DE10216645B4

DE10216645B4 - Leuchte mit variabler Lichtfarbe

Info

Publication number: DE10216645B4
Application number: DE10216645A
Authority: DE
Inventors: Peter Prodell
Original assignee: Siteco Beleuchtungstechnik GmbH
Current assignee: Siteco GmbH
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: DE10216645A1

Abstract

Beleuchtungsanordnung, insbesondere Leuchte, welche Lichtquellen aufweist, die Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften abgeben, und eine Einrichtung zum Mischen von Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften von verschiedenen Lichtquellen umfaßt, wobei zumindest eine der Lichtquellen eine Leuchtdiode (12, 34) oder eine Gruppe von Leuchtdioden (12, 34) ist, die farbiges Licht abgeben, und zumindest eine weitere Lichtquelle eine Lampe (11, 32) ist, wobei diese Lichtquellen individuell ansteuerbar sind und Licht der Leuchtdiode oder der Leuchtdioden und dieser Lampe (11, 32) durch die Mischeinrichtung gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Lichtquellen entsprechend einem vorgegebenen Schema regelt oder steuert, und dabei die Lichtquellen von der Steuereinrichtung über einen vorgegebenen Beleuchtungszeitraum nach einem vorgegebenen Programm so angesteuert werden, dass sich Beleuchtungsstärke und Lichtfarbe über dem Beleuchtungszeitraum ändern, wobei zu Beginn und gegen Ende dieses Zeitraums die Ansteuerung auf einen Wert zwischen 250 und 550 lx erfolgt und innerhalb dieses Zeitraums genau ein Zeitabschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, insbesondere eine Leuchte, welche Lichtquellen aufweist, die Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften abgeben, und eine Einrichtung zum Mischen von Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften von verschiedenen Lichtquellen umfaßt.
Aus EP 0 545 474 A1 ist eine derartige Leuchte bekannt, mit deren Hilfe natürliches Tageslicht simuliert werden soll. Bei dieser Leuchte sind Lampen mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften so angeordnet, daß sie ihr Licht auf einen reflektierenden Schirm einstrahlen, der das auf ihn einfallende Licht zu einem transparenten Schirm reflektiert. Dadurch wird das Licht der Lampen gemischt, so daß durch unterschiedliche Ansteuerung der Lampen die Spektralzusammensetzung des aus der Leuchte austretenden Lichts geändert werden kann. Es wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die Lampen durch eine computergestützte Einheit so anzusteuern, daß für eine bestimmte geographische Breite und eine bestimmte Jahreszeit die Lichtverhältnisse, d. h. Intensität, Lichtfarbe und Richtung des Lichts, simuliert werden. Auf diese Weise soll physiologischen Störungen bei Menschen, die längere Zeit künstlichem Licht ausgesetzt sind, entgegengewirkt werden.
WO 01/88434 A1 offenbart, ebenfalls für medizinische Zwecke, eine Beleuchtungseinrichtung mit Lampen mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften, die von einem Computer angesteuert werden. Die Intensität und Spektralzusammensetzung des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichts wird von Sensoren erfaßt, deren Signale von dem Computer ausgewertet und für die Ansteuerung der Lampen verwendet werden. Der Computer steuert die Beleuchtung nach vorher eingegebenen Beleuchtungsmustern, die einem bestimmten Datum und einem bestimmten Ort auf der Erde entsprechen. Die Sensoren können auch zum Eichen von Steuersignalen für Lampen auf bestimmte Beleuchtungswerte verwendet werden.
DE 296 20 583 U1 offenbart eine Leuchte mit einer Glühlampe und einem rotationssymmetrischen Reflektor, wobei am unteren Rand dieses Reflektors Leuchtdioden angeordnet sind, die Licht in unterschiedlichen Farben abstrahlen. Der Reflektor kann in axialer Richtung relativ zu der Glühlampe und deren Halterung elektromotorisch verstellt werden. Weiterhin ist ein Schalter vorgesehen, mit dem der Farbton des von der Leuchte abgestrahlten Lichts eingestellt werden kann.
Im Stand der Technik wurden Lampen mit unterschiedlichen Spektralcharakteristiken eingesetzt. Damit konnten zwar die erforderlichen Beleuchtungsstärken erreicht werden. Den Möglichkeiten der Gestaltung der Spektralverteilung waren damit jedoch Grenzen gesetzt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsanordnung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine Gestaltung der Spektraleigenschaften in größerem Umfang gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Beleuchtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei es vorgesehen sein kann, daß zumindest eine der Lichtquellen eine LED oder eine Gruppe von LEDs ist, die farbiges Licht abgeben und zumindest eine weitere Lichtquelle vorgesehen ist, die weißes Licht abgibt, wobei diese Lichtquellen individuell ansteuerbar sind. Die Erfindung kann insbesondere vorsehen, daß die Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden und die weitere Lichtquelle unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden können und/oder ihre Lichtleistung jeweils unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, durch Zu- und Abschalten bzw. individuelles Einstellen der farbigen Leuchtdioden Licht mit unterschiedlicher Farbtönung zu erzeugen.
Die Erfindung kann vorsehen, daß die Beleuchtungsanordnung mehrere Lampen aufweist, die Licht mit unterschiedlicher Spektralverteilung abgeben. Bei dieser Ausführungsform ist es durch Zuschalten bzw. Hoch- und Herunterregeln der Leuchtdioden möglich, die Spektralzusammensetzung des abgegebenen Lichts unabhängig von der Spektralcharakteristik der Lampen einzustellen. Die Lampen können beispielsweise Hochdrucklampen, Kompaktleuchtstofflampen, Glühlampen, Halogenglühlampen oder Hochdrucklampen sein.
Die Erfindung kann vorsehen, daß eine oder mehrere der Lichtquellen dimmbar sind.
Die Mischeinrichtung kann erfindungsgemäß innerhalb einer Leuchte liegen. Auf diese Weise tritt Licht mit einer einheitlichen Lichtfarbe aus und es werden Farbschatten vermieden.
Die Erfindung kann vorsehen, daß mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, die jeweils farbiges Licht abgeben, das mittels der Mischeinrichtung additiv zu weißem Licht gemischt werden kann. Gegebenenfalls kann auch die Lichtquelle mit weißem Licht entfallen und durch eine Gruppe von Lichtquellen, insbesondere Lampen, ersetzt werden, die farbiges Licht abgeben und zusammen durch Mischung ihres Lichts weißes Licht erzeugen können.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zur Veränderung der Spektraleigenschaften auch bei Vorgabe einer vergleichsweise hohen Beleuchtungsstärke keine besonders lichtstarken Lichtquellen erforderlich sind. Daher können lichtschwache Lichtquellen, wie Leuchtdioden, verwendet werden, um die nötigen Farbbeimischungen zu erzeugen. Leuchtdioden lassen sich besonders gut ansteuern und in Gruppen für eine additive Farbmischung zusammenfassen.
Die Mischeinrichtung kann eine lichtreflektierende oder ein lichtbrechende Einrichtung sein oder umfassen, welche das Licht von verschiedenen Lichtquellen einander überlagert. Beispielsweise kann die Mischeinrichtung aus einem diffus reflektierenden Reflektor bestehen, auf den die Lampen Licht einstrahlen. Die Mischeinrichtung kann auch aus einer Linse oder einem Prisma bestehen oder ein solches umfassen. Insbesondere kann eine lichtbrechende Strahlteilereinrichtung oder ein halbdurchlässiger Spiegel verwendet werden, die umgekehrt, d. h. nicht im Sinne einer Strahlteilung, sondern im Sinne einer Strahlzusammenführung, betrieben werden.
Die Erfindung kann auch vorsehen, daß die Mischeinrichtung einen Hohlraum mit zumindest teilweise reflektierenden Wänden umfaßt, in den Licht verschiedener Lichtquellen eingestrahlt wird und an den reflektierenden Wänden ein- oder mehrmals reflektiert wird, so daß sich die verschiedenen Lichtkomponenten überlagern.
Insbesondere kann die Erfindung vorsehen, daß die Mischeinrichtung einen Hohllichtleiter umfaßt, der einen Hohlraum mit zumindest teilweise reflektierenden Wänden sowie mindestens eine Lichtaustrittsfläche aufweist.
An der Lichtaustrittsfläche kann eine lichtlenkende Struktur, beispielsweise eine Prismenstruktur, vorgesehen sein. Es kann jedoch auch ein einfaches Abschlußglas oder eine diffus streuende Scheibe vorgesehen sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Beleuchtungsanordnung, insbesondere eine Leuchte, welche Lichtquellen aufweist, die Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften abgeben, und eine Einrichtung zum Mischen von Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften von verschiedenen Lichtquellen umfaßt, zur Verfügung gestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischeinrichtung ein lichtleitendes Element, insbesondere eine lichtleitende Platte, aufweist, in welches Licht von verschiedenen Lampen mit unterschiedlicher Spektralcharakteristik eingekoppelt wird und aus welchem gemischtes Licht z. B. mittels einer Prismenstruktur an der Lichtaustrittsfläche ausgekoppelt wird. Das lichtleitende Element kann insbesondere ein Hohl- oder Volllichtleiter sein.
Insbesondere wenn das lichtleitende Element eine lichtleitende Platte ist, kann auf diese Weise eine flache Leuchte mit den erfindungsgemäßen Eigenschaften realisiert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Beleuchtungsanordnung, insbesondere eine Leuchte, welche Lichtquellen aufweist, die Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften abgeben, und eine Einrichtung zum Mischen von Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften von verschiedenen Lichtquellen umfaßt, zur Verfügung gestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischeinrichtung einen Hohllichtleiter umfaßt, der einen Hohlraum mit zumindest teilweise reflektierenden Wänden sowie mindestens eine Lichtaustrittsfläche aufweist, an der eine lichtbrechende Struktur, insbesondere eine Prismenstruktur vorgesehen ist, welche bewirkt, daß der überwiegende Teil des Lichtstroms in einen vorbestimmten Bereich von Winkeln zur Senkrechten zur Lichtaustrittsfläche abgegeben wird, z. B. mit Winkeln kleiner als 60°, während kein oder ein geringerer Teil des Lichtstroms in die verbleibenden Raumbereiche abgegeben wird.
Die Erfindung kann insbesondere vorsehen, daß durch die lichtbrechende Struktur eine Abschirmung erzeugt wird.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass zu Beginn und gegen Ende dieses Zeitraums die Ansteuerung bei einem Wert zwischen 250 und 550 lx liegt und innerhalb dieses Zeitraums genau ein Zeitabschnitt vorgesehen ist, in dem die Beleuchtungsstärke auf einen Maximalwert angesteuert wird, der um einen Faktor von 1,2 bis 8 über dem Anfangs- bzw. Endwert der Beleuchtungsstärke liegt.
Die Erfindung kann vorsehen, daß sich mit der Beleuchtungsstärke die Lichtfarbe ändert. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Lichtfarbe unabhängig von der Beleuchtungsstärke nach einem separaten Programm gesteuert wird.
Dabei kann vorgesehen sein, daß Beginn und Ende dieses Zeitraums festgelegte Zeitpunkte des Tagesablaufs sind. Wird die Beleuchtungseinrichtung nach dem Beginn dieses Zeitraums in Betrieb genommen, erfolgt die Ansteuerung nicht auf den Anfangswert, sondern auf den Wert, der dem Zeitpunkt des Einschaltens innerhalb des Beleuchtungszeitraums entspricht.
Die Änderung der Beleuchtungsstärke erfolgt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kontinuierlich und möglichst langsam. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann dagegen vorgesehen sein, daß zu bestimmten Zeitpunkten, z. B. zur Mittags- oder Abendzeit oder zu Pausenzeiten, abrupte Änderungen der Beleuchtungsstärke und/oder Lichtfarbe stattfinden.
Für bestimmte Anwendungen kann die Leuchtdichte statt der Beleuchtungsstärke als Bezugsgröße für die Regelung bzw. Steuerung verwendet werden.
Die Lichtfarbe kann erfindungsgemäß in einem Bereich von 2000 K bis 7000 K liegen bzw. auf einen Wert in diesem Bereich eingestellt werden, wobei der Farbwiedergabeindex R_a vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40 und 100, bevorzugt zwischen 60 und 1000 und besonders bevorzugt zwischen 80 und 100, liegt. Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung zu Beginn und gegen Ende des Beleuchtungszeitraums auf eine wärmere Lichtfarbe als zu einem Zeitraum zwischen Beginn und Ende des Beleuchtungszeitraums, insbesondere als in dem Zeitraum des Maximums der Beleuchtungsstärke.
Die Erfindung kann vorsehen, daß die Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte und/oder Lichtfarbe durch einen oder mehrere Sensoren erfaßt werden und das Ausgangssignal dieser Sensoren zur Regelung der Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte und/oder Lichtfarbe verwendet wird. Die Sensoren können in eine Leuchte eingebaut werden.
Bei einer Beleuchtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß verschiedene Raumzonen nach verschiedenen Programmen beleuchtet werden.
Bei einer Beleuchtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß zumindest ein Teil des Lichts der Lichtquellen über eine reflektierende Fläche gelenkt wird.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Beleuchtungsanordnung, insbesondere eine erfindungsgemäße Leuchte, im wesentlichen weißes Licht abgibt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, daß zumindest eine Lampe der Beleuchtungsanordnung weißes Licht abgibt und das von der Beleuchtungsanordnung gemischte Licht ebenfalls weiß ist, jedoch eine andere Spektralverteilung als das von der Lampe abgegebene weiße Licht besitzt. Dabei kann die Beleuchtungsanordnung, insbesondere eine Leuchte, so ausgelegt sein, daß sie grundsätzlich aufgrund der Dimensionierung der Lichtquellen und der vorgesehenen Steuer- und Regelmöglichkeiten, ausschließlich weißes Licht abgibt. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das von den Leuchtdioden erfindungsgemäß abgegebene und beigemischte farbige Licht an dem gesamten austretenden Licht einen Anteil von maximal 40%, vorzugsweise von nicht mehr als 20%, besitzt.
Auf diese Weise kann weißes Licht mit einem Spektrum für verschiedene Farbtemperaturen simuliert oder erzeugt werden. In der Regel wird man versuchen, die Lichtanteile der farbigen Leuchtdioden so einzustellen, daß der Anteil einer oder mehrerer Spektralkomponenten, welche der Farbe des von einer Lichtquelle, insbesondere einer Leuchtdiode, abgegebenen farbigen Lichtes entspricht, nach dem Mischen, also einschließlich der Farbanteile aus dem Spektrum des von einer Lampe abgegebenen weißen Lichts, dem Wert dieses Spektralanteils von weißem Licht bei einer bestimmten Farbtemperatur, die in einem Bereich von 2000 bis 7000 K liegen kann, entspricht. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß durch entsprechende Einregelung der Leuchtdioden das Verhältnis der verschiedenen Farbkomponenten zueinander entsprechend der Spektralverteilung von weißem Licht bei einer bestimmten Farbtemperatur eingestellt wird. Eine präzise Simulation der Spektralverteilung ist nicht unbedingt notwendig. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der entsprechende Spektralanteil für eine bestimmte Farbe bzw. das Verhältnis von Spektralanteilen um nicht mehr als 30%, vorzugsweise nicht mehr als 10% von dem entsprechenden Wert der Spektralverteilung von weißem Licht bei der vorgegebenen Farbtemperatur abweicht.
Zur Erzeugung von gemischtem Licht mit bestimmten Spektraleigenschaften, insbesondere von weißem Licht mit den vorangehend geschilderten Spektraleigenschaften, kann vorgesehen sein, daß die jeweilige Lichtleistung der einzelnen Lichtquellen zur Erzeugung dieser Spektralverteilung fest vorgegeben ist, daß sie von Hand einstellbar ist oder daß sie automatisch entsprechend einem bestimmten Programm eingestellt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die verschiedenen Lichtquellen zwar individuell einstellbar sind, aber kollektiv von einer Steuereinrichtung angesteuert werden, wobei zumindest die Lichtleistung einer der Lichtquellen kein Eingabeparameter der Steuereinrichtung ist, sondern sich aus einer funktionalen Abhängigkeit von einem solchen Eingabeparameter ergibt.
Die erfindungsgemäße Leuchte kann insbesondere eine Sekundärleuchte sein, bei der Licht mehrerer Lichtquellen über einen Reflektor abgegeben wird, der dieses Licht mischt. Ebenso können auch Indirektleuchten eingesetzt werden, die das Licht verschiedener Lichtquellen zur Decke oder an eine Wand strahlen, an der das Licht reflektiert und damit gemischt wird. Der Indirektanteil kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung 10% bis 75% betragen.
Eine erfindungsgemäße Leuchte kann auch eine Wannenleuchte oder eine Leuchte mit einem Raster sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Schnittansicht.
2 zeigt ein Diagramm, das die geregelte Beleuchtungsstärke im Tagesverlauf wiedergibt.
3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Schnittansicht.
4 zeigt schematisch ein Steuerungsschema für die Beleuchtungsstärke.
1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte mit einem Hohllichtleiter, der allgemein mit 1 bezeichnet ist. Der Hohllichtleiter 1 weist einen Hohlraum 3 auf, der durch reflektierende Wände, von denen nur die Dachwand 5 dargestellt ist, und Prismenplatten 7 und 9 begrenzt ist. An den offenen Seiten des Hohllichtleiters wird Licht von zwei Lampen 11 mit der Lichtfarbe 31–830 entsprechend der Nomenklatur der Firma Osram (entspricht 3000 K) direkt bzw. durch Reflexion an Einkoppelreflektoren 13 eingekoppelt. Das Licht wird ggf. nach einer oder mehreren Reflexionen an Wänden des Hohlraums 3, über die Prismenplatten 7 und 9 ausgekoppelt. Die Prismenplatten sind wie in der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 111 298 A1 ausgebildet, so daß sie eine Abschirmung in Ebenen parallel und senkrecht zu der Achse der Lampen 11 erzeugen. An der Dachwand 5 sind drei Leuchtdioden oder Gruppen von Leuchtdioden 15 angeordnet, die rotes, blaues und grünes Licht abgeben. Die Lampen 11 und die Leuchtdioden 15 sind jeweils separat ansteuerbar. Die Leuchtdioden 15 können, müssen aber nicht ein vollständiges Farbsystem repräsentieren, mit dem sich durch additive Farbmischung alle Lichtfarben erzeugen lassen. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Leuchtdioden 15 bzw. die Gruppe von Leuchtdioden nur Licht mit zwei verschiedenen Farben oder nur Licht einer Farbe, z. B. rot oder blau, abgeben.
Die Lampen 11 und die Leuchtdioden 12 werden durch eine automatische Steuereinrichtung (nicht dargestellt) entsprechend einem Schema für die Beleuchtungsstärke geregelt, das in 2 dargestellt ist. Dabei werden die Leuchtdioden entsprechend der Tageszeit unterschiedlich angesteuert. In den frühen und späten Stunden des Tages wird durch die Leuchtdioden farbiges Licht in den Hohlraum 3 eingestrahlt, das sich mit dem in den Hohlraum 3 umlaufenden weißen Licht der Lampen 11 mischt, so daß insgesamt ein wärmerer Farbton entsteht. Damit kann eine Spektralverteilung erzeugt werden, die an eine Verteilung bei einer geringeren Farbtemperatur, z. B. 2700 K, angenähert ist. Um die Mittagszeit werden die Leuchtdioden zurückgefahren, so daß im wesentlichen das Licht der Lampen 11 von der Leuchte abgegeben wird. Gegebenenfalls kann durch Zumischen von blauem Licht einer Leuchtdiode auch ein kälterer Farbton erzeugt werden bzw. es kann durch geeignete Ansteuerung der Leuchtdioden eine Spektralverteilung erzeugt werden, die an die Verteilung bei einer höheren Farbtemperatur, z. B. 4000 K, angenähert ist.
Bei dem Schema der 2 kann auch vorgesehen sein, daß eine der beiden Lampen 11 zu Beginn und gegen Ende der Beleuchtungsperiode nicht in Betrieb ist und nur in Zeiten hoher Beleuchtungsstärke zugeschaltet wird.
In einer Abwandlung des vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann auch vorgesehen sein, daß die beiden Lampen 11 unterschiedliche Spektraleigenschaften besitzen. Z. B. könnte eine der Lampen die Lichtfarbe 41–827 (nach Osram, entspricht 2700 K) und eine der Lampen die Lichtfarbe 21–840 (nach Osram, entspricht 4000 K) haben. Zu Beginn der Beleuchtungsperiode wird zunächst die Lampe 41–827 betrieben und gegen Mittag wird die Lampe 21–840 zugeschaltet, wobei die Lampe 21–840, je nach gewünschter Beleuchtungsstärke und Spektralverteilung, weiter betrieben oder abgeschaltet werden kann. Der Übergang zum Betreiben der Lampe 21–840 kann durch entsprechende Ansteuerung der Leuchtdioden 15 und geeignetes Dimmen der beiden Lampen 11 gleichmäßig abgeglichen werden, so daß ein Betrachter im wesentlichen eine kontinuierliche Veränderung der Beleuchtungsbedingungen wahrnimmt.
Eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels ist in 3 dargestellt. Gleiche Bestandteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Hier sind die Leuchtdioden 15 an den Seiten des Hohllichtleiters angebracht, während die Lampe 11 von oben durch eine zentrale Öffnung in den Hohlraum 3 eingeführt ist. Zur Verbesserung der Lichtmischung ist die Lampe 11 nach unten durch einen Reflektor 20 abgedeckt, der das auf ihn einfallende Licht zu der Dachwand 5 reflektiert. Dieser Reflektor kann ggf. auch entfallen.
4 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte mit einem Volllichtleiter in Form einer lichtleitenden Platte 30, in welche von beiden Seiten Licht von Leuchtstofflampen 32 und Leuchtdioden 34 eingekoppelt wird. Das Licht tritt an einer mit einer prismatischen Struktur versehenen Lichtaustrittsfläche 36 aus. Die Lampen 32 und Leuchtdioden 34 sind von einem Einkoppelreflektor (nicht dargestellt) umgeben, der sie gleichzeitig zu der Lichtaustrittseite hin abdeckt. Da das Licht in der Platte 30 vor dem Austritt zu einem großen Teil intern reflektiert wird, findet eine Lichtmischung statt. Die Leuchtstofflampen 32 und die Leuchtdioden 34 können, wie vorangehend beschrieben ist, betrieben werden. Auch hier können mehrere Leuchtstofflampen mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften verwendet werden.
Zahlreiche Abwandlungen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen sind möglich. Beispielsweise kann die Leuchte eine Rundleuchte sein. Eine sich verändernde Lichtfarbe und Beleuchtungsstärke können auch allein durch die Mischung des Lichts farbiger Lichtquellen erzeugt werden.
Bezugszeichenliste

1: Hohllichtleiter
3: Hohlraum
5: Dachwand
7, 9: Prismenplatten
11: Lampen
12: Leuchtdioden
13: Einkoppelreflektoren
15: Leuchtdioden
20: Reflektor
30: Platte
32: Leuchtstofflampen
34: Leuchtdioden
36: Lichtaustrittsfläche

Claims

Beleuchtungsanordnung, insbesondere Leuchte, welche Lichtquellen aufweist, die Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften abgeben, und eine Einrichtung zum Mischen von Licht mit unterschiedlichen Spektraleigenschaften von verschiedenen Lichtquellen umfaßt, wobei zumindest eine der Lichtquellen eine Leuchtdiode (12, 34) oder eine Gruppe von Leuchtdioden (12, 34) ist, die farbiges Licht abgeben, und zumindest eine weitere Lichtquelle eine Lampe (11, 32) ist, wobei diese Lichtquellen individuell ansteuerbar sind und Licht der Leuchtdiode oder der Leuchtdioden und dieser Lampe (11, 32) durch die Mischeinrichtung gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Lichtquellen entsprechend einem vorgegebenen Schema regelt oder steuert, und dabei die Lichtquellen von der Steuereinrichtung über einen vorgegebenen Beleuchtungszeitraum nach einem vorgegebenen Programm so angesteuert werden, dass sich Beleuchtungsstärke und Lichtfarbe über dem Beleuchtungszeitraum ändern, wobei zu Beginn und gegen Ende dieses Zeitraums die Ansteuerung auf einen Wert zwischen 250 und 550 lx erfolgt und innerhalb dieses Zeitraums genau ein Zeitabschnitt vorgesehen ist, in dem die Beleuchtungsstärke auf einen Maximalwert angesteuert wird, der um einen Faktor von 1,1 bis 30 über dem Anfangs- und/oder Endwert der Beleuchtungsstärke liegt.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (11, 32) weißes Licht abgibt.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsanordnung mehrere Lampen (11, 32) aufweist, die Licht mit unterschiedlicher Spektralverteilung abgeben.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Lichtquellen dimmbar sind.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, die jeweils farbiges Licht abgeben, das mittels der Mischeinrichtung additiv zu weißem Licht gemischt werden kann.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung einen Lichtleiter aufweist.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung einen Volllichtleiter, insbesondere eine lichtleitende Platte (30), aufweist, in welchen Licht von verschiedenen Lampen (11, 32) mit unterschiedlicher Spektralcharakteristik eingekoppelt wird und aus welchem farblich gemischtes Licht über eine Lichtauskoppeleinrichtung ausgekoppelt wird.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung einen Hohllichtleiter (1) umfasst, der einen Hohlraum (3) mit zumindest teilweise reflektierenden Wänden sowie mindestens eine Lichtaustrittsfläche (36) aufweist, an der eine lichtbrechende Struktur, insbesondere eine Prismenstruktur vorgesehen ist, welche bewirkt, dass der überwiegende Teil des Lichtstroms in einen vorbestimmten Bereich von Winkeln zur Senkrechten zur Lichtaustrittsfläche (36) abgegeben wird, während kein oder ein geringerer Teil des Lichtstroms in die verbleibenden Raumbereiche abgegeben wird.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtbrechende Struktur bei Winkeln oberhalb eines Grenzwinkels zu einer Senkrechten zu der Lichtaustrittsfläche (36) eine Abschirmung erzeugt.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, welche die Lichtleistung der Lichtquellen in Abhängigkeit von Eingangsparametern einstellt, wobei die Lichtleistung mindestens einer Lichtquelle durch eine funktionelle Abhängigkeit von dem Wert mindestens einer Einstellgröße, die von der Lichtleistung dieser Lichtquelle verschieden ist, festgelegt ist.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung so beschaffen ist, dass die Lichtfarbe und die Beleuchtungsstärke unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfarbe unabhängig von der Beleuchtungsstärke nach einem separaten Programm gesteuert ist.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfarbe durch die Steuereinrichtung so eingestellt oder einstellbar ist, dass weißes Licht mit unterschiedlichen Farbanteilen abgegeben werden kann.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfarbe durch die Steuereinrichtung derart eingestellt oder einstellbar ist, dass weißes Licht abgegeben wird, wobei der Anteil zumindest eines Spektralbereichs in dem von der Beleuchtungsanordnung abgegebenen gemischten Licht, welcher der Farbe des von einer Leuchtdiode oder einer Gruppe von Leuchtdioden abgegebenen Lichts entspricht, dem Anteil dieses Spektralbereichs in einem Spektrum für eine Farbtemperatur entspricht, die in dem Bereich von 2000 K bis 7000 K liegt.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte und/oder Lichtfarbe durch einen oder mehrere Sensoren erfasst werden und das Ausgangssignal dieser Sensoren zur Regelung der Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte und/oder Lichtfarbe verwendet wird.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Raumzonen nach verschiedenen Programmen beleuchtet werden.
Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen so eingerichtet sind, dass das gemischte Licht von der Lampe (11, 32) und der Leuchtdiode oder den Leuchtdioden (12, 34) weißes Licht ist und eine Spektralverteilung aufweist, die von der Spektralverteilung des Lichts verschieden ist, das von den jeweiligen Lichtquellen (11, 12, 32, 34) abgegeben wird.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Lichtanteilen der Lampe (11, 32) und der oder den Leuchtdioden (12, 34) gemischte Licht weißes Licht ist, wobei der spektrale Anteil einer Lichtfarbe, die von einer Leuchtdiode oder einer Gruppe von Leuchtdioden abgegeben wird, in der Spektralverteilung des gemischten Lichts einer Farbtemperatur entspricht, die in einem Bereich von 2000 K bis 7000 K liegt.
Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleistung der Leuchtdiode (12, 34) oder der Leuchtdioden und der Lampe (11, 32) so eingestellt wird, dass das gemischte Licht der Leuchtdiode oder der Leuchtdioden und der Lampe weißes Licht ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleistung so eingestellt wird, dass eine Spektralkomponente des gemischten Lichts, welche der Farbe des von einer Leuchtdiode abgegebenen Lichts entspricht, dem Anteil dieser Farbe in einer Spektralverteilung für eine Farbtemperatur entspricht, die in einem Bereich von 2000 K bis 7000 K liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen so betrieben werden, dass der Anteil der Lichtleistung der Leuchtdioden zwischen 1% und 40% der Lichtleistung der Lampe liegt.