AT17208U1 - Optisches Element mit einem Lichtleiterelement für eine Leuchte, Leuchte mit einem solchen optischen Element, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Elements - Google Patents

Abstract

Gemäß der Erfindung ist ein optisches Element (1) für eine Leuchte (2) vorgesehen, das ein Lichtleiterelement (3) aus einem lichtdurchlässigen Material aufweist. Dabei weist das Lichtleiterelement (3) zumindest einen Oberflächenbereich (4) auf, auf dem mittels eines Heißprägeverfahrens eine Beschichtung (5) aufgebracht ist. Auf diese Weise lässt sich eine sehr widerstandsfähige Beschichtung erzielen, die sich insbesondere dafür eignet, in dem betreffenden Bereich einen Lichtaustritt aus dem Lichtleiterelement (3) zu verhindern. Die Beschichtung (5) lässt sich dabei insbesondere sehr widerstandsfähig gegenüber Temperaturschwankungen oder chemischen Einflüssen gestalten, beispielsweise hervorgerufen durch Reinigungsmittel. Wenn die Beschichtung (5) randseitig auf ein plattenförmiges Lichtleiterelement (3) aufgebracht wird, wirken sich Stärketoleranzen des Lichtleiterelements (3) praktisch nicht nachteilig auf die Beschichtung (5) aus. Weiterhin bestehen vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten, weil für die Beschichtung (5) beispielsweise in einfacher Weise unterschiedliche Farben gewählt werden können.

Description

Beschreibung

OPTISCHES ELEMENT MIT EINEM LICHTLEITERELEMENT FÜR EINE LEUCHTE, LEUCHTE MIT EINEM SOLCHEN OPTISCHEN ELEMENT, SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SOLCHEN OPTISCHEN ELEMENTS

[0001] Die Erfindung betrifft ein optisches Element für eine Leuchte, das ein Lichtleiterelement aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Leuchte mit einem solchen optischen Element sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Elements.

[0002] Aus dem Stand der Technik ist ein optisches Element für eine Leuchte bekannt, das ein Lichtleiterelement in Form einer Lichtleiterplatte aufweist. Das optische Element ist dafür vorgesehen, dass ein schmaler randseitiger Flächenbereich der Lichtleiterplatte als Lichteintrittsfläche dient, also über diesen Flächenbereich der Lichtleiterplatte Licht eingestrahlt wird; dabei ist die Gestaltung derart, dass das Licht im Weiteren über eine der beiden großen Oberflächenseiten der Lichtleiterplatte wieder abgegeben wird. Ublicherweise ist dabei erwünscht, dass kein Teil des Lichts von dem optischen Element über einen weiteren schmalen randseitigen Flächenbereich der Lichtleiterplatte wieder abgegeben wird, insbesondere nicht auf der, der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite. Aus diesem Grund weist das optische Element weiterhin ein im Querschnitt U-förmiges oder L-förmiges Blechteil auf, das die entsprechenden schmalen randseitigen Flächenbereiche, über die kein Licht abgegeben werden soll, abdeckt.

[0003] Beispielsweise wird ein solches optisches Element als Teil einer Pendelleuchte verwendet, wobei die Lichtleiterplatte - bei betriebsgemäßer Orientierung der Leuchte - horizontal orientiert ist. Eine Lichtabgabe erfolgt dabei über die nach unten weisende große Oberflächenseite der Lichtleiterplatte zur Erzeugung einer direkten Beleuchtung.

[0004] In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei dem genannten Stand der Technik die Toleranz betreffend die Stärke der Lichtleiterplatte in Verbindung mit dem randseitigen Blechteil zu Problemen führt. Weiterhin erfordert die Herstellung des optischen Elements vergleichsweise hohen Aufwand. Außerdem erscheint das Blechteil für einen Betrachter verhältnismäßig auffällig, so dass die Möglichkeiten zur Gestaltung des äußeren Erscheinungsbilds des optischen Elements und damit auch der Leuchte hierdurch limitiert sind.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes verbessertes optisches Element für eine Leuchte anzugeben. Insbesondere soll das optische Element mit Bezug auf seine Herstellungsmöglichkeiten und eine besonders zuverlässige Funktionsweise vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Weiterhin soll eine Leuchte mit einem solchen optischen Element angegeben werden, sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches optisches Element.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Gemäß der Erfindung ist ein optisches Element für eine Leuchte vorgesehen, das ein Lichtleiterelement aus einem lichtdurchlässigen Material aufweist. Dabei weist das Lichtleiterelement zumindest einen Oberflächenbereich auf, auf dem mittels eines Heißprägeverfahrens eine Beschichtung aufgebracht ist.

[0008] Auf diese Weise lässt sich eine sehr widerstandsfähige Beschichtung erzielen, die sich insbesondere dafür eignet, in dem betreffenden Bereich einen Lichtaustritt aus dem Lichtleiterelement zu verhindern. Die Beschichtung lässt sich dabei insbesondere sehr widerstandsfähig gegenüber Temperaturschwankungen oder chemischen Einflüssen gestalten, beispielsweise hervorgerufen durch Reinigungsmittel. Wenn die Beschichtung randseitig auf ein plattenförmiges Lichtleiterelement aufgebracht wird, wirken sich Stärketoleranzen des Lichtleiterelements praktisch nicht nachteilig auf die Beschichtung aus. Weiterhin bestehen vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten, weil für die Beschichtung beispielsweise in einfacher Weise unterschiedliche Farben gewählt werden können.

[0009] Vorzugsweise ist die Beschichtung lichtundurchlässig. So eignet sich die Beschichtung insbesondere dafür, zu verhindern, dass über den betreffenden Bereich des Lichtleiterelements Licht abgegeben wird.

[0010] Vorzugsweise weist die Beschichtung einen Reflexionsgrad von mehr als 50% auf, insbesondere von mehr als 80%, besonders bevorzugt von mehr als 90%. Hierdurch lässt sich erzielen, dass Licht, das aus dem Inneren des Lichtleiterelements auf die Beschichtung trifft, zumindest entsprechend großenteils dort reflektiert wird; dies ist vorteilhaft mit Bezug auf den Wirkungsgrad des optischen Elements bzw. der Leuchte.

[0011] Vorzugsweise weist das Lichtleiterelement die Form einer, sich in einer Ebene erstreckenden Platte auf, wobei der Oberflächenbereich mit der aufgebrachten Beschichtung ein randseitiger Bereich des Lichtleiterelements ist. So eignet sich das optische Element beispielsweise besonders für eine Leuchte, die eine geringe Bauhöhe aufweisen soll, beispielsweise im Fall einer Pendelleuchte oder einer Deckenleuchte.

[0012] Vorzugsweise erstreckt sich der Oberflächenbereich mit der aufgebrachten Beschichtung umlaufend über den gesamten Rand des Lichtleiterelements hinweg. So eignet sich das optische Element besonders für eine „rahmenlose“ Leuchte.

[0013] Vorzugsweise besteht das Lichtleiterelement aus einem Kunststoff, insbesondere aus PMMA (Polymethylmethacrylat). Dieses Material eignet sich sowohl entsprechend zur Leitung von Licht, als auch für das Heißprägeverfahren.

[0014] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die ein anmeldungsgemäßes optisches Element aufweist. Insbesondere kann es sich bei der Leuchte um eine Pendelleuchte handeln.

[0015] Vorzugsweise weist die Leuchte eine Lichtquelle auf, wobei das Lichtleiterelement eine Ausnehmung aufweist und die Lichtquelle zumindest überwiegend in der Ausnehmung angeordnet ist. Bei der Lichtquelle kann es sich insbesondere um einen LED-Lichtquelle (LED: Licht emittierende Diode) handeln. So lässt sich die Leuchte besonders geeignet als rahmenlose Leuchte gestalten.

[0016] Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements für eine Leuchte vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: (a) Bereitstellen eines Lichtleiterelements und (b) Aufbringen einer Beschichtung auf zumindest einen Oberflächenbereich des Lichtleiterelements mittels eines Heißprägeverfahrens.

[0017] Dies ist insbesondere mit Bezug auf den für die Herstellung des optischen Elements erforderlichen Aufwand vorteilhaft.

[0018] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Heißprägeverfahren um ein rollierendes Heißprägeverfahren bzw. um ein Rolle-zu-Rolle Heißprägen. Diese Form des Heißprägens eignet sich besonders gut, weil sich hierdurch ein Bilden von Lufteinschlüssen zwischen dem Lichtleiterelement und der Beschichtung besonders gut verhindern lässt.

[0019] Vorzugsweise wird zum Aufbringen der Beschichtung eine lichtundurchlässige Folie verwendet. Dies ist vorteilhaft mit Bezug auf die optischen Eigenschaften des optischen Elements. Vorzugsweise wird zum Aufbringen der Beschichtung eine Folie verwendet, die einen Reflexionsgrad von mehr als 50% aufweist, insbesondere von mehr als 80%, besonders bevorzugt von mehr als 90%. Auch dies ist vorteilhaft mit Bezug auf die optischen Eigenschaften des optischen Elements.

[0020] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

[0021] Fig. 1 eine perspektivische Skizze einer anmeldungsgemäßen Pendelleuchte mit einem anmeldungsgemäßen optischen Element und

[0022] Fig. 2 ein sehr schematische Querschnittskizze der Pendelleuchte auf Höhe der in Fig. 1 skizzierten Schnittlinie Il - Il.

[0023] Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer anmeldungsgemäßen Leuchte 2 - hier beispielhaft in Form einer Pendelleuchte - mit einem anmeldungsgemäßen optischen Element 1. Das optische Element 1 weist ein Lichtleiterelement 3 aus einem lichtdurchlässigen Material auf. Beispielsweise kann das Lichtleiterelement 3 aus einem Kunststoff, beispielsweise aus PMMA bestehen.

[0024] Fig. 2 zeigt einen schematisch skizzierten Querschnitt durch die Leuchte 2 auf Höhe der in Fig. 1 mit Il - IL angedeuteten Schnittebene. Fig. 2 ist dabei im Sinn einer Prinzip-Skizze aufzufassen; sie ist nicht maßstabsgerecht.

[0025] Das Lichtleiterelement 3 weist beim gezeigten Beispiel die Form einer Platte auf, die sich in einer Ebene E erstreckt. Wenn die Leuchte 2 wie für den Betrieb vorgesehen ausgerichtet ist, erstreckt sich dabei die Ebene E horizontal. In der vorliegenden Beschreibung wird von dieser Orientierung des Lichtleiterelements 3 ausgegangen. Im Allgemeinen könnte jedoch für den Betrieb der Leuchte auch eine anderweitige Orientierung des Lichtleiterelements 3 vorgesehen sein; in einem solchen Fall müssten die hier verwendeten Richtungsbezeichnungen entsprechend umgedeutet werden.

[0026] Das Lichtleiterelement 3 weist zumindest einen Oberflächenbereich 4 auf, auf dem mittels eines Heißprägeverfahrens eine Beschichtung 5 aufgebracht ist. Durch die Beschichtung 5 lässt sich insbesondere verhindern, dass an der betreffenden Stelle Licht aus dem optischen Element 1 austritt. Dementsprechend ist die Beschichtung 5 vorzugsweise lichtundurchlässig. Weiterhin vorzugsweise weist die Beschichtung 5 einen Reflexionsgrad von mehr als 50% auf, insbesondere von mehr als 80%, besonders bevorzugt von mehr als 90%. Dies ist vorteilhaft mit Bezug auf den lichttechnischen Wirkungsgrad der Leuchte 2.

[0027] Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Lichtleiterelement 3 aufgrund seiner Plattenform zwei große Oberflächenseiten auf, eine nach oben weisende erste große Oberflächenseite 31 und eine nach unten weisende zweite große Oberflächenseite 32. Randseitig sind die beiden großen Oberflächenseiten 31, 32 über schmale randseitige Flächenbereiche - hier auch kurz als randseitige Bereiche bezeichnet - miteinander verbunden, insbesondere unter Ausbildung von 90°-Kanten. Im gezeigten Beispiel ist das Lichtleiterelement 3 rechteckig gestaltet, so dass sich die randseiteigen Bereiche beispielsweise in zwei längsseitige randseitige Bereiche 41, 42 und zwei breitseitige randseitige Bereiche 43, 44 untergliedern lassen; dabei erstrecken sich die vier genannten randseitigen Bereiche 41, 42, 43, 44 insgesamt umlaufend über den gesamten Rand des Lichtleiterelements 3 hinweg.

[0028] Bei dem Oberflächenbereich 4 mit der aufgebrachten Beschichtung 5 kann es sich insbesondere um einen der randseitigen Bereiche des Lichtleiterelements 3 handeln, also beispielsweise um einen der beiden längsseitigen randseitigen Bereiche 41, 42 oder um einen der beiden breitseitigen randseitigen Bereiche 43, 44 oder um eine beliebige Kombination bzw. Unterkombination aus diesen genannten Bereichen 41, 42, 43, 44. Im gezeigten Beispiel ist der Oberflächenbereich 4 mit der aufgebrachten Beschichtung 5 durch alle vier genannten randseitigen Bereiche 41, 42, 43, 44 gebildet. Somit erstreckt sich der Oberflächenbereich 4 mit der aufgebrachten Beschichtung 5 in diesem Fall umlaufend über den gesamten Rand des Lichtleiterelements 3 hinweg.

[0029] Auf diese Weise lässt sich die Pendelleuchte 2 praktisch „rahmenlos“ gestalten, indem das optische Element 3 in der Ebene E umlaufend die seitlichen Begrenzungen der Leuchte 2 bildet. Die Lichtabgabe kann dabei beispielsweise über die zweite große Oberflächenseite 32 nach unten zur Erzeugung einer direkten Beleuchtung und/oder über die erste große Oberflächenseite 31 nach oben zur Erzeugung einer indirekten Beleuchtung vorgesehen sein.

[0030] Dabei ist im gezeigten Beispiel vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass sich der Oberflächenbereich 4 nicht über einen Teilbereich der beiden großen Oberflächenseiten 31, 32 erstreckt. Wie insbesondere aus der Querschnitt-Skizze der Fig. 2 hervorgeht, ist die Beschichtung 5 also insbesondere derart geformt, dass sie die oberen und unteren Begrenzungen des randseitigen Bereichs, der den Oberflächenbereich 4 mit der Beschichtung 5 bildet, nicht umgreift. Mit

anderen Worten erstreckt sich die Beschichtung 5 bis zu, aber nicht über einen oberen Kantenbereich 431, der eine äußere Begrenzung der ersten großen Oberflächenseite 31 bildet und analog - bis zu, aber nicht über einen unteren Kantenbereich 432, der eine äußere Begrenzung der zweiten großen Oberflächenseite 32 bildet. Dies ist mit Bezug auf das äußere Erscheinungsbild insbesondere vorteilhaft gegenüber dem eingangs genannten Blechteil, das gemäß dem Stand der Technik zur randseitigen Abdeckung vorgesehen ist, denn dieses umgreift zumindest einen der beiden entsprechenden Kantenbereiche.

[0031] Im Allgemeinen kann der Oberflächenbereich 4 mit der Beschichtung 5 jedoch auch in anderer Form gewählt sein, also beispielsweise so, dass er sich zumindest zum Teil über die obere Oberflächenseite 31 und/oder die untere Oberflächenseite 32 erstreckt; hierdurch können sich beispielsweise bestimmte optische Effekte erzielen lassen.

[0032] Durch das Heißprägen lässt sich insbesondere erzielen, dass die Beschichtung 5 besonders widerstandsfähig ist, insbesondere gegenüber Temperaturschwankungen oder gegenüber chemischen Einflüssen. Dies ist beispielsweise vorteilhaft gegenüber einer Beschichtung in Form eines aufgeklebten Klebebands.

[0033] Weiterhin lässt sich die Beschichtung 5 durch das Heißprägen mit einer besonders geringen Stärke ausbilden, beispielsweise mit einer Stärke im Mikrometer-Bereich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Stärke der Beschichtung 5 kleiner als 0,1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,01 mm ist. Auch dies ist vorteilhaft mit Bezug auf das äußere Erscheinungsbild.

[0034] Weiterhin ist das Heißprägen vorteilhaft, weil es eine Herstellung der Beschichtung 5 ermöglicht, die keine Nachbearbeitung erfordert, also insbesondere kein Abschneiden eines überstehenden Rands oder dergleichen.

[0035] Besonders vorteilhaft ist es, wenn beim Heißprägen zum Aufbringen der Beschichtung 5 eine Folie verwendet wird, die von einer Rolle abgewinkelt wird, und deren Rest nach dem Prägevorgang auf einer weiteren Rolle aufgewickelt wird - hier auch als Rolle-zu-Rolle Heißprägen oder kurz rollierendes Heißprägen bezeichnet. Auf diese Weise lässt sich das Bilden von Lufteinschlüssen zwischen dem Oberflächenbereich 4 und der Beschichtung 5 praktisch vermeiden. Wenn dabei zur Erzielung der Beschichtung 5 eine lichtundurchlässige Folie verwendet werden, lässt sich die Beschichtung 5 besonders geeignet lichtundurchlässig gestalten. Und wenn zur Erzielung der Beschichtung 5 eine Folie verwendet wird, die einen Reflexionsgrad von mehr als 50% aufweist, insbesondere von mehr als 80%, besonders bevorzugt von mehr als 90%, lässt sich die Beschichtung 5 besonders geeignet mit entsprechend vorteilhaften Reflexionseigenschaften gestalten. Dementsprechend kann insbesondere vorteilhaft einen Folie verwendet werden, die sowohl lichtundurchlässig ist, als auch den genannten Reflexionsgrad aufweist.

[0036] Das Heißprägen kann beispielsweise bei einer Temperatur von mehr als 100 °C durchgeführt werden, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 150 °C und 200 ° C, besonders bevorzugt zwischen 155 °C und 185 °C.

[0037] Beim der gezeigten Pendelleuchte weist das Lichtleiterelement 3 eine Ausnehmung 7 auf und die Leuchte eine Lichtquelle 6 zur Erzeugung eines Lichts, die zumindest überwiegend in der Ausnehmung 7 angeordnet ist. Bei der Lichtquelle 6 kann es sich insbesondere um eine LEDLichtquelle handeln, die eine Platine 61 mit wenigstens einer darauf angeordneten LED umfasst. Bei der Ausnehmung 7 kann es sich um eine insbesondere längliche Durchgangsöffnung handeln, die sich zwischen den beiden großen Oberflächenseiten 31, 32 der Lichtleiterelements 3 erstreckt. Dabei ist die LED-Lichtquelle vorzugsweise vollständig in der Ausnehmung 7 angeordnet. Durch die Ausnehmung 7 kann ein schmalseitiger OÖffnungsrand des Lichtleiterelements 3 gebildet sein, der als Lichteintrittsfläche für das von der LED-Lichtquelle 6 abgestrahlte Licht dient.

[0038] Die Leuchte 2 kann ferner ein Trägerelement 21 aufweisen, das die Ausnehmung 7 durchsetzend angeordnet ist und das auch zur Halterung der LED-Lichtquelle 6 dienen kann. An dem Trägerelement 21 kann mittelbar oder unmittelbar wenigstens ein Hängeelement 22, beispielsweise ein Form eines Seils, befestigt sein, das zum Halten der Leuchte 2 an einer Decke oder

dergleichen geeignet ist. Auch kann das Trägerelement 21 als Halterung für ein Betriebsgerät 23 - beispielsweise in Form eines Konverters - zum Betrieb der Lichtquelle 6 ausgebildet sein.

[0039] Das Trägerelement 21 könnte beispielsweise alternativ auch mit einem Mast-artigen Trägerelement verbunden sein, so dass die Leuchte als Stehleuchte gestaltet ist.

[0040] Im gezeigten Beispiel ist die Beschichtung 5 insbesondere zur Beeinflussung von Licht gestaltet, das von der Lichtquelle 6 ausgestrahlt wird und das sich im Inneren des Lichtleiterelements 3 ausbreitet. Allerdings kann die Beschichtung 5 im Allgemeinen beispielsweise alternativ oder ergänzend für einen anderen bzw. weiteren Zweck ausgestaltet sein, beispielsweise als dekoratives Element.

Claims (10)

Ansprüche

1. Optisches Element (1) für eine Leuchte (2), aufweisend - ein Lichtleiterelement (3) aus einem lichtdurchlässigen Material, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (3) zumindest einen Oberflächenbereich (4) aufweist, auf dem mittels eines Heißprägeverfahrens eine Beschichtung (5) aufgebracht ist.

2, Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) lichtundurchlässig ist.

3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) einen Reflexionsgrad von mehr als 50% aufweist, vorzugsweise von mehr als 80%, besonders bevorzugt von mehr als 90%.

4. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (3) die Form einer, sich in einer Ebene (E) erstreckenden Platte aufweist, wobei der Oberflächenbereich (4) mit der aufgebrachten Beschichtung (5) ein randseitiger Bereich des Lichtleiterelements (3) ist.

5. Optisches Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Oberflächenbereich (4) mit der aufgebrachten Beschichtung (5) umlaufend über den gesamten Rand des Lichtleiterelements (3) hinweg erstreckt.

6. Optisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtleiterelement (3) aus Kunststoff, insbesondere aus PMMA besteht.

7. Leuchte (2), insbesondere Pendelleuchte, gekennzeichnet durch - ein optisches Element (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

8. Leuchte nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch - eine Lichtquelle (6), insbesondere in Form einer LED-Lichtquelle, wobei das Lichtleiterelement (3) eine Ausnehmung (7) aufweist und die Lichtquelle (6) zumindest überwiegend in der Ausnehmung (7) angeordnet ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements (1) für eine Leuchte (2), aufweisend die folgenden Schritte (a) Bereitstellen eines Lichtleiterelements (3), (b) Aufbringen einer Beschichtung (5) auf zumindest einen Oberflächenbereich (4) des Lichtleiterelements (3) mittels eines Heißprägeverfahrens.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Heißprägeverfahren um ein rollierendes Heißprägeverfahren handelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen