiedene weiße oder helle Gewebe zum Einsatz, ebenfalls auf Rahmen gespannt, oder aber in Form von zusammenklappbaren, regenschirmförmigen Diffusoren. Häufig werden auch so genannte Softboxen angewendet, d. h. ein mit weißem Gewebe bespannter Rahmen, der vor einer Leuchte befestigt werden kann und der seitlich meistens mit dunklem Gewebe o. ä. geschlossen ist, um dort austretendes Streulicht abzufangen.
Der Effekt der Diffusoren hängt neben ihrer Materialbeschaffenheit von ihrer flächigen Ausdehnung ab. Je größer die Diffusionsfläche, die von der Lichtquelle bestrahlt wird (im Verhältnis zur Größe des beleuchteten Objekts), desto weicher wird der Schattenwurf auf dem Objekt.
Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass von der Diffusionsfläche ausgehend das Licht unkontrolliert in alle Richtungen abgegeben wird. Einerseits beruht der weiche Effekt genau auf dieser Tatsache, andererseits ist das abgegebene Licht schlecht kontrollierbar, da es auch in alle möglichen unerwünschten Richtungen abgestrahlt wird (sogar nach hinten, denn transluzente Diffusoren reflektieren auch einen Anteil des Lichtes). Dies hat zur Folge, dass unvermeidlich ein hoher Anteil von Streulicht produziert wird. Dieser kann sich einerseits störend auf den gewünschten Beleuchtungseffekt auswirken und muss oft mit großem Aufwand abgeschirmt werden. Andererseits verursacht er eine Einbuße hinsichtlich der nutzbaren Leistung der Lichtquelle. Ein weiterer Nachteil besteht im raschen Abfall der Beleuchtungsstärke mit zunehmender Entfernung von der Diffusionsfläche, d. h. Gegenstände oder Personen, die weiter entfernt sind, werden wesentlich schwächer beleuchtet als näher stehende. Außerdem bringt diese Technik relativ hohen Platzbedarf für die Beleuchtungsaufbauten mit sich.
Bei der Methode der indirekten Beleuchtung wird die Leuchte gegen eine diffus reflektierende Fläche gerichtet, auch z. B. gegen die weiße Zimmerwand, gegen Styroporplatten oder gegen extra zu diesem Zweck aufgespannte Stoffbahnen etc. Der erzielte Effekt ist ebenfalls abhängig von der Größe der beleuchteten Reflexionsfläche und in der Regel noch weicher als mit transluzenten Diffusoren. Allerdings treten die dort beschriebenen Nachteile entsprechend noch stärker auf.
Hin und wieder wird auch indirekte Beleuchtung über spiegelnde Reflektoren (silbern oder golden) praktiziert. Dies erfolgt entweder durch einfache, separate Reflektorflächen oder durch Leuchten, die ihr Licht indirekt über spiegelnde Reflektoren abgeben. Ihr Effekt hängt neben der Größe vor allem von der Oberflächenform ab. Glatte Spiegeloberflächen lenken den Schein der Lichtquelle lediglich in eine andere Richtung um, ohne den Lichtcharakter zu beeinflussen, und können somit kein weiches Licht erzeugen. Ist die spiegelnde Oberfläche hingegen leicht stumpf oder angeraut, geknautscht, geriffelt, genoppt oder mit einem unregelmäßigen Relief versehen, so tritt neben den Umlenkeffekt gleichzeitig wieder eine gewisse Diffusion. Diese Reflektoren können daher als ein Kompromiss zwischen harter und weicher Beleuchtung angesehen werden, ohne dass sie deren jeweilige Nachteile grundsätzlich überwinden könnten.
Aus der US5,483,424 ist ein „Lighting Apparatus" bekannt, der die besagte Problematik ins Auge fasst. Die Lösung besteht in einer Leuchte, deren Lichtquelle nach vorn, in Objektrichtung, durch einen gewöhnlichen Glasdiffusor abgeschirmt ist, während die Lichtanteile, die vom Leuchtmittel zur Seite oder nach hinten abgegeben werden, über einen relativ groß ausgeführten Reflektor in Objektrichtung geworfen werden. Dieser Reflektor ist rund und kombiniert einen sphärischen Abschnitt in der Mitte mit einem konischen äußeren Abschnitt. Die reflektierende Oberfläche ist spiegelnd und mit einer Vielzahl kleiner konvexer Erhöhungen in unterschiedlicher Größe besetzt. Auf diese Weise wird das Licht in einer definierten Richtung abgegeben. Aus der Überlagerung der kleinen Lichtkegel, die von den konvexen Hügelchen erzeugt werden, entsteht dennoch ein relativ weicher Effekt.
Bei diesen Geräten, die unter dem Handelsnamen „Aurasoft" vertrieben werden, ist die erzielte Lichtqualität zufrieden stellend. Nachteil des Gerätes ist jedoch seine Sperrigkeit, hohes Gewicht und verhältnismäßig hohe Kosten. Weiterhin sind in dieser Konstruktion nur Apparate in begrenzter Größe praktikabel (60–80 cm Durchmesser), so dass ab einer gewissen Distanz zwischen Leuchte und Objekt der Lichteffekt nur noch bedingt als weich anzusehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine gegenüber dem eingangs erläuterten Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gleichzeitig gerichtetem Licht vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gleichzeitig gerichtetem Licht mit den Merkmalen nach Anspruch 1, eine Beleuchtungsanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 und eine Leuchte mit den Merkmalen nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Mit der Erfindung wird es ermöglicht, künstliches Licht, insbesondere von einer räumlich kleinen Lichtquelle (Glühfaden, Entladungslampe, LED etc.), das harte Schatten werfen würde, in Licht mit weichem Schattenwurf umzuwandeln. Hierbei behält der Lichtschein dennoch eine gerichtete Charakteristik, d.h. das erzeugte Licht wird nicht diffus. Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich beispielsweise umsetzen in Form einer transparenten Streuscheibe, die in den Strahlengang der Lichtquelle eingebracht wird, als auch in Form eines Reflektors, mit dessen Hilfe das Licht indirekt aufs Objekt gelenkt wird.
Die Anwendung der Erfindung kann in allen Bereichen liegen, wo ein weicher, gefälliger Schattenwurf der Beleuchtung gewünscht wird. Zu denken ist vor allem an Beleuchtung für Film, Fernsehen und Fotografie, Show- und Veranstaltungsbeleuchtung, Beleuchtung von Warenauslagen, Arbeitsplatz- und Wohnraumbeleuchtung, Stadionbeleuchtung etc. Die Erfindung kann sowohl als Bauteil in der Leuchtenkonstruktion zur Anwendung kommen als auch in Form von selbständigen Produkten, die in Verbindung mit herkömmlichen Lichtquellen zum Einsatz gebracht werden.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, das Licht einer Lichtquelle beispielsweise zunächst über konventionelle Reflektoren möglichst vollständig auf eine Facetten umfassende Oberfläche, beispielsweise auf einen Facettenreflektor oder auf eine Facettenstreuscheibe zu leiten. Vorzugsweise besitzt die Oberfläche eine relativ große flächige Ausdehnung. Durch die Facettenform der Oberfläche wird das auftreffende Licht in eine große Zahl einzelner Lichtkegel aufgeteilt. Jede einzelne Facette hat eine Oberfläche in einem ihr eigenen Anstellwinkel zur Lichtquelle, der insbesondere so berechnet ist, dass alle ausfallenden Lichtkegel annähernd parallel zueinander in die gewünschte Beleuchtungsrichtung abgestrahlt werden. Andererseits hat die Oberfläche der einzelnen Facette auch eine bestimmte Krümmung (vorzugsweise konvex oder konkav), die dafür sorgt, dass die einfallenden Strahlen in einen Lichtkegel mit vorbestimmtem Öffnungswinkel aufgefächert werden. Dadurch entsteht insgesamt ein Lichtbündel aus vielen einzelnen Lichtkegeln, die sich auf dem beleuchteten Objekt überlagern, jedoch jeweils leicht voneinander unterschiedliche Ursprünge besitzen. Es hat sich gezeigt, dass jeder einzelne Lichtkegel zwar theoretisch einen harten Schatten erzeugt, in der Summe sich aber die vielen Schatten für das Auge bzw. für die Kamera zu einem einzigen, weichen Schatten überlagern. Dieser Schattenwurf entspricht in etwa dem, den eine Diffusionsfläche mit gleichen Abmessungen erzeugt hätte.
Gegenüber herkömmlichen Methoden zur Erzeugung von weichem Licht weisen Ausführungsformen der Erfindung folgende Vorteile auf:

a. Es entsteht kaum Streulicht
b. Aufgrund dieser Tatsache und weil beispielsweise eine spiegelnde Oberfläche mit hohem Reflexionsvermögen bzw. eine Streuscheibe aus klarem Material mit hoher Lichtdurchlässigkeit ausgeführt werden kann, ist eine bessere Lichtausbeute bei geringerem Verlust zu erwarten
c. Es lassen sich Lichtbündel mit unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln realisieren
d. Die Reflektoren bzw. Streuscheiben lassen sich preisgünstig herstellen
e. Es lassen sich Bauformen realisieren, wo sich der Licht erzeugende Teil (Lichtquelle) und der Reflektor bzw. die Streuscheibe voneinander abtrennen lassen, so dass sie leicht transportiert werden können
f. Der Reflektor bzw. die Streuscheibe können in flacher Bauform sehr Platz sparend ausgeführt werden. Zur weiteren Platzersparnis beim Transport können sie auch zusammenlegbar, z.B. als faltbare Fläche, als zusammenklappbare Pyramide oder in Form eines Regenschirms ausgeführt werden.
g. Es lassen sich Baukastensysteme realisieren, bei denen unterschiedliche Lichtquellen (Leistung, Farbtemperatur, Dauerlicht oder Blitz, etc.) mit Reflektoren oder Streuscheiben unterschiedlicher Größe und Charakteristik kombinierbar sind.

Gemäß einer Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gerichtetem Licht wobei eine Oberfläche der Vorrichtung in einzelne Facetten aufgeteilt ist, deren Oberflächen jeweils gekrümmt sind derart, dass von einer Lichtquelle auftreffendes Licht in einen Lichtkegel mit einem bestimmten Öffnungswinkel aufgefächert wird, und deren Oberflächen jeweils in einem Anstellwinkel zur Achse der Lichtquelle stehen, der abhängig von der Position der jeweiligen Facette auf der Oberfläche derart gewählt ist, dass alle von den Facettenoberflächen ausgehenden Lichtkegel annähernd parallel zu einander in eine vorgegebene Richtung abgestrahlt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung aus mehreren Segmenten bestehen, die derart miteinander verbunden werden können bzw. sind, dass sich die Vorrichtung zum Gebrauch zusammensetzen bzw. auffalten lässt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung räumlich als Pyramide oder als Kegel geformt sein. Insbesondere können die Anstellwinkel der einzelnen Facetten so angepasst werden, dass die austretenden Lichtkegel weiterhin in Objektrichtung ausgerichtet bleiben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung aus flexiblem Material hergestellt sein und sich zusammenfalten lassen, insbesondere in Form eines Regenschirms.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Oberflächen einer oder mehrerer Facetten und/oder die der Oberfläche mit Facetten gegenüberliegende Oberfläche in sich gewellt, opakisiert, geriffelt oder mit einem Oberflächenrelief versehen sein, insbesondere um gleichzeitig eine leichte Diffusion oder eine weitere Lichtstreuung zu erreichen, oder sie können eingefärbt oder derart ausgebildet sein, dass die spektrale Zusammensetzung oder die Polarität des Lichts der Lichtquelle verändert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Oberfläche einer oder mehrerer Facetten mattiert, in sich gewellt, geriffelt oder mit einem anderen Oberflächenrelief versehen sein, insbesondere um gleichzeitig eine leichte Diffusion oder eine weitere Lichtstreuung zu erreichen, oder die Oberfläche einer oder mehrerer Facetten kann in Gold oder in einer anderen farbig spiegelnden Oberfläche ausgeführt sein, insbesondere um die spektrale Zusammensetzung des Lichts zu verändern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung als Lichtreflektor oder als transparente Streuscheibe ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Oberflächen der Facetten konvex oder konkav sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ferner eine Beleuchtungsanordnung mit mehreren Vorrichtungen gemäß der Erfindung und mehreren Lichtquellen, wobei zumindest einigen der Vorrichtungen jeweils eine eigene Lichtquelle zugeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können Leuchtdioden als Lichtquellen vorgesehen sein.
Schließlich betrifft eine weitere Ausführungsform der Erfindung eine Leuchte mit einer oder mehreren Lichtquellen. Die Leuchte ist ausgebildet, eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zu integrieren oder mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung nach Art eines Baukastensystems kombiniert zu werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das oder die Leuchtmittel in variabler Distanz zu einer Vorrichtung gemäß der Erfindung angebracht sein.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Zeichnungen zeigen in:
1. zeigt das Grundprinzip an einem Facettenreflektor
2. zeigt als Ausschnitt die Facette mit der Ordnungsnummer (n) in mittlerer Distanz zur Achse
3. zeigt an zwei exemplarischen Lichtkegeln das Zustandekommen des gesamten Lichtbündels mit Rücksicht auf den zu beleuchtenden Objektbereich
3a. zeigt die Wirkung, wenn der Abstand zwischen Lichtquelle und Reflektor vergrößert wird.
4. zeigt, wie sich der Krümmungsradius der Facettenoberfläche berechnet.
5. zeigt, wie das Prinzip mit einer transparenten Streuscheibe verwirklicht werden kann.
6. zeigt eine Aufsicht auf einen Reflektor oder eine Streuscheibe (nur ein Viertel dargestellt)
7. zeigt einen räumlich ausgebildeten Reflektor (hier z. B. in Pyramidenform) als Querschnitt und in perspektivischer Skizze.
In 1 ist ein Facettenreflektor dargestellt, bei dem sich auf einer Grundfläche 1 eine große Zahl von spiegelnden Facetten 5 befindet. In der Achse der Beleuchtungseinheit 2 befindet sich im Abstand B von der Grundfläche die Lichtquelle 3. Ihr Licht wird durch einen gewöhnlichen Reflektor z.B. Parabolreflektor möglichst vollständig auf den Facettenreflektor geleitet. Die einfallenden Lichtstrahlen 6 treffen auf die konvexen Oberflächen der Facetten und werden von ihnen in kleine Lichtkegel mit den Mittelstrahlen 7 und den Randstrahlen 8 aufgefächert. Durch die zusätzliche Neigung der Facettenoberflächen, die in beiden Dimensionen der Grundfläche mit steigender Distanz a von der Achse 1 zunehmen, werden diese Lichtkegel in Objektrichtung ausgerichtet.
2 zeigt als Ausschnitt die Facette mit der Ordnungsnummer n in mittlerer Distanz zur Achse. Zur Grundfläche 1 steht im Winkel α_n die Ebene 9. Ein Planspiegel in dieser Ebene würde die einfallenden Lichtstrahlen 6 in die Richtung der Mittelstrahls 7 des ausfallenden Lichtkegels umlenken. Über dieser Ebene wölbt sich die sphärische Reflexionsoberfläche 10, deren Radius r senkrecht zu ihr steht. In ihren Randbereichen werden die einfallenden Strahlen 6 in die Randstrahlen 8 des Lichtkegels gelenkt. Der senkrechte Radius r ist dabei die Symmetrieachse, an der die einfallenden Strahlen 6 in den Mittelstrahl 7 des ausfallenden Lichtkegels gespiegelt werden. Der Winkel β_n ist so gewählt, dass der Mittelstrahl 8 bei den weiter außen gelegenen Lichtkegeln leicht zur Mitte hin geneigt ist. Dadurch ergibt sich eine bessere Überlagerung aller Lichtkegel im Objektbereich. Der Bereich 11 mit der Breite s_n liegt im Schatten der benachbarten Facette und trägt nicht zur Reflexion bei. Seine Breite ergibt sich aus der Höhe h sowie dem Einfallswinkel χ_n.
3 zeigt an zwei exemplarischen Lichtkegeln das Zustandekommen des gesamten Lichtbündels mit Rücksicht auf den zu beleuchtenden Objektbereich. Um die Beleuchtungseinheit für einen bestimmten Entfernungsbereich zu optimieren, wird eine senkrecht zur Achse 2 stehende zu beleuchtende Objektfläche 12 mit der Abmessung D angenommen, die sich im Abstand O vom Facettenreflektor befindet. Die vom Reflektor ausgehenden Lichtkegel sollen in dieser Ebene zur Deckung gebracht werden. Der Schnittpunkt der Achse 2 mit der Ebene 12 ist daher der Zielpunkt aller Mittelstrahlen 8 der einzelnen Lichtkegel.
Der Mittelstrahlwinkel δ) ist der Winkel zwischen Mittelstrahl 7 eines abgestrahlten Lichtkegels und der Reflektorgrundfläche. Für ihn gilt tan δ = an/O
Für den Einfallswinkel χ der Lichtstrahlen 6 vom Leuchtmittel gilt tan χ = B/an
Daraus errechnet sich der Winkel β zwischen der Grundfläche und der Reflexionsachse 12 in 2, in der auch der Radius der Oberflächenkrümmung einer Facette liegt: βn = χn + δn – χn/2
Der Anstellwinkel einer Facette ist somit αn = 90° – βn
3a zeigt die Wirkung, wenn der Abstand zwischen Lichtquelle und Reflektor vergrößert wird. Während in der Mitte lediglich die Intensität des Lichts abnimmt, verändert sich bei den achsenfernen Facetten Einfallswinkel und Ausfallwinkel des Lichts. Das Lichtbündel insgesamt verbreitert sich, wobei die Objektfläche in den Randbereichen nicht mehr von allen Facetten beleuchtet wird.
4 zeigt, wie sich der Krümmungsradius der Facettenoberfläche berechnet. Dabei wird näherungsweise angenommen, dass die einfallenden Lichtstrahlen 6 für den gesamten Bereich einer Facette parallel seien. ε bezeichnet den Öffnungswinkel zwischen dem Mittelstrahl 7 des entstehenden Lichtkegels und dem Randstrahl 8.
Es gilt: tan ε = D/2Od bezeichnet den Radius der Grundfläche des Kugelsegments. Bei einer mittigen Facette mit dem Anstellwinkel Null ist d die Diagonale der Grundfläche einer Facette. Mit steigenden Anstellwinkeln entstehen unterschiedliche Anschnittflächen, deren Diagonalen anwachsen.
Für den Krümmungsradius der Facettenoberfläche gilt: sin ε = d/r
5 zeigt, wie das Prinzip mit einer transparenten Streuscheibe verwirklicht werden kann. Den einzelnen Facetten liegt hier die Form eines Keilprismas zugrunde, das zusätzlich mit einer konkaven Oberfläche ausgestattet ist. Die Keilwinkel der Prismen steigen mit zunehmender Entfernung von der Achse 2 an. Die Strahlen 6 von der Lichtquelle 3 dringen ins optisch dichtere Medium der Streuscheibe 1 ein und werden dabei zum Lot hin abgelenkt. Beim Austritt aus dem dichteren Medium werden sie erneut in Richtung der Achse 2 abgelenkt, durch die sphärische Krümmung entstehen divergente Lichtkegel. Die Mittelstrahlen 7 konvergieren in Richtung des Mittelpunktes einer angenommenen zu beleuchtenden Ebene 12.
6 zeigt eine Aufsicht auf einen Reflektor oder eine Streuscheibe nur ein Viertel dargestellt. Von der Achse 1 aus ordnen sich die Facetten horizontal und vertikal. Jede Facette hat einen Platz, der von der horizontalen Entfernung zur Achse a-horizontal und der vertikalen Entfernung zur Achse a-vertikal bestimmt ist, und der hier durch eine Zahl und einen Buchstaben angegeben wird beide in den Formeln als n bezeichnet. Dementsprechend ist die Anstellebene 9 jeder Facette durch zwei überlagerte Anstellwinkel gekennzeichnet, nämlich durch den horizontalen Anstellwinkel α_n-horizontal sowie den vertikalen Anstellwinkel α_n-vertikal Anstelle der Karostruktur sind auch Wabenstrukturen oder andere Muster möglich.
7 zeigt einen räumlich ausgebildeten Reflektor hier z. B. in Pyramidenform als Querschnitt und in perspektivischer Skizze. Die Lichtquelle 3 ist hier nur durch einen Planspiegel 13 in Objektrichtung abgeschirmt. Die Facetten 5 sind in ihren Anstellwinkeln so berechnet, dass die Lichtkegel ebenso in ein Lichtbündel gerichtet werden wie bei der planen Ausführung des Reflektors.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung von weichem und gerichtetem Licht wobei eine Oberfläche der Vorrichtung in einzelne Facetten (5) aufgeteilt ist, deren Oberflächen (10) jeweils gekrümmt sind derart, dass von einer Lichtquelle (3) auftreffendes Licht in einen Lichtkegel (7, 8) mit einem bestimmten Öffnungswinkel aufgefächert wird, und deren Oberflächen jeweils in einem Anstellwinkel zur Achse (2) der Lichtquelle stehen, der abhängig von der Position der jeweiligen Facette auf der Oberfläche derart gewählt ist, dass alle von den Facettenoberflächen ausgehenden Lichtkegel annähernd parallel zu einander in eine vorgegebene Richtung abgestrahlt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass sie aus mehreren Segmenten besteht, die derart miteinander verbunden werden können bzw. sind, dass sich die Vorrichtung zum Gebrauch zusammensetzen bzw. auffalten lässt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie räumlich geformt ist als Pyramide oder als Kegel.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus flexiblem Material hergestellt sind und sich zusammenfalten lassen, insbesondere in Form eines Regenschirms.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen einer oder mehrerer Facetten und/oder die der Oberfläche mit Facetten gegenüberliegende Oberfläche in sich gewellt, opakisiert, geriffelt, mit einem Oberflächenrelief versehen, eingefärbt oder derart ausgebildet ist bzw. sind, dass auf andere Weise die spektrale Zusammensetzung oder die Polarität des Lichts der Lichtquelle verändert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche einer oder mehrerer Facetten mattiert, in sich gewellt, geriffelt oder mit einem anderen Oberflächenrelief versehen ist bzw. sind, oder dass die Oberfläche einer oder mehrerer Facetten in Gold oder in einer anderen farbig spiegelnden Oberfläche ausgeführt ist bzw. sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Lichtreflektor oder als transparente Streuscheibe ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Facetten konvex oder konkav sind.
Beleuchtungsanordnung mit mehreren Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mehreren Lichtquellen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einigen der Vorrichtungen jeweils eine eigene Lichtquelle zugeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtdioden als Lichtquellen vorgesehen sind.
Leuchte mit einer oder mehreren Lichtquellen dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu integrieren oder mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 nach Art eines Baukastensystems kombiniert zu werden.
Leuchte gemäß Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Leuchtmittel in variabler Distanz zu einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angebracht ist bzw. sind.