DE102007009735A1 - Illuminating unit for illuminating the rear of an LCD TV comprises a reflector with a reflection surface having a shape progression which represents a circle involute of a partial element of a lamp - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Lampe und zumindest einem Reflektor.The The invention relates to a lighting device with at least one Lamp and at least one reflector.
Stand der TechnikState of the art
Für Displayhinterleuchtungen ist es im Allgemeinen erforderlich, relativ flachbauende Beleuchtungsvorrichtungen bereitstellen zu können. Dazu werden entweder relativ teure Flachlampen, wie sie von der Anmelderin unter der Bezeichnung Planon® bekannt sind, oder Plasmaschirme benötigt. Darüber hinaus benötigen derartige Hintergrundbeleuchtungen wie sie beispielsweise auch für LCD(Liquid Crystal Display)-TV-Geräte eingesetzt werden, eine relativ hohe Anzahl von Lampen. Dabei können auch röhrenförmige Leuchtstofflampen verwendet werden. Insbesondere können als Lampen CCFL (cold cathode flourescent lamps) eingesetzt werden. Hintergrundbeleuchtungen für derartige Geräte benötigen eine sehr hohe Leuchtdichtehomogenität. Der Einsatz einer derartigen Vielzahl von Lampen in derartigen Beleuchtungsvorrichtungen ist jedoch relativ kostenintensiv und ein erhöhter Platzbedarf ist nötig. Ferner ist ein relativ hoher Ansteuer- und Verdrahtungsaufwand einhergehend.For display backlights, it is generally necessary to be able to provide relatively flat lighting devices. For this purpose, either relatively expensive flat lamps, as they are known by the applicant under the name Planon ® , or plasma screens needed. In addition, such backlights, such as those used for LCD (Liquid Crystal Display) TV sets, require a relatively large number of lamps. In this case, tubular fluorescent lamps can be used. In particular, as lamps CCFL (cold cathode fluorescent lamps) can be used. Backlights for such devices require very high luminance homogeneity. However, the use of such a variety of lamps in such lighting devices is relatively expensive and an increased space requirement is needed. Furthermore, a relatively high driving and wiring costs associated.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, welche eine hohe Leuchtdichtehomogenität auch bei einer relativ kleinen Anzahl von Lampen gewährleistet.It Object of the present invention, a lighting device to create a high luminance homogeneity even at a relatively small number of lamps guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch Beleuchtungsvorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.These Problem is solved by lighting devices according to the independent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Lampe, zumindest einem Reflektor und einer von der Lampe hinterleuchteten Anzeigeeinheit. Der Reflektor umfasst eine Reflexionsfläche, welche zumindest bereichsweise einen Formverlauf aufweist, welcher eine um einen Faktor größer 1 aufgeweitete Kreisevolvente eines Teilelements der Lampe darstellt. Des Weiteren umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine an einem der Anzeigeeinheit zugewandten Teilbereich der Außenseite eines Lampenkolbens ausgebildete Beschichtung, welche für das von der Lampe emittierte Licht teilabsorbierend bzw. teilabschwächend ist. Eine Evolventenform entspricht einer Abwicklung eines Teilelements der Lampe. Der Teil der Lampenoberfläche, der der Anzeigeeinheit abgewandt ist, wird völlig homogen auf die Vorderseite der Anzeigeeinheit projiziert. Indem die mathematisch ursprüngliche Formgebung einer Kreisevolvente erfindungsgemäß in einer Raumrichtung gespreizt wird und somit um einen Faktor größer 1 aufgeweitet ist, kann in Verbindung mit der örtlich spezifizierten Anordnung der Beschichtung eine optimale Homogenitätsverteilung der Leuchtdichte bei minimierter Anzahl von Lichtquellen der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden. Der Formverlauf der aufgeweiteten Kreisevolvente der Reflexionsfläche in einer Querschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung bzw. des Reflektors bewirkt eine Streckung des projektierten Teils des der Kreisevolventenerzeugung zugrunde gelegten Teilelements der Lampe auf der der Anzeigeeinheit zugewandten Seite. In Wirkverbindung mit der transmissiven Beschichtung ermöglicht dies die hohe Leuchtdichtehomogenität.One The first aspect of the invention relates to a lighting device with at least one lamp, at least one reflector and one of the lamp backlit display unit. The reflector includes a reflection surface, which at least partially has a shape curve, which is a expanded by a factor greater than 1 Circular involute represents a partial element of the lamp. Furthermore For example, the lighting device comprises one on one of the display unit facing portion of the outside a lamp envelope formed coating, which for the of the light emitted by the lamp is partially absorbing or partially attenuating. An involute shape corresponds to a development of a partial element the lamp. The part of the lamp surface, that of the display unit turned away becomes completely Homogeneously projected on the front of the display unit. By doing the mathematically original Shape of a circle involute spread according to the invention in a spatial direction is and is thus expanded by a factor greater than 1, can in conjunction with the local specified arrangement of the coating optimal homogeneity distribution reaches the luminance with a minimized number of light sources of the lighting device become. The shape of the expanded circle involute of the reflection surface in one Cross-sectional view of the lighting device or the reflector causes an extension of the projected part of the circle involute production underlying sub-element of the lamp on the display unit facing side. In operative connection with the transmissive coating allows this is the high luminance homogeneity.
Die Beschichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Lichtfarbe des von der Lampe emittierten Lichts quasi nicht verändert wird. Die Transmission der Beschichtung ist daher so zu wählen, dass die direkt zur Anzeige hin abgegebene Lichtmenge der Lampe völlig homogen ist und im Wesentlichen identisch mit der Beleuchtungsstärke des vom Evolventenreflektor projizierten Lichts ist.The Coating is preferably formed so that the light color the light emitted by the lamp is virtually unchanged. The transmission of the coating should therefore be selected so that the light emitted directly to the display light quantity of the lamp completely homogeneous is and is essentially identical to the illuminance of the of the involute reflector is projected light.
Darüber hinaus kann eine besonders flache Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung mit hoher Strahlungsleistung ermöglicht werden.Furthermore may be a particularly flat embodiment of the lighting device enabled with high radiation power become.
Bevorzugt umfasst die Lampe eine an der Innenseite des Lampenkolbens angeordnete Leuchtstoffschicht, und eine Reflexionsfläche des Reflektors weist zumindest bereichsweise einen Formverlauf auf, welcher eine um einen Faktor größer 1 aufgeweitete Kreisevolvente der Leuchtstoffschicht in einer Querschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung bzw. des Reflektors darstellt. Durch diese Ausgestaltung wird quasi nicht die äußere Oberfläche des Lampenkolbens sondern die innenliegende Leuchtstoffschicht als Bezugselement für die Bildung der Kreisevolvente und somit das quasi Abwickeln dieser Leuchtstoffschicht zum Erzeugen der Kreisevolvente durchgeführt. Als Resultat wird eine Strahlungsführung ermöglicht, welche konsequent um die Lampe herumführt, hierbei also keine Verluste durch die Lampe selbst auftreten.Prefers the lamp comprises a arranged on the inside of the lamp envelope Phosphor layer, and a reflection surface of the reflector has at least partially a shape curve, which is one by a factor larger than 1 expanded Circular involute of the phosphor layer in a cross-sectional view the lighting device or the reflector represents. By this configuration is virtually not the outer surface of the lamp envelope but the inner phosphor layer as a reference element for the formation the circle involute and thus the quasi unwinding of this phosphor layer for generating the circle involute performed. As a result, a radiation guidance allows which consistently leads around the lamp, so no losses through the lamp itself.
Bevorzugt ist der Formverlauf der Reflexionsfläche eine um einen Faktor kleiner gleich 2 aufgeweitete Kreisevolvente. Die Aufweitung der grundlegenden Kreisevolvente um einen Faktor zwischen 1 und 2 ermöglicht eine besonders effektive Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung im Hinblick auf platzsparende Anordnung, Minimierung der Lampenzahl und hoher Leuchtdichtehomogenität.Prefers is the shape of the reflection surface a smaller by a factor equal to 2 expanded circle involute. The expansion of the basic Circular involute by a factor between 1 and 2 allows one Particularly effective embodiment of the lighting device in In view of space-saving arrangement, minimization of the number of lamps and high luminance homogeneity.
Der Lampenkolben der Lampe ist bevorzugterweise röhrenförmig und als länglicher Stab ausgebildet. Insbesondere kann eine Leuchtstofflampe vorgesehen sein, welche somit ein röhrenförmiges Entladungsgefäß aufweist. Insbesondere die Ausführung einer Lampe bzw. des Lampenkolbens ermöglicht eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer für eine Hintergrundbeleuchtung hoch effizienten Lampe.The lamp bulb of the lamp is preferably tubular and formed as an elongate rod. In particular, a fluorescent lamp may be present be seen, which thus has a tubular discharge vessel. In particular, the design of a lamp or of the lamp bulb allows a lighting device with a highly efficient for a backlight lamp.
Die Reflexionsfläche ist zumindest bereichsweise symmetrisch zu einer Achse durch den Startpunkt der Kreisevolvente an der Lampe sowie durch den Mittelpunkt der Lampe ausgebildet. Durch eine derartig vollständig symmetrische Abwicklung der Lampenoberfläche oder der Leuchtstoffschicht kann eine im Wesentlichen verlustfreie und homogene optische Abbildung der Lampenoberfläche oder Leuchtstoffschicht auf die Messebene bzw. auf eine lichtdurchlässige Ebene der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.The reflecting surface is at least partially symmetrical to an axis through the Starting point of the circle involute at the lamp and through the center the lamp is formed. By such a completely symmetrical Handling the lamp surface or the phosphor layer may be substantially lossless and homogeneous optical imaging of the lamp surface or phosphor layer on the measuring plane or on a translucent plane of the lighting device be achieved.
Bevorzugt ist die Reflexionsfläche über ihre gesamte Abmessung in einer Querschnittansicht des Reflektors als aufgeweitete Kreisevolvente ausgebildet.Prefers is the reflection surface over its entire Dimension in a cross-sectional view of the reflector as a widened Circle involute trained.
Die Lampe bzw. die Lampen der Beleuchtungsvorrichtung sind an einer Lichtaustrittsseite der Beleuchtungsvorrichtung durch die Anzeigeeinheit zumindest bereichsweise abgedeckt. Die Anzeigeeinheit selbst kann als Diffusor ausgebildet sein, welcher beispielsweise aus einer Mehrzahl von Folien ausgebildet sein kann. Dieser Diffusor umfasst bevorzugt auch eine spektrale und/oder polarisierende Filterfunktion. Diese Anzeigeeinheit ist bevorzugterweise als Displayanzeige ausgeführt.The Lamp or the lamps of the lighting device are at one Light exit side of the lighting device by the display unit at least partially covered. The display unit itself can be used as a diffuser be formed, which, for example, from a plurality of Foils can be formed. This diffuser preferably comprises also a spectral and / or polarizing filter function. These Display unit is preferably designed as a display.
Ebenso kann jedoch vorgesehen sein, dass separat zu dieser Anzeigeeinheit ein lichtdurchlässiges Element angeordnet ist, welches als ein derartiger Diffusor ausgebildet ist. Dieses lichtdurchlässige Element kann an der Anzeigeeinheit unmittelbar angeordnet sein.As well however, it may be provided that separately from this display unit a translucent Element is arranged, which is formed as such a diffuser is. This translucent element can be arranged directly on the display unit.
Durch die Ausgestaltung der Reflexionsfläche zumindest bereichsweise als Kreisevolvente wird der Teil der Lampenoberfläche oder der Leuchtstoffschicht, welcher der Anzeigeeinheit oder dem lichtdurchlässigen Element, abgewandt ist, völlig homogen auf die Vorderseite der Anzeigeeinheit projiziert.By the configuration of the reflection surface at least partially as circle involute the part of the lamp surface or the phosphor layer, which is the display unit or the translucent element, turned away, completely Homogeneously projected on the front of the display unit.
Bevorzugt ist die Außenseite des Lampenkolbens durch eine parallel zur Anzeigeeinheit verlaufende Symmetrieachse des Lampenkolbens in eine obere und eine untere Flächenhälfte aufgeteilt. Die untere Flächenhälfte, mit welcher die der Anzeigeeinheit zugeordnete Flächeneinheit bezeichnet ist, ist zumindest bereichsweise mit dieser Beschichtung versehen. Bevorzugt ist somit vorgesehen, dass die Beschichtung maximal über diese der Anzeigeeinheit zugewandte Flächenhälfte der Außenseite des Lampenkolbens ausgebildet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass lediglich ein Teilbereich dieser der Anzeigeeinheit zugewandten Flächenhälfte der Außenseite des Lampenkolbens, insbesondere weniger als 80% dieser Flächenhälfte mit der Beschichtung versehen sind.Prefers is the outside of the lamp bulb by a parallel to the display unit extending Symmetryeachse the lamp bulb divided into an upper and a lower surface half. The lower half of the surface, with which is the surface unit associated with the display unit is at least partially provided with this coating. Prefers is thus intended that the coating maximum on this the display unit facing surface half of outside the lamp bulb is formed. It is preferably provided that only a portion of this facing the display unit Half of the area outside the lamp envelope, in particular less than 80% of this surface half with the coating are provided.
Die Beschichtung ist bevorzugterweise symmetrisch zu einer zur Anzeigeeinheit senkrechten Symmetrieachse des Lampenkolbens ausgebildet. Beidseits dieser Symmetrieachse erstreckt sich somit in einer Querschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung die Beschichtung über eine gleiche Distanz.The Coating is preferably symmetrical to one to the display unit vertical axis of symmetry of the lamp bulb formed. both sides This symmetry axis thus extends in a cross-sectional view the lighting device, the coating over an equal distance.
Bevorzugt erweist es sich, wenn die Beschichtung mit unterschiedlichen Schichtdicken ausgebildet ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Schichtdicke in einer Schnittansicht mit abnehmendem Abstand zur Symmetrieachse des Lampenkolbens, welche senkrecht zur Anzeigeeinheit orientiert ist, kleiner wird. Die maximale Schichtdicke ist dann bevorzugterweise in der Mitte der Beschichtung angeordnet und somit an der Stelle, an der diese Symmetrieachse durch die Beschichtung verläuft.Prefers it turns out, if the coating with different layer thicknesses is trained. In particular, it is advantageous if the layer thickness in a sectional view with decreasing distance to the axis of symmetry the lamp bulb, which is oriented perpendicular to the display unit, gets smaller. The maximum layer thickness is then preferred arranged in the middle of the coating and thus in place, where this axis of symmetry passes through the coating.
Bevorzugt ist die Schichtdicke der Beschichtung so ausgebildet, dass sie ausgehend von der Symmetrieachse mit zunehmendem Abstand zur Symmetrieachse stetig dünner wird. Insbesondere ist die Beschichtung so ausgebildet, dass sie an den in einer Schnittdarstellung gegenüberliegenden Enden flach auslaufend und kontinuierlich in den Formverlauf der Außenseite des Lampenkolbens übergehend ausgebildet ist.Prefers the layer thickness of the coating is designed so that it starts from the symmetry axis with increasing distance to the axis of symmetry steadily thinner becomes. In particular, the coating is designed to be flat at the opposite ends in a sectional view and formed continuously in the shape of the shape of the outside of the lamp envelope is.
Durch diese Ausführung der Beschichtung mit variabler Schichtdicke kann in Verbindung mit der aufgespreizten Kreisevolventenform der Reflexionsfläche eine besonders hohe Leuchtdichtenhomogenität bei kompakter Bauform und reduzierter Lampenanzahl der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht werden.By this execution The variable thickness coating may be used in conjunction with of the spread circular involute shape of the reflecting surface particularly high luminance homogeneity in a compact design and Reduced number of lamps of the lighting device are made possible.
Die Beschichtung umfasst in bevorzugter Weise eine Materialzusammensetzung, welche das von der Lampe emittierte und durch die Beschichtung hindurchtretende Licht in seiner Lichtfarbe im Wesentlichen unverändert lässt. Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn die Beschichtung anteilig Barium und/oder anteilig ein Metall, insbesondere Aluminium, aufweist. Die Beimischungen können als Partikel bzw. als Pulver vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Beschichtung ein Lack, welcher diese Partikelbeimischungen aufweist.The Coating preferably comprises a material composition, which is the one emitted by the lamp and passing through the coating Leaving light essentially unchanged in its light color. Particularly preferred proves It is when the coating proportionally barium and / or pro rata a metal, in particular aluminum. The admixtures can be provided as a particle or as a powder. The coating is preferred a paint, which has these Partikelbeimischungen.
Besonders bevorzugt erweist sich eine Beimischung mit Bariumpartikeln, da Barium die spektralen Eigenschaften des transmittierten Lichtes der Lampe quasi nicht verändert.Especially an admixture with barium particles proves to be preferred since Barium the spectral properties of the transmitted light the lamp is virtually unchanged.
Es kann vorgesehen sein, dass die Partikelbeimischung in der gesamten Beschichtung mit gleicher Konzentration (Teilchenzahl pro Volumen der Beschichtung) ausgebildet ist. Vorteilhaft ist dies bei einer Beschichtung mit variabler Schichtdicke.It can be provided that the particle addition in the entire coating with sliding cher concentration (particle number per volume of the coating) is formed. This is advantageous in the case of a coating with a variable layer thickness.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beschichtung mit im Wesentlichen gleicher Schichtdicke ausgebildet ist und/oder örtlich unterschiedliche Konzentrationen von Partikelbeimischungen aufweist. Wesentlich für die Beschichtung ist, dass sie in Formgebung, Ausmaßen und Materialzusammensetzung so ausgebildet ist, dass abhängig von der Geometrie der Lampe, insbesondere des Lampenkolbens, eine homogene Lichtverteilung des von der Lampe emittierten Lichts auf der Anzeigeeinheit gegeben ist. Da zu ist die Beschichtung so ausgebildet, dass sie an den jeweiligen Bereichen einen entsprechenden Transmissionsgrad aufweist.It may also be provided that the coating with substantially the same layer thickness is formed and / or locally different concentrations of particle admixtures. Essential for the coating is that they in shape, dimensions and material composition is formed so that depending on the geometry of the lamp, in particular the lamp envelope, a homogeneous Light distribution of the light emitted by the lamp on the display unit given is. Since the coating is designed so that they at the respective areas a corresponding transmittance having.
In bevorzugter Weise kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung auf die Außenseite des Lampenkolbens aufgesprüht ist. Eine aufgesprühte Schicht ist bevorzugt so ausgeführt, dass die aus der Krümmung des Lampenkolbens resultierenden Inhomogenitäten kompensiert werden. Zur Erzeugung einer Beschichtung mit unterschiedlichen Schichtdicken kann vorgesehen sein, dass an der Kolbenmitte, durch welche die genannte Symmetrieachse des Lampenkolbens verläuft, ein mehrmaliges Besprühen auf der linearen Sprühstation durchgeführt wird, wodurch an dieser Stelle des Lampenkolbens andere optische Eigenschaften erzeugt werden, als an den Bereichen, an denen die Ränder bzw. die Enden der Beschichtung verlaufen.In Preferably, it can be provided that the coating on the outside of the lamp bulb sprayed is. A sprayed layer is preferably carried out that's out of curvature the lamp bulb resulting inhomogeneities are compensated. to Generation of a coating with different layer thicknesses can be provided that at the piston center, through which the called symmetry axis of the lamp bulb runs, a multiple spraying the linear spray station carried out is, whereby at this point of the lamp bulb other optical Properties are generated, as in the areas where the margins or the ends of the coating run.
Bei einem Ausbilden einer Beschichtung mit einer derartigen inhomogenen Schichtdicke kann diese im Querschnitt mit einer Formgebung erzeugt werden, welche sichelförmig ausgebildet ist.at forming a coating with such an inhomogeneous one Layer thickness can be generated in cross-section with a shaping, which is sickle-shaped is trained.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beschichtung als Folie ausgebildet ist, und auf die Außenseite des Lampenkolbens aufgebracht, insbesondere aufgeklebt ist. Auch bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Folie mit unterschiedlichen Schichtdicken realisiert sein. Darüber hinaus kann auch hier die Konzentration von gegebenenfalls vorhandenen Partikelbeimischungen variieren. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Folie unterschiedliche Beschichtungen aufweist, wodurch örtlich die unter schiedlichen optischen Eigenschaften, insbesondere der Transmissionsgrad, einstellbar sind.It can also be provided that the coating is formed as a film is, and on the outside the lamp bulb applied, in particular glued. Also In such an embodiment, the film with different Layer thicknesses to be realized. In addition, here too the Concentration of optional particle admixtures vary. It can also be provided that the film different Has coatings, which locally under different optical properties, in particular the transmittance, adjustable are.
Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die Beschichtung als Schrumpfschlauch mit entsprechenden optischen Eigenschaften ausgebildet ist.Furthermore can also be provided that the coating as a shrink tube is formed with corresponding optical properties.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Lampe, zumindest einem Reflektor und einer von der Lampe hinterleuchteten Anzeigeeinheit. Zwischen der Lampe und der Anzeigeeinheit ist ein lichtdurchlässiges Element angeordnet, auf welchem zumindest bereichsweise eine Beschichtung aufgebracht ist. Die Beschichtung weist eine Materialzusammensetzung auf, welche hindurchtretendes Licht in seiner Lichtfarbe im Wesentlichen unverändert lässt. Auch diese Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung kann im Vergleich zu bekannten Beleuchtungsvorrichtungen die Anzahl benötigter Lampen auch deutlich reduziert werden und darüber hinaus die Leuchtdichtehomogenität zumindest gleichgestaltet werden.One Another aspect of the invention relates to a lighting device with at least one lamp, at least one reflector and one of the lamp backlit display unit. Between the lamp and the display unit is arranged a translucent element, on which at least partially a coating is applied. The coating has a material composition which passing light in its light color is essentially unchanged. These too Embodiment of the lighting device can in comparison to known Lighting devices, the number of required lamps also clearly be reduced and above in addition, the luminance homogeneity be at least equalized.
Bevorzugt ist das lichtdurchlässige Element plattenartig und beidseits eben bzw. plan ausgebildet. Auch dies trägt positiv zur kompakten Bauform der Beleuchtungsvorrichtung bei.Prefers is the translucent Element plate-like and both sides flat or flat. Also this carries positive to the compact design of the lighting device at.
Die Beschichtung ist bevorzugterweise zumindest auf der der Lampe zugewandten Seite des lichtdurchlässigen Elements ausgebildet. Eine Beschädigung durch mechanische Einwirkungen, beispielsweise ein Verkratzen oder dergleichen, kann dadurch verhindert werden.The Coating is preferably at least on the lamp facing Side of the translucent Elements formed. A damage by mechanical effects, such as scratching or The like can be prevented.
Bevorzugt umfasst die Lampe einen rohrförmig ausgebildeten Lampenkolben, welcher sich stabförmig und somit geradlinig erstreckt.Prefers the lamp comprises a tubular trained lamp envelope, which extends rod-shaped and thus straight.
Bevorzugt ist die Beschichtung mit unterschiedlicher Schichtdicke ausgebildet.Prefers the coating is formed with different layer thickness.
Die Schichtdicke der Beschichtung ist vorzugsweise zu einer Symmetrieachse, welche durch den Lampenkolben und senkrecht zum lichtdurchlässigen Element verläuft, symmetrisch ausgebildet.The Layer thickness of the coating is preferably to an axis of symmetry, which through the lamp envelope and perpendicular to the translucent element runs, formed symmetrically.
Vorzugsweise weist die Beschichtung in der Mitte und somit an der Stelle, an der die Symmetrieachse durch die Beschichtung verläuft, die größte Schichtdicke auf. Mit zunehmendem Abstand der Beschichtung von dieser Symmetrieachse ist die Beschichtung mit kleinerer Schichtdicke ausgebildet. Insbesondere ist diese Reduzierung der Schichtdicke mit abnehmendem Abstand zur Symmetrieachse stetig ausgebildet.Preferably indicates the coating in the middle and thus at the location the axis of symmetry passes through the coating, the largest layer thickness on. With increasing distance of the coating from this symmetry axis the coating is formed with a smaller layer thickness. Especially is this reduction in layer thickness with decreasing distance to Symmetry axis steadily formed.
Bevorzugt ist das lichtdurchlässige Element aus Kunststoff, insbesondere aus PMMA (Polymethylmethacrylat), ausgebildet.Prefers is the translucent Plastic element, in particular of PMMA (polymethylmethacrylate), educated.
Bevorzugt umfasst die Beschichtung anteilig Barium und/oder anteilig ein Metall, insbesondere Aluminium. Die Beimischungen können Partikel oder ein Pulver sein. Insbesondere werden diese Beimischungen einem Lack beigegeben, welcher die Basis der Beschichtung bildet.Prefers the coating comprises proportionally barium and / or proportionally a metal, especially aluminum. The admixtures can be particles or a powder be. In particular, these admixtures are added to a paint, which forms the basis of the coating.
Bevorzugt ist die Beschichtung parallel zur Erstreckung des Lampenkolbens auf dem lichtdurchlässigen Element ausgebildet. Bei einer Betrachtung der Beleuchtungsrichtung von vorne und somit bei einer Betrachtung der Anzeigeein heit ist eine Beschichtung somit so angeordnet, dass sie quasi vor einem Lampenkolben angeordnet ist.Preferably, the coating is parallel to Extension of the lamp bulb formed on the translucent element. When viewing the direction of illumination from the front and thus when viewing the display unit, a coating is thus arranged so that it is arranged, as it were, in front of a lamp envelope.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beimischung in der Beschichtung mit im Wesentlichen gleicher Konzentration vorgesehen ist.It can be provided that the admixture in the coating with essentially the same concentration is provided.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Lampe, zumindest einem Reflektor und einer von der Lampe hinterleuchteten Anzeigeeinheit. Zwischen der Lampe und der Anzeigeeinheit ist ein lichtdurchlässiges Element angeordnet, welches plattenartig ausgebildet ist und auf der der Lampe zugewandten ersten Seite eine unebene Struktur aufweist. Durch dieses zusätzliche Element und deren expliziten Formgebung und Ausgestaltung auf der der Lampe zugewandten ersten Seite kann auch eine besonders hohe Leuchtdichtehomogenität bei reduzierter Lampenzahl gewährleistet werden.One Third aspect of the invention relates to a lighting device with at least one lamp, at least one reflector and one of the lamp backlit display unit. Between the lamp and the display unit is arranged a translucent element, which is plate-like and on the lamp facing the first Side has an uneven structure. Through this additional Element and its explicit shaping and design on the the lamp-facing first side can also be a particularly high Luminance uniformity guaranteed at reduced number of lamps become.
Das lichtdurchlässige Element ist vorzugsweise ein Diffusor.The translucent Element is preferably a diffuser.
Bevorzugt weist die erste Seite Erhebungen auf, welche eine gekrümmte Außenkontur aufweisen. Im Querschnitt ist die erste Seite des lichtdurchlässigen Elements somit quasi wellenartig ausgebildet.Prefers the first side has elevations which have a curved outer contour exhibit. In cross-section is the first side of the translucent element thus formed quasi wave-like.
Die Erhebungen erstrecken sich bevorzugterweise geradlinig über die gesamte Erstreckung des lichtdurchlässigen Elements. Insbesondere ist dies dann vorzusehen, wenn die Lampe bzw. die Lampen geradlinig bzw. stabförmig ausgebildet sind und eine entsprechende Länge wie das lichtdurchlässige Element aufweisen.The Elevations extend preferably straight across the entire extension of the translucent element. Especially this is to be provided when the lamp or lamps are rectilinear or rod-shaped are formed and a corresponding length as the translucent element exhibit.
Die Erhebungen erstrecken sich bevorzugterweise parallel zueinander und sind unmittelbar aneinander angrenzend ausgebildet. Insbesondere dann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung zumindest zwei parallel zueinander angeordnete stabförmige Lampen umfasst, ist diese Ausgestaltung der ersten Seiten des lichtdurchlässigen Elements besonders vorteilhaft. Bevorzugt ist dann quasi jeder Lampe eine derartige Erhebung zugeordnet. Insbesondere ist dann vorgesehen, dass bei einer Betrachtung der Beleuchtungsvorrichtung von vorne und somit bei einer Betrachtung der Anzeigeeinheit eine derartige Erhebung quasi vor einer Lampe angeordnet ist.The Elevations preferably extend parallel to one another and are formed immediately adjacent to each other. In particular, then when the lighting device at least two parallel to each other arranged rod-shaped lamps includes, this embodiment is the first side of the translucent element especially advantageous. Preference is then almost every lamp one assigned to such survey. In particular, it is then provided that when looking at the lighting device from the front and thus when looking at the display unit such a survey almost arranged in front of a lamp.
Eine derartige Erhebung ist bevorzugterweise parallel zu einem stabförmigen Lampenkolben der Lampe angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Erhebung so ausgebildet und angeordnet ist, dass ihre maximale Höhe im Bereich einer senkrecht auf die Erhebung des lichtdurchlässigen Elements treffenden Symmetrieachse der Lampe ausgebildet ist. Im Querschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung ist die maximale Höhe einer derartigen Erhebung dann bevorzugterweise an der Stelle ausgebildet, an der der minimale Abstand zwischen dem lichtdurchlässigen Element und einem auf der dem lichtdurchlässigen Element zugewandten Seite gekrümmt ausgebildeten Lampenkolben ausgebildet ist.A Such elevation is preferably parallel to a rod-shaped lamp envelope arranged the lamp. In particular, it is envisaged that a survey designed and arranged so that its maximum height in the range a perpendicular to the elevation of the translucent element striking Symmetryeachse the lamp is formed. In cross-section of a lighting device is the maximum height such a survey then preferably formed at the site, at the minimum distance between the translucent element and one on the light-transmissive element facing Side curved formed lamp bulb is formed.
Durch diese Ausgestaltung kann ebenfalls eine besonders hohe Leuchtdichtehomogenität mit reduzierter Lampenzahl der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden. Neben der kompakten Bauform der Beleuchtungsvorrichtung kann in bevorzugter Weise bei dieser Ausgestaltung auch ein Reflektor verwendet werden, welcher im Wesentlichen vollständig eben ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen konstruktiv sehr einfach ausgebildeten Reflektor, welcher darüber hinaus auch kostengünstig hergestellt werden kann und bauraumminimiert angeordnet werden kann.By This embodiment can also be a particularly high luminance homogeneity with reduced Lamp number of the lighting device can be achieved. In addition to the compact design of the lighting device can in a preferred manner in this embodiment, a reflector may be used, which essentially completely flat is trained. this makes possible a structurally very simple reflector, which about that also cost-effective can be manufactured and can be arranged minimized space.
Das lichtdurchlässige Element ist bevorzugterweise aus Kunststoff, insbesondere aus PMMA, ausgebildet.The translucent Element is preferably made of plastic, in particular of PMMA.
Das lichtdurchlässige Element ist quasi als Diffusor ausgebildet und weist Erhebungen bzw. Verdickungen an den Stellen auf, welche unmittelbar benachbart zu den Lampen der Beleuchtungsvorrichtung montiert sind. Durch die dann dort niedrige Transmission, welche durch die Verdickungen bzw. die Erhebungen in dem lichtdurchlässigen Element einhergehen, wird die homogene Gesamthelligkeit auf der der Anzeigeeinheit zugewandten Seite ermöglicht.The translucent Element is virtually designed as a diffuser and has elevations or thickening at the points which immediately adjacent are mounted to the lamps of the lighting device. By the then there low transmission, which through the thickening or the Elevations in the translucent Element, the homogeneous overall brightness on the allows the display unit side facing.
Bevorzugterweise ist das lichtdurchlässige Element auf der der Lampe abgewandten Seite eben ausgebildet. Durch diese Ausführung kann die Montage mit der Anzeigeeinheit besonders einfach und aufwandsarm ermöglicht werden.preferably, is the translucent element formed flat on the side facing away from the lamp. Through this execution Installation with the display unit can be particularly simple and low-effort allows become.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Lampe, zumindest einem Reflektor und einer von der Lampe hinterleuchteten Anzeigeeinheit. Zwischen der Lampe und der Anzeigeeinheit ist ein lichtdurchlässiges Element angeordnet, welches plattenartig ausgebildet ist, wobei in dem lichtdurchlässigen Element erste Teilbereiche ausgebildet sind, die eine zu den weiteren restlichen zweiten Teilbereichen des Elements unterschiedliche Transmissionsgrade für das von der Lampe emittierte Licht aufweisen. Mit der Formulierung, dass die ersten Teilbereiche in dem Element ausgebildet sind, werden nicht nur vollständig integrierte und innenliegende Teilbereiche verstanden, sondern auch Ausführungen, bei denen diese ersten Teilbereiche anteilig auch Oberflächenbereiche des lichtdurchlässigen Elements bilden und somit zumindest auf einer Seite außenliegend sind.A fourth aspect of the invention relates to a lighting device comprising at least one lamp, at least one reflector and a display unit backlit by the lamp. Between the lamp and the display unit a translucent element is arranged, which is plate-like, wherein in the translucent element first portions are formed, which have a to the remaining remaining second portions of the element different transmittances for the emitted light from the lamp. With the formulation that the first portions are formed in the element, not only fully integrated and internal portions are understood, but also embodiments in which the Partially form the first portions also surface areas of the translucent element and thus are at least on one side outboard.
Auch dieser Aspekt der Erfindung ermöglicht eine sehr hohe Leuchtdichtehomogenität der Beleuchtungsvorrichtung bei gleichzeitig reduzierter Anzahl von Lampen im Vergleich zu bekannten Beleuchtungsvorrichtungen.Also this aspect of the invention enables a very high luminance homogeneity the lighting device at the same time reduced number of lamps compared to known lighting devices.
Bevorzugt ist ein erster Teilbereich parallel zu einem Lampenkolben ausgebildet. Die mit dem ersten Teilbereich verbundene Funktionalität kann damit über die gesamte Länge des Lampenkolbens der Lampe erzielt werden.Prefers a first portion is formed parallel to a lamp envelope. The functionality associated with the first subarea can thus be improved over the whole length the lamp bulb of the lamp can be achieved.
Die ersten Teilbereiche sind bevorzugterweise parallel zueinander in dem Element ausgebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von Lampen aufweist, welche ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind. Jeder Lampe ist dann ein erster Teilbereich zugeordnet bzw. ist in Betrachtungsrichtung auf eine Anzeigeeinheit quasi vor einer Lampe angeordnet. Bevorzugterweise ist ein erster Teilbereich durch eine Materialbearbeitung eines Materials, aus dem ein zweiter Teilbereich des lichtdurchlässigen Elements ausgebildet ist, erzeugbar. Dadurch kann vorgesehen sein, dass zunächst ein aus einem homogenen Material ausgebildetes lichtdurchlässiges Element nachträglich bearbeitet wird und dadurch die ersten Teilbereiche bedarfsabhängig und präzise in Anzahl, Formgebung und Ausmaßen erzeugbar sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die ersten Teilbereiche durch das Einwirken von Laserstrahlen auf das Material des lichtdurchlässigen Elements erzeugbar sind. Insbesondere können dabei YAK-Laser oder CO2-Laser oder Dioden-Laser verwendet werden. Mit diesen kann die Materialbearbeitung zur Erzeugung der ersten Teilbereiche dann besonders effektiv erfolgen, wenn das lichtdurchlässige Element in seiner Grundmaterialzusammensetzung aus Kunststoff, insbesondere PMMA, ausgebildet ist. Durch die hohe Energie der Laserstrahlen dieser genannten Lasertypen kann in einem derartigen Kunststoff eine Materialveränderung erzeugt werden, durch welche dann die ersten Teilbereiche einen unterschiedlichen Lichttransmissionsgrad aufweisen, als die zweiten Teilbereiche. Insbesondere erfolgt die Materialbearbeitung so, dass die ersten Teilbereiche einen niedrigeren Transmissionsgrad aufweisen, als die zweiten Teilbereiche. Neben einer Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen können die ersten Teilbereiche auch durch eine IR(Infrarot)-Strahlung mit einer geeigneten Quelle, durch Einwirkung von Hochfrequenz mittels einer geeigneten Quelle oder durch chemische Reaktionen auf der Oberfläche des lichtdurchlässigen Elements erzeugt werden.The first partial regions are preferably formed parallel to one another in the element. This is particularly advantageous if the lighting device has a plurality of lamps which are likewise arranged parallel to one another. Each lamp is then assigned a first subarea or is arranged in the viewing direction on a display unit, as it were, in front of a lamp. Preferably, a first partial region can be produced by material processing of a material of which a second partial region of the light-transmitting element is formed. It can thereby be provided that a light-transmissive element formed of a homogeneous material is first of all subsequently machined and, as a result, the first subregions can be produced as required and precisely in terms of number, shape and dimensions. In particular, it can be provided that the first partial areas can be generated by the action of laser beams on the material of the light-transmitting element. In particular, it is possible to use YAK lasers or CO 2 lasers or diode lasers. With these, the material processing for generating the first portions can be particularly effective when the translucent element in its base material composition of plastic, in particular PMMA, is formed. Due to the high energy of the laser beams of these types of lasers, a material change can be produced in such a plastic, through which the first partial areas then have a different degree of light transmission than the second partial areas. In particular, the material processing takes place in such a way that the first subregions have a lower transmittance than the second subregions. In addition to material processing by means of laser beams, the first partial regions can also be produced by IR (infrared) radiation with a suitable source, by the action of high frequency by means of a suitable source or by chemical reactions on the surface of the light-transmitting element.
Bevorzugt ist der Reflektor als beidseits ebene Platte ausgebildet. Dadurch kann ein bauraumminimiertes Bauteil bereitgestellt werden, welches konstruktiv einfach ausgebildet ist und fertigungstechnisch aufwandsarm hergestellt werden kann.Prefers the reflector is designed as a flat plate on both sides. Thereby a space-minimized component can be provided, which structurally simple design and manufacturing technology requires little effort can be produced.
Bevorzugterweise ist das lichtdurchlässige Element beidseits eben ausgebildet. Sowohl die der Anzeigeeinheit zugewandte Seite als auch die der Lampe zugewandte Seite sind somit im Wesentlichen vollständig plan ausgebildet. Auch dadurch kann die Baurraumminimierung erhöht und die einfache konstruktive Ausgestaltung sowie Fertigung des lichtdurchlässigen Elements ermöglicht werden.preferably, is the translucent element trained on both sides. Both the display unit facing Side as well as the lamp-facing side are thus substantially completely flat educated. This also increases the space minimization and the simple constructive design and production of the translucent element allows become.
Ein erster Teilbereich des lichtdurchlässigen Elements ist bevorzugterweise als flächiger Streifen ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass ein erster Teilbereich über seine gesamten Ausmaße homogen ausgebildet ist. Dadurch kann auch gewährleistet werden, dass ein erster Teilbereich quasi an allen Stellen einen konstanten Transmissionsgrad aufweist. Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein erster Teilbereich durch die Materialbearbeitung im Hinblick auf die Transmissionsgrade inhomogen ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Teilbereich in der Mitte durch die Materialbearbeitung so ausgebildet ist, dass er einen niedrigeren Transmissionsgrad aufweist, als an den Randbereichen bzw. den seitlichen Enden. Dies bedeutet, dass in einer Querschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung ein erster Teilbereich den kleinsten Transmissionsgrad dort aufweist, wo eine senkrecht zum lichtdurchlässigen Element und somit auch zum ersten Teilbereich orientierte Symmetrieachse des Lampenkolbens der Lampe verläuft.One first portion of the light-transmissive element is preferably as flat Strip formed. It can be provided that a first sub-area via his overall dimensions is formed homogeneously. This can also be guaranteed that a In the first subarea, there is a constant degree of transmittance virtually everywhere having. Likewise, however, it may also be provided that a first Subarea through material processing with regard to the transmission levels is formed inhomogeneous. In particular, it can be provided that a partial area in the middle formed by the material processing so is that it has a lower transmittance than on the edge areas or the lateral ends. This means that in a cross-sectional view of the lighting device, a first Partial area has the smallest transmittance where a perpendicular to the translucent Element and thus also to the first subarea oriented symmetry axis the lamp bulb of the lamp runs.
Der erste Teilbereich kann so ausgebildet werden, dass er in einer derartigen Querschnittbetrachtung mit zunehmendem Abstand zu einer derartigen Symmetrieachse des Lampenkolbens einen zunehmenden Transmissionsgrad aufweist. Insbesondere kann die Ausgestaltung des ersten Teilbereichs so sein, dass der Transmissionsgrad mit zunehmendem Abstand zu dieser Symmetrieachse des Lampenkolbens stetig zunimmt.Of the first sub-area can be formed so that it is in such a Cross-sectional view with increasing distance to such Symmetryeachse the lamp envelope an increasing transmittance having. In particular, the configuration of the first subarea can be so be that the transmittance with increasing distance to this Symmetryeachse the lamp bulb steadily increases.
Ausführungen von Beleuchtungsvorrichtungen eines Aspekts sind als vorteilhafte Ausführungen der Beleuchtungsvorrichtungen aller anderen Aspekte der Erfindung anzusehen.versions of lighting devices of one aspect are advantageous Executions of the To view lighting devices of all other aspects of the invention.
Durch die Beleuchtungsvorrichtungen gemäß den genannten Aspekten kann beispielsweise bei einer Anordnung, welche bisher beispielsweise 8 HCFL-Leuchtstofflampen oder eine Anzahl von mehr als 20 CCFL-Leuchtstofflampen bei einer Anzeigeeinheit mit 32 Zoll benötigt haben, die Anzahl wesentlich reduziert werden. Durch die Erfindung werden bei derartigen Beleuchtungsvorrichtungen mit einer 32 Zollanzeigeeinheit lediglich nur noch 4 bis maximal 6 HCFL-Leuchtstofflampen benötigt, um eine zumindest gleichwertige Hinterleuchtung mit entsprechender Leuchtdichtehomogenität erreichen zu können.By the lighting devices according to the above aspects, for example, in an arrangement which has hitherto required, for example, 8 HCFL fluorescent lamps or a number of more than 20 CCFL fluorescent lamps in a 32-inch display unit, the number can be substantially reduced. With the invention, in such lighting devices with a 32-inch display unit only only 4 to maxi times 6 HCFL fluorescent lamps needed to achieve at least equivalent backlighting with appropriate luminance homogeneity can.
Insbesondere kann auch bei den Beleuchtungsvorrichtungen gemäß dem zweiten, dem dritten und dem vierten Aspekt der Erfindung das Ausgleichen von fertigungsbedingten Homogenitätsabweichungen ermöglicht werden. Auch dann, wenn diese Aspekte eine Reflektorausgestaltung gemäß der Beleuchtungsvorrichtung des ersten Aspekts (aufgeweitete Evolventenform) umfassen, muss diese somit nicht die exakt genau aufgeweitete Kreisevolventenform einhalten, da die Leuchtdichtehomogenität abschließend durch eine Anpassung des letzten optischen Glieds, des lichtdurchlässigen Elements bzw. des Diffusors, bestimmt bzw. eingestellt werden kann.Especially can also in the lighting devices according to the second, the third and the fourth aspect of the invention, the balancing of production-related homogeneity deviations allows become. Even if these aspects are a reflector design according to the lighting device of the first aspect (expanded involute) must these are therefore not exactly exactly widened circle involute shape Finally, since the luminance homogeneity by an adjustment of the Last optical member, the translucent element or the diffuser, can be determined or adjusted.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to schematic drawings. It demonstrate:
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of invention
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same or functionally identical elements with the provided the same reference numerals.
In
Die
Lampe
Der
Lampenkolben
An
einer Innenseite
Eine
erste Symmetrieachse A des Lampenkolbens
Eine
Außenseite
Der
Reflektor
Der
Reflektor
Die
Aufweitung der Reflexionsflächen
In
der Schnittdarstellung gegenüberliegende Endbereiche
An
der Außenseite
Die
Beschichtung
Gemäß der Darstellung
in
Die
Beschichtung
Im
Ausführungsbeispiel
ist die Beschichtung
Die
Beschichtung
In
In
Zwischen
der Anzeigeeinheit
Die
Beschichtung
Die
Beschichtung
Neben
der gezeigten Ausführung,
bei der das lichtdurchlässige
Element
In
In
In
Bei
dieser Ausführung
ist vorgesehen, dass die Konzentration der Bariumbeimischung an
allen Bereichen der Beschichtung
In
In
Die
Beleuchtungsvorrichtung
Bei
Betrachtung der Beleuchtungsrichtung
Die
Erhebung
In
In
Das
lichtdurchlässige
Element
In
Dieser
erste Teilbereich
Der
erste Teilbereich
Der
erste Teilbereich
Auch
eine chemische Bearbeitung kann zur Erzeugung des ersten Teilbereichs
Die
Darstellung in
In
In
den Ausführungen
gemäß
Claims (41)
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