DE19853931A1

DE19853931A1 - Light deflection element has front surface structured to allow incident light into interior of element, where it is totally internally reflected and passes out into interior of room via outlet

Info

Publication number: DE19853931A1
Application number: DE19853931A
Authority: DE
Inventors: Harry Wirth; Volker Wittwer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1998-11-23
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: DE19853931B4

Abstract

The light deflection element (5) is for mounting on a horizontal ceiling (4) with a front onto which sunlight (S) is incident and a rear surface. The transparent light deflection element has at least a front surface structured to allow the incident light into the interior of the element, where it is totally internally reflected and passes out into the interior of the room (1) via an outlet.

Description

Technical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein flächig ausgebildetes Lichtumlenkelement zum Anbringen an einer horizontal verlaufenden Raumdecke für ein gerichtetes Umlenken von schräg auf die Raumdecke einfallenden Sonnenlichts nach unten in das Rauminnere, mit einer Vorderseite, auf die das einfallende Sonnenlicht auftrifft und einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite.The invention relates to a flat-shaped light deflecting element for Attach to a horizontal ceiling for a directed redirection from sunlight falling obliquely on the ceiling into the Interior of the room, with a front side that is struck by the incident sunlight and a back opposite the front.

State of the art

Die Beleuchtung größerer Räume erfolgt häufig auch dann mit künstlichem Licht, selbst wenn im Freien ausreichend Tageslicht vorhanden ist. Besonders bei Büroräume mit Bildschirmarbeitsplätzen ist eine direkte Tagesbeleuchtung durch vertikale Fenster nur schwer mit den geltenden Blendschutzanforderungen in Einklang zu bringen. Diese Situation hat zu einer Reihe von Entwicklungen im Bereich zonierter Schutzsysteme und Lichtumlenksysteme geführt. Sie zielen i. a. auf eine hohe Lichttransmission im oberen Fensterbereich, evtl. verbunden mit einer bevorzugten Abstrahlung in Richtung Raumdecke. Besonders effektiv funktioniert dieses Konzept, wenn die Raumdecke ihrerseits das eintreffende Licht gerichtet auf die Arbeitsfläche abstrahlt. Aus Blendschutzgründen muß diese Richtung in einem Kegel liegen, dessen Achse senkrecht zur Deckennormalen liegt und dessen gesamter Öffnungswinkel um 60° beträgt. Um das Licht möglichst tief in den Raum zu bringen, sollte das Licht innerhalb dieses Kegels bevorzugt in fensterabgewandte Richtungen abgestrahlt werden.Large rooms are often illuminated with artificial light, even if there is sufficient daylight outdoors. Especially at Office space with VDU workstations is provided with direct daylight vertical windows difficult with the applicable glare protection requirements in Reconciling. This situation has led to a number of developments in the Area of zoned protection systems and light deflection systems. You aim i. a. on a high light transmission in the upper window area, possibly connected with a preferred radiation towards the ceiling. Works particularly effectively this concept when the ceiling in turn directs the incoming light the work surface radiates. For anti-glare reasons, this direction must be in one Cones lie, the axis of which is perpendicular to the ceiling normal and whose total opening angle is around 60 °. To make the light as deep as possible in the room to bring, the light inside this cone should preferably be in window facing away Directions are emitted.

Stand der Technik bei entsprechenden Raumdeckenelementen sind ebene und strukturierte Al-Bleche. Ebene Bleche strahlen das Licht überwiegend außerhalb des genannten Kegels ab. Wegen der dadurch verursachten Blendungsgefahr werden diese Bleche auch schräg in den Raum abgehängt.State of the art for corresponding ceiling elements are level and structured aluminum sheets. Flat sheets mainly emit light outside of the mentioned cone. Because of the risk of glare caused by this these sheets are also suspended diagonally into the room.

Strukturierte Bleche lenken das flach eintreffende Licht über geeignet ausgerichtete Facetten nach unten. Nachteilig bei diesen Lösungen sind das veränderte, metallische Erscheinungsbild der Raumdecke, die Farbveränderung im abgestrahlten Licht, der hohe Energieeinsatz für die Metall-Herstellung und die Lichtverluste durch Absorption.Structured sheet metal directs the flat incoming light via suitably aligned Facets down. The disadvantage of these solutions is that metallic appearance of the ceiling, the color change in the emitted Light, the high energy input for metal production and the loss of light through Absorption.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Raumdeckenelement zu schaffen, das das Erscheinungsbild eines vorhanden Raumes und die spektrale Zusammensetzung des Tageslichts im Raum nur wenig verändert und eine blendungsarme Beleuchtung von in einem Gebäuderaum verteilten Arbeitsplätzen erlaubt.The invention has for its object to provide a ceiling element, that the appearance of an existing space and the spectral The composition of daylight in the room changed little and one Low-glare lighting of workplaces distributed in a building room allowed.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird durch ein Lichtumlenkelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The object of the invention is achieved by a Light deflecting element with the features of claim 1 specified. Beneficial Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein flächig ausgebildetes Lichtumlenkelement zum Anbringen an einer horizontal verlaufenden Raumdecke für ein gerichtetes Umlenken von schräg auf die Raumdecke einfallenden Sonnenlichts nach unten in das Rauminnere, mit einer Vorderseite, auf die das einfallende Sonnenlicht auftrifft und einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite, dadurch ausgebildet, daß das Lichtumlenkelement aus einem Sonnenlicht transparenten Material besteht, und daß zumindest die Vorderseite des Lichtumlenkelementes eine Oberflächenstruktur aufweist, durch die das auf das Lichtumlenkelement einfallende Sonnenlicht in das Innere des Lichtumlenkelements eindringt, daß wenigstens eine optische Grenzfläche an der Vorder- oder Rückseite vorgesehen ist, an der das Sonnenlicht im Inneren des Lichtumlenkelements totalreflektiert wird, und daß wenigstens eine Austrittsfläche an der Vorder- oder Rückseite vorgesehen ist, durch die das Sonnenlicht aus dem Lichtumlenkelement nach unten gerichtet in das Rauminnere austritt.According to the invention, a flat-shaped light deflecting element is to be attached on a horizontal ceiling for a directed deflection of Sunlight falling obliquely onto the ceiling of the room down into the interior, with a front that is struck by the incident sunlight and one of the Front opposite back, formed in that the Lichtumlenkelement consists of a sunlight transparent material, and that at least the front of the light deflecting element has a surface structure has through which the incident on the light deflecting sunlight into the Interior of the light deflecting element penetrates that at least one optical Interface is provided on the front or back where the sunlight is totally reflected inside the light deflecting element, and that at least one Exit surface is provided on the front or back through which the Sunlight from the light deflecting element directed downwards into the interior of the room exit.

Bei einem bevorzugten Raumdeckenelement wird durch eine vorderseitige und ggf. eine rückseitige Oberflächenstruktur die Lichtumlenkung hauptsächlich über Totalreflexion realisiert. Der Wirkungsgrad der Lichtumlenkung mittels Totalreflexion ist außergewöhnlich groß, da bei Totalreflexion das Licht vollständig reflektiert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Raumdeckenelement erfolgt lediglich eine geringe und somit zu vernachlässigende Schwächung des Lichtes durch Absorption im transparenten Material selbst.In a preferred ceiling element, a front and possibly a back surface structure mainly over the light redirection Total reflection realized. The efficiency of light redirection by means of total reflection is exceptionally large because the light is completely reflected in total reflection. In the room ceiling element according to the invention, only a small and thus negligible weakening of light by absorption in the transparent material itself.

Das Raumdeckenelement kann als Folie oder Platte ausgebildet sein. Die Platten können parallel senkrecht oder schräg zur Raumdecke angebracht werden. Da keine metallischen oder streuend-reflektierende Beschichtungen vorgesehen sind, kann du. Element nachträglich auf eine Raumdecke aufgebracht werden, ohne deren Erscheinungsbild in Farbe und Qualität nachhaltig zu beeinträchtigen.The ceiling element can be designed as a film or plate. The plates can be installed parallel or perpendicular to the ceiling. There no metallic or scatter-reflective coatings are provided, you can. Element can be applied to a ceiling afterwards without to permanently impair their appearance in color and quality.

Die Totalreflexion sorgt durch ihre intrinsische Richtungsselektivität dafür, daß nur bestimmte bzw. gewünschte Lichtwege durch das Material verändert werden. Des weiteren findet keine spektrale Zerlegung des Lichts statt, so daß der Gebäuderaum mit unverfälschtem Tageslicht ausgeleuchtet wird.Thanks to its intrinsic directional selectivity, total reflection ensures that only certain or desired light paths through the material are changed. Of further there is no spectral decomposition of the light, so that the building space is illuminated with genuine daylight.

Das erfindungsgemäße Lichtumlenkelement weist eine Vielzahl identische und parallel nebeneinander verlaufende Einzelprofile auf, deren Profilquerschnitte sich in Profilrichtung nicht ändern. Die Einzelprofile wiederum sehen verschiedene Facettenflächen auf durch die das Sonnenlicht ein- oder ausstrahlt oder an denen das Sonnenlicht reflektiert wird, vorzugsweise totalreflektiert wird.The light deflecting element according to the invention has a number of identical and individual profiles running parallel next to each other, whose profile cross sections are in Do not change profile direction. The individual profiles in turn see different ones Faceted surfaces through which sunlight shines in or out or on which the sunlight is reflected, preferably totally reflected.

So lassen sogenannte Empfangsfacetten das flach einfallende Licht in das Material des Lichtumlenkelementes eindringen. Reflexionsfacetten oder die eben ausgebildete Rückseite des Lichtumlenkelement lenken das im Wege der Totalreflexion um. Über Abstrahlfacetten oder ebenso kann das umgelenkte Licht in die gewünschte Richtung nach unten aus dem Lichtumlenkelement austreten.So-called reception facets let the flatly incident light into the material penetrate the light deflecting element. Reflection facets or just that trained back of the light deflecting element steer it in the way of Total reflection around. The deflected light in exit the desired direction downwards from the light deflection element.

Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind seitenbeleuchtete Räume mit erhöhten Blendschutzanforderungen, in denen Sonnen- oder Tageslicht seitlich bzw. schräg zur Raumdecke einstrahlt.Side-lit rooms with elevated areas are preferred Glare protection requirements, in which sunlight or daylight from the side or at an angle shines onto the ceiling.

Brief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention is hereinafter described without limitation of the general The inventive concept based on exemplary embodiments with reference to the Exemplary drawings described. Show it:

Fig. 1 bis 3 schematisch einen Raum mit einer erfindungsgemäßen Lichtleitanordnung, Figs. 1 to 3 schematically shows a room with an inventive light guiding,

Fig. 4 bis 7 jeweils einen Bereich eines erfindungsgemäßen lichtlenkenden Raumdeckenelementes im Querschnitt. FIGS. 4 to 7 are each a portion of a light directing room ceiling element according to the invention in cross section.

Description of an embodiment, industrial applicability

Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen schematisch einen Raum 1 mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Lichtumlenkelementen 5, die an der Raumdecke 4 angeordnet sind. Der Raum 1 weist ein Fenster 2 auf, an dem z. B. aus Aluminiumblechen bestehende lichtlenkende Lamellen 3 vorgesehen sind, vermittels derer Licht, insbesondere von der oberen Fensterhälfte, nach oben gegen die Raumdecke 4 reflektiert wird. Das in das Rauminnere einfallende Sonnenlicht S wird unter einem flachen Winkel gegen die Raumdecke 4 gestrahlt, an welcher die Lichtumlenkelemente 5 angeordnet sind. Fig. 1 to Fig. 3 schematically show a room 1 with the inventively embodied Lichtumlenkelementen 5, which are arranged on the room ceiling 4. The room 1 has a window 2 on which, for. B. existing aluminum sheet light-guiding slats 3 are provided, by means of which light, in particular from the upper half of the window, is reflected upwards against the ceiling 4 . The sunlight S incident into the interior of the room is radiated at a flat angle against the ceiling 4 on which the light deflection elements 5 are arranged.

Das einfallende Licht wird von den Lichtumlenkelementen 5 um einen Umlenkwinkel α im Bereich von 45° bis 135°, vorzugsweise im Bereich von 70° bis 120° umgelenkt und wird auf diese Weise in die Raumtiefe nach unten abgestrahlt.The incident light is deflected by the light deflecting elements 5 by a deflection angle α in the range from 45 ° to 135 °, preferably in the range from 70 ° to 120 °, and is thus radiated downward into the room depth.

In Büroräumen werden aus Blendschutzgründen die Lichtumlenkelemente 5 derart angeordnet, daß die Richtung des umgelenkten Lichtes in einem Kegel liegt dessen Achse die Decken normale ist und dessen gesamter Öffnungswinkel etwa 60° beträgt. Um das Licht möglichst tief in den Raum zu bringen, wird das Licht innerhalb dieses Kegels bevorzugt in fensterabgewandte Richtung abgestrahlt.For reasons of glare protection, the light deflecting elements 5 are arranged in office spaces in such a way that the direction of the deflected light lies in a cone, the axis of which is the ceiling and the total opening angle is approximately 60 °. In order to bring the light as deep as possible into the room, the light inside this cone is preferably emitted in the direction away from the window.

Dies kann durch erfindungsgemäße waagerecht (Fig. 1), geneigte (Fig. 2) oder senkrechte (Fig. 3) an der Raumdecke 4 angeordnete Lichtumlenkelemente (5) erfolgen.This can be done by horizontal ( FIG. 1), inclined ( FIG. 2) or vertical ( FIG. 3) light deflecting elements ( 5 ) arranged on the ceiling 4 .

Fig. 4 zeigt einen Bereich des Querschnitts eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lichtumlenkelementes 5, das gemäß Fig. 1 parallel an eine Raumdecke anzuordnen ist. Das Lichtumlenkelement 5 ist sowohl an seiner Vorder- V als auch Rückseite R strukturiert. Die Strukturierung erfolgt derart, daß eine Vielzahl parallel nebeneinander angeordneter Einzelprofile E vorgesehen sind, die jeweils im Falle der Vorderseite eine Empfangs- 6 und Abstrahlfacette 7 aufweisen. An der Rückseite R des Lichtumlenkelementes 5 weisen die Einzelprofile jeweils eine Reflexions- 8 und eine Verbindungsfacette 9 auf. FIG. 4 shows a region of the cross section of a light deflecting element 5 designed according to the invention, which according to FIG. 1 is to be arranged parallel to a ceiling. The light deflection element 5 is structured on both its front V and rear side R. The structuring takes place in such a way that a large number of individual profiles E arranged parallel to one another are provided, each of which has a receiving facet 6 and emission facet 7 in the case of the front. On the rear side R of the light deflecting element 5 , the individual profiles each have a reflection facet 8 and a connection facet 9 .

Die Empfangsfacetten 6 sind für den Eintritt des Sonnenlichtes S in das Lichtumlenkelement 5 angeordnet, wobei jeweils eine der Reflexionsfacetten 8 einer Empfangsfacette 6 derart zugeordnet ist, daß die Reflexionsfacette 8 im Lichtweg des dem an der Empfangsfacette 6 eintretenden Lichtes nachgeordnet ist, so daß das Licht mittels Totalreflexion an der Reflexionsfacette 8 reflektiert wird.The reception facets 6 are arranged for the entry of sunlight S into the light deflection element 5 , one of the reflection facets 8 being assigned to a reception facet 6 such that the reflection facet 8 is arranged in the light path of the light entering the reception facet 6 , so that the light is reflected by means of total reflection at the reflection facet 8 .

Ferner ist jeweils einer Reflexionsfacette 8 eine Abstrahlfacette 7 zugeordnet, wobei die Abstrahlfacette 7 im Lichtweg des an der Reflexionsfacette 8 reflektierten Lichtes nachgeordnet ist. Die Empfangsfacetten 6 sind dabei ungefähr senkrecht zum einfallenden Licht und die Abstrahlfacetten 7 ungefähr senkrecht zu dem aus dem Lichtumlenkelement 5 austretenden Licht orientiert.Further, a reflection facet is assigned an 8 output facet 7, wherein the output facet is 7 arranged downstream in the optical path of the light reflected at the reflection facet 8 light. The reception facets 6 are oriented approximately perpendicular to the incident light and the emission facets 7 are oriented approximately perpendicular to the light emerging from the light deflection element 5 .

Die Empfangsfacetten 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 für Einfallswinkel von 11° bis 25° ausgerichtet. Die Reflexionsfacetten 8 befinden sich auf der Rückseite des Lichtumlenkelementes 5. Zwischen den Reflexionsfacetten 8 sind Verbindungsfacetten 9 vorgesehen, die in etwa parallel zu dem Lichtweg des eintreffenden Sonnenlichts stehen. Durch die Abstrahlfacetten 7, die in etwa parallel zu den Verbindungsfacetten 9 angeordnet sind, wird das Licht aus dem Lichtumlenkelement 5 abgestrahlt.In this exemplary embodiment, the reception facets 6 are oriented according to FIG. 4 for angles of incidence of 11 ° to 25 °. The reflection facets 8 are located on the back of the light deflecting element 5 . Between the reflection facets 8 , connection facets 9 are provided which are approximately parallel to the light path of the incoming sunlight. By Abstrahlfacetten 7, which are arranged approximately parallel to the connecting facets 9, the light radiated from the light deflection. 5

Lichtbrechung tritt nur in einem sehr geringem Maße auf, so daß auch direkte Sonnenstrahlung ohne nennenswerte Farbzerlegung umgelenkt werden kann. Bei einem Brechungsindex von 1.59 und ideal-scharfen Kanten arbeitet das Lichtumlenkelemente in dem angegebenen Einfallswinkelbereich mit einer Effizienz von ca. 85%.Refraction occurs only to a very small extent, so that direct Sun radiation can be redirected without any notable color decomposition. At it works with a refractive index of 1.59 and ideally sharp edges Light deflecting elements with efficiency in the specified angle of incidence range of approximately 85%.

In einer vorteilhaften Ausführung ist die Abstrahlfacette 7 mit vorwärtsstreuenden Eigenschaften ausgebildet. Dies kann durch eine Mikrorauheit oder makroskopische Strukturen wie z. B. Wölbung oder mikroskopischen Streukörpern, wie z. B. ein dünner Aufstrich von weißer Farbe, erfolgen. Diese Maßnahme bewirkt eine breitere Verteilung des abgestrahlten Lichts. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn eine direkte Sonneneinstrahlung auf das Deckenelement fällt. In an advantageous embodiment, the radiation facet 7 is designed with forward-scattering properties. This can be due to a micro roughness or macroscopic structures such. B. curvature or microscopic scattering bodies, such as. B. a thin spread of white color. This measure causes a broader distribution of the emitted light. This is particularly advantageous if direct sunlight falls on the ceiling element.

Da es sich bei der Vorwärtsstreuung um eine Nahwinkelstreuung handelt, bleibt die nahe dahinter liegende Raumdecke trotz der Streuung sichtbar und der Farbeindruck unverändert. Es ist weiterhin möglich, die Empfangsfacetten 6 oder die Reflexionsfacetten 8 oder das Material selbst in der beschriebenen Weise mit streuenden Eigenschaften zu versehen.As the forward scattering is a near-angle scattering, the ceiling close behind remains visible despite the scattering and the color impression remains unchanged. It is also possible to provide the receiving facets 6 or the reflection facets 8 or the material itself with scattering properties in the manner described.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines einseitig strukturierten Lichtumlenkelementes 5, das ebenso wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 parallel an eine Raumdecke angebracht werden kann. FIG. 5 shows the cross section of a light deflecting element 5 structured on one side, which, like the exemplary embodiment according to FIG. 4, can be attached in parallel to a room ceiling.

Das Lichtumlenkelement 5 ist als plattenförmiges Raumdeckenelement ausgebildet. Es ist an seiner Vorderseite mit einer Vielzahl von Einzelprofilen E versehen, die jeweils eine Empfangsfacette 6 und eine Vielzahl von Abstrahlfacetten 7 aufweist. Die Rückseite ist eben ausgebildet und dient im gezeigten Ausführungsbeispiel als Reflexionsfläche 10, wobei die Empfangsfacette 6 zum Empfangen des einfallenden Lichtes mit einem Neigungswinkel β bezüglich der Reflexionsfläche 10 von 20° bis 40° und vorzugsweise von 25° bis 35° geneigt ist, so daß das einfallende Licht zur Reflexionsfläche 10 hin gebrochen wird.The light deflecting element 5 is designed as a plate-shaped ceiling element. It is provided on its front side with a multiplicity of individual profiles E, each of which has a reception facet 6 and a multiplicity of emission facets 7 . The back is flat and serves in the exemplary embodiment shown as a reflection surface 10 , the receiving facet 6 for receiving the incident light having an inclination angle β with respect to the reflection surface 10 of 20 ° to 40 ° and preferably from 25 ° to 35 °, so that the incident light is refracted towards the reflection surface 10 .

Die Abstrahlfacetten 7 sind etwa senkrecht zur Reflexionsfläche 10 angeordnet. Verbindungsabschnitte 11 zwischen den Abstrahlfacetten 7 verlaufen etwa parallel zu dem im Lichtumlenkelement an der Reflexionsfläche 10 reflektiertem Licht. Durch die spezielle Anordnung der Abstrahlfacetten 7 und der Verbindungsabschnitte 11, die in einer Profilflanke P eines jeden Einzelprofils E angeordnet sind, die in etwa parallel zum eingekoppelten Sonnenlicht S verläuft, wird eine nur eine minimale Behinderung des eintreffenden Lichts erreicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel findet Brechung sowohl bei Eintritt, als auch bei Austritt statt.The radiation facets 7 are arranged approximately perpendicular to the reflection surface 10 . Connection sections 11 between the emission facets 7 run approximately parallel to the light reflected in the light deflecting element on the reflection surface 10 . Due to the special arrangement of the radiation facets 7 and the connecting sections 11 , which are arranged in a profile flank P of each individual profile E, which runs approximately parallel to the coupled sunlight S, only a minimal obstruction of the incoming light is achieved. In this exemplary embodiment, refraction takes place both on entry and on exit.

Fig. 6. zeigt den Querschnitt eines Lichtumlenkelementes 5 für eine geneigte Befestigung an einer Raumdecke 4. Fig. 6 shows the cross-section of a Lichtumlenkelementes 5 for an inclined fastening to a room ceiling 4.

Das plattenförmige Lichtumlenkelement ist mit einem Neigungswinkel γ bzgl. der Raumdecke 4 im Bereich von 20° bis 70° und vorzugsweise im Bereich von 25° bis 50° anbringbar, wobei die zum einfallenden Licht S weisende Vorderseite des Lichtumlenkelementes 5 konturiert mit Empfangsfacetten 6 und Abstrahlfacetten 7 und die vom einfallenden Licht abgewandte Rückseite durchgehend glatt als Reflexionsfläche 10 ausgebildet ist.The plate-shaped light deflecting element can be attached with an inclination angle γ with respect to the ceiling 4 in the range from 20 ° to 70 ° and preferably in the range from 25 ° to 50 °, the front of the light deflecting element 5 pointing towards the incident light S being contoured with receiving facets 6 and emission facets 7 and the rear side facing away from the incident light is continuously smooth as a reflection surface 10 .

Die Empfangsfacetten 6 sind vorzugsweise ungefähr senkrecht zum einfallenden Licht und die Abstrahlfacetten 7 ungefähr senkrecht zum aus dem Raumdeckenelement austretenden Licht angeordnet.The reception facets 6 are preferably arranged approximately perpendicular to the incident light and the emission facets 7 approximately perpendicular to the light emerging from the ceiling element.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Ablenkung des Lichtes zum überwiegenden Teil durch Totalreflexion an der Reflexionsfläche 10. Auch hier ist eine streuend transmittierende Ausführung der Abstrahlfacette 7 vorteilhaft.In this embodiment, the light is largely deflected by total reflection on the reflection surface 10 . Here, too, a scatter-transmitting embodiment of the radiation facet 7 is advantageous.

Fig. 7 zeigt den Querschnitt eines strukturierten Lichtumlenkelementes 5 für eine senkrechte Befestigung an einer Raumdecke 4 (nicht dargestellt). Dieses Lichtumlenkelement 5 weist eine zum einfallenden Licht S weisende konturierte Vorderseite und eine vom einfallenden Licht abgewandte, als Abstrahlfläche 12 dienende Rückseite auf. An der Vorderseite sind spitz vorstehende Dreiecksleisten 13 vorgesehen, die eine obere etwa horizontal verlaufende und als Reflexionsfacette 8 dienende Begrenzungsfläche und eine untere relativ zur Reflexionsfacette 8 mit einem Neigungswinkel β von 20° bis 40° und vorzugsweise von 25° bis 35° angeordnete, als Empfangsfacette 6 dienende Begrenzungsfläche aufweist, so daß das einfallende Licht zur Reflexionsfacette 8 hin gebrochen wird. Fig. 7 shows the cross section of a structured Lichtumlenkelementes 5 for vertical mounting to a ceiling 4 (not shown). This light deflecting element 5 has a contoured front facing the incident light S and a rear facing away from the incident light and serving as a radiation surface 12 . On the front, triangular ledges 13 projecting pointedly are provided, which are arranged as an upper, approximately horizontally running and serving as a reflection facet 8 and a lower, relative to the reflection facet 8 with an inclination angle β of 20 ° to 40 ° and preferably of 25 ° to 35 ° Receiving facet 6 serving boundary surface, so that the incident light is refracted towards the reflection facet 8 .

Die Abstrahlfläche 12 ist als durchgehend glatte Fläche ausgebildet.The radiation surface 12 is designed as a continuously smooth surface.

An der Vorderseite ist zwischen zwei benachbarten Dreiecksleisten 13 jeweils eine ungefähr vertikal ausgerichtete, streifenförmige Durchlaßfacette 14 vorgesehen, durch die einfallendes Sonnenlicht nicht umgelenkt wird. Das Sonnenlicht S tritt durch die Durchlaßfacette 14 und danach durch die Abstrahlfläche 12 und behält seine ursprüngliche Richtung bei.At the front, an approximately vertically aligned, strip-shaped passage facet 14 is provided between two adjacent triangular strips 13 , through which incident sunlight is not deflected. The sunlight S passes through the transmission facet 14 and then through the radiation surface 12 and maintains its original direction.

Damit die Reflexionsfacetten 8 eine möglichst große Fläche aufweisen, ist zusätzlich ein Verbindungsabschnitt 11 vorgesehen, der die Durchlaßfacette 14 mit der benachbarten Reflexionsfacette verbindet.So that the reflection facets 8 have the largest possible area, a connecting section 11 is additionally provided, which connects the passage facet 14 with the adjacent reflection facet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 wird das einfallende Sonnenlicht S sowohl an den Empfangsfacetten 6 als auch an der Abstrahlfläche 12 gebrochen. Um die Auffälligkeit des Effektes der Farbzerlegung des Sonnenlichtes im Wege der Dispersion gering zu halten kann, wird wie vorstehend bereits beschrieben, die rückseitige Abstrahlfläche 12 mit einer streuenden Oberfläche beaufschlagt.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the incident sunlight S is refracted both at the reception facets 6 and at the radiation surface 12 . In order to keep the conspicuity of the effect of the color decomposition of the sunlight by means of the dispersion low, as already described above, the rear radiation surface 12 is exposed to a scattering surface.

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Elemente eignen sich vor allem transparente Polymere. Die Strukturierung kann nach an sich bekannten Verfahren (Extrusion, Prägung, Spritzguß, etc.) erfolgen. Ausführungen mit kleinen Strukturtiefen bieten Vorteile hinsichtlich Erscheinungsbild, Lichtverluste durch Absorption und Materialeinsparung.The following are particularly suitable for the production of the elements according to the invention transparent polymers. The structuring can be carried out according to methods known per se (Extrusion, embossing, injection molding, etc.). Small versions Structural depths offer advantages in terms of appearance, light loss through Absorption and material saving.

Die Erfindung betrifft ein Raumdeckenelement. Dies bedeutet jedoch nicht, daß das Raumdeckenelement zwangsweise an einer Raumdecke zu befestigen ist. Wesentlich für die Erfindung ist, daß das Raumdeckenelement mit Abstand über einen Boden des auszuleuchtenden Raumes angeordnet ist, wobei vorzugsweise mehrere Raumdeckenelemente in einem Raum gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Hierbei können die erfindungsgemäßen Raumdeckenelemente auch bspw. mittels auf dem Boden stehenden Ständer im Raum angeordnet sein. The invention relates to a ceiling element. However, this does not mean that the Ceiling element must be attached to a ceiling. It is essential for the invention that the room ceiling element by a distance a floor of the room to be illuminated is arranged, preferably several ceiling elements are evenly distributed in a room. Here, the ceiling elements according to the invention can also be used, for example stand on the floor in the room.

Reference list

11

Raum
room

22nd

Fenster
window

33rd

lichtlenkende Lamellen
light-guiding slats

44th

Raumecke
Corner of the room

55

Lichtumlenkelement
Light deflecting element

66

Empfangsfacette
Reception facet

77

Abstrahlfacette
Beam facet

88th

Reflexionsfacette
Reflection facet

99

Verbindungsfacette
Connection facet

1010th

Reflexionsfläche
Reflective surface

1111

Verbindungsabschnitt (zwischen den Abstrahlfacetten)
Connection section (between the radiation facets)

1212th

Abstrahlfläche
Radiation area

1313

Dreiecksleisten
Triangle strips

1414

Durchlaßfacette
E Einzelprofil
P Profilflanke
V Vorderseite des Lichtumlenkelements
R Rückseite des Lichtumlenkelements
S Sonnenlicht
Passage facet
E single profile
P profile flank
V Front of the light deflecting element
R back of the light deflecting element
S sunlight

Claims

1. Flat-shaped light deflecting element ( 5 ) for attachment to a horizontally running ceiling ( 4 ) for directed deflection of sunlight (S) falling obliquely onto the ceiling ( 4 ) down into the interior of the room, with a front (V) on the the incident sunlight (S) strikes and a rear side (R) opposite the front side (V), characterized in that the light deflecting element ( 5 ) consists of a sunlight transparent material, and
that at least the front side (V), comprising the Lichtumlenkelementes (5) a surface structure by penetrating the light deflection element (5) incident sunlight (S) in the interior of the Lichtumlenkelements (5),
that at least one optical interface is provided on the front (V) or rear (R), at which the sunlight (S) is totally reflected inside the light deflecting element ( 5 ),
and that at least one exit surface is provided on the front (V) or rear (R) through which the sunlight (S) emerges from the light deflecting element ( 5 ) downwards into the interior of the room.

2. light deflection element according to claim 1, characterized in that the surface structure from a variety of identical and composed of individual profiles (E) running parallel to one another, whose profile cross-sections do not change in the profile direction.

3. Light deflection element according to claim 1 or 2, characterized in that the light deflection element ( 5 ) is arranged parallel, obliquely and perpendicular to the ceiling ( 4 ).

4. light deflection element according to claim 2, characterized in that the light deflection element ( 5 ) is arranged parallel to the ceiling ( 4 ),
that the individual profiles (E) of the front (V) each have a reception facet ( 6 ) and a radiation facet ( 7 ), which are arranged so inclined to one another,
that the incident sunlight (S) penetrates the reception facet ( 6 ) almost perpendicularly and exits the light deflecting element ( 5 ) almost vertically through the emission facet ( 7 ), and
that the back (R) of the light deflecting element ( 5 ) also has a surface structure, the individual profiles (E) of which each have a reflection facet ( 8 ) which is inclined such that the sunlight (S) radiated by the reception facet ( 6 ) is totally reflected on it , and provide a connection facet ( 9 ) which is oriented largely parallel to the direction of the incident sunlight (S).

5. light deflection element according to claim 2, characterized in that the light deflection element ( 5 ) is arranged parallel to the ceiling ( 4 ),
that the back (R) of the light deflecting element ( 5 ) is flat and the sunlight (S) striking it is totally reflected, and
that the individual profiles (E) on the front (V) have a receiving facet ( 6 ) which is oriented in such a way that the incident sunlight (S) is coupled into the light deflecting element ( 5 ) by means of light refraction or refraction-free, and a large number of emission facets ( 7 ) which are connected to one another via connecting sections ( 11 ) and through which the sunlight (S) from the interior of the light deflecting element ( 5 ) is broken down into the interior of the room.

6. Light deflecting element according to claim 5, characterized in that the receiving facet ( 6 ) is inclined relative to the rear surface (R) of the light deflecting element which has just been formed by an angle of inclination (p) of 20 ° to 40 ° and preferably of 25 ° to 35 °.

7. Light deflecting element according to claim 5 or 6, characterized in that the radiation facets ( 7 ) are arranged approximately perpendicular to the rear (R) and the connecting sections ( 11 ) between the radiation facets ( 7 ) approximately parallel to that on the rear (R) totally reflected sunlight (S).

8. Light deflection element according to one of claims 5 to 7, characterized in that the emission facets ( 7 ) and the connecting sections ( 11 ) are arranged in a profile flank (P) of the individual profile (E) and that the profile flank (P) is oriented in such a way that it runs approximately parallel to the sunlight radiated into the interior by the reception facet ( 6 ).

9. Light deflecting element according to claim 2, characterized in that the light deflecting element ( 5 ) is arranged at an angle of inclination γ relative to the ceiling ( 4 ), with the following being valid for the solid angle γ,
20 ° ≦ γ ≦ 70 °, preferably 25 ° ≦ γ ≦ 50 °, and
that the individual profiles (E) of the front side (V) each have a reception facet ( 6 ) and a radiation facet ( 7 ) which are inclined to one another,
that the incident sunlight (S) penetrates the reception facet ( 6 ) almost perpendicularly and exits the light deflection element ( 5 ) almost vertically through the emission facet ( 7 ), and
that the back (R) of the light deflecting element ( 5 ) is flat and totally reflects the sunlight striking it.

10. Light deflecting element according to claim 2, characterized in that the light deflecting element ( 5 ) is arranged approximately perpendicular to the ceiling ( 4 ),
that the individual profiles (E) on the front side (V) each have a receiving facet ( 6 ) which is oriented such that the incident sunlight (S) is coupled into the light deflecting element ( 5 ) by means of light refraction, and has a reflection facet ( 8 ), at which the sunlight (S) radiated into the interior of the light deflecting element ( 5 ) through the reception facet ( 6 ) is totally reflected, and
that the back (R) of the light deflecting element ( 5 ) is flat and oriented perpendicular to the ceiling ( 4 ), and that the back (R) deflects the sunlight, which is totally reflected on the reflection facet ( 8 ), into the interior of the room by means of light refraction.

11. Light deflection element according to claim 10, characterized in that the reflection facet ( 8 ) extends approximately perpendicular to the back (R) and that the receiving facet ( 6 ) relative to the reflection facet ( 8 ) has an inclination angle β of 20 ° to 40 °, preferably of 25 ° to 35 °.

12. Light deflecting element according to 10 or 11, characterized in that the individual profiles (E) of the front (V) of the light deflecting element ( 5 ) provide a passage facet ( 14 ) which is oriented parallel to the rear side (R), so that this is on the passage facet ( 13 ) incident sunlight (S) passes the light deflecting element ( 5 ) without being deflected.

13. Light deflecting element according to one of claims 10 to 12, characterized in that the individual profiles (E) on the front side (V) of the light deflecting element ( 5 ) provide a sequence of the following surface sections:
the reception facet ( 6 ) adjoins the reflection facet ( 8 ), which is connected to a transmission facet ( 14 ), which is connected either directly or via a connecting section ( 15 ) to the reflection facet of an immediately adjacent individual profile.

14. Light deflecting element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the exit surface or the radiation facets ( 7 ) are acted upon by a forward-scattering surface.

15. light deflection element according to claim 14, characterized in that the forward scattering surface is a microlayer, or macroscopic structures where sunlight is in Forward direction is scattered.

16. Light deflecting element according to one of claims 1 to 15, characterized in that the light deflecting element ( 5 ) is made as a film and consists of a transparent polymer.

17. Light deflecting element according to one of claims 1 to 16, characterized in that the sunlight transparent material from which the Light deflecting element is made, is designed to scatter light.