-
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung.
-
Insbesondere in Klimaschränken und Wachstumsschränken werden Beleuchtungsanordnungen mit wenigstens einer Lichtquelle, beispielsweise einer Leuchtstoffröhre, Glühlampe oder Metallhalogenidlampe, verwendet, um Stabilitätsprüfungen an verschiedenen Produkten, beispielsweise pharmazeutischen Produkten, bei der Pflanzenzüchtung oder der Kultivierung von Zellen durchführen zu können. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, ist es wesentlich, dass die Produkte, die auch Prüflinge genannt werden, den gleichen Verhältnissen ausgesetzt werden. Bei den kurzen Abständen zwischen der Beleuchtungsanordnung in dem entsprechenden Schrank und den Prüflingen ist jedoch bei bekannten Klima- oder Wachstumsschränken die Lichtintensität über der Stellfläche für die Prüflinge nicht homogen. Eine inhomogene Lichtintensitätsverteilung führt einerseits zu nicht reproduzierbaren Prüfverhältnissen, kann zudem aber auch zu einer inhomogenen Temperaturverteilung führen, was ebenfalls zu nicht vergleichbaren Versuchungsergebnissen unter den Prüflingen führen kann.
-
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Beleuchtungsanordnung, insbesondere für Klima- oder Wachstumsschränke, bereitzustellen, welche eine homogene Lichtintensitätsverteilung ermöglicht. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Ermittlung eines Lochmusters, welches die Lichtintensitätsverteilung einer gegebenen Lichtquellenanordnung über einer gegebenen Stellfläche homogenisiert, bereitzustellen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung ist die wenigstens eine Lichtquelle zwischen einer Platte aus lichtdurchlässigem Material und einer Platte, die auf der der Lichtquelle zugewandten Seite zumindest teilweise lichtreflektierend ausgebildet ist, angeordnet, wobei auf der Platte aus lichtdurchlässigen Material ein Lochmuster aus einem lichtundurchlässigen Material angeordnet ist, wobei die der Lichtquelle zugewandte Seite des Lochmusters lichtreflektierend ausgebildet ist.
-
Die Platte aus lichtdurchlässigen Material dient als Träger für ein Lochmuster aus einem lichtundurchlässigen Material, dessen der Lichtquelle zugewandte Seite lichtreflektierend ausgebildet ist, sodass ein Teil des Lichts durch die Löcher des Lochmusters direkt auf die unter der Beleuchtungsanordnung angeordneten Prüflinge fallen kann, ein Teil des Lichts jedoch durch die reflektierende Schicht des Lochmusters zurückgeworfen, an der hinter der Lichtquelle angewandten reflektierenden Platte reflektiert und erst anschließend durch die Löcher des Lochmusters auf die Prüflinge fällt oder an dem Lochmuster erneut reflektiert wird. Das an dem Lochmuster reflektierte, zunächst zurückgehaltene Licht steht, da es unter einem anderen Winkel als das direkt durch das Lochmuster fallende Licht durch die lichtdurchlässige Platte fällt, an anderer Stelle zur Intensitätserhöhung zur Verfügung, sodass insgesamt eine Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung erreicht wird. Ferner dient die Platte aus lichtdurchlässigem Material zur Reduzierung thermischer Einflüsse der Lichtquelle auf die Prüflinge, um auch auf diese Weise die Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse zu erhöhen.
-
Vorzugsweise ist das Lochmuster so optimiert, dass Maxima der Lichtintensitätsverteilung ohne Lochmuster reduziert werden und die Lichtintensitätsverteilung somit insgesamt homogenisiert wird.
-
Besonders bevorzugt entspricht das Lochmuster der Lichtintensitätsverteilung der Lichtquelle, um eine optimale Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung nach Durchgang des Lichts durch das Lochmuster erreichen zu können.
-
Eine besonders gute Homogenisierung wird insbesondere dann erreicht, wenn vorzugsweise das Lochmuster der Lichtintensitätsverteilung der Lichtquelle derart entspricht, dass an Stellen hoher Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters hoch und an Stellen geringer Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters gering ist. Vorzugsweise entspricht dazu insbesondere das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters dem Verhältnis, wie stark die Lichtintensität in diesem Bereich abgeschwächt werden soll.
-
Besonders bevorzugt ist das Lochmuster auf die Platte aus lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise auf die der Lichtquelle zugewandte Seite der Platte aus lichtdurchlässigem Material, aufgedruckt, insbesondere im Siebdruckverfahren, sodass die erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden kann.
-
Um eine gute Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung zu erreichen, weist das Lochmuster vorzugsweise zumindest einen Teilbereich auf, in welchem Löcher in einer Gitterstruktur angeordnet sind.
-
Zur besseren Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung weist erfindungsgemäß das Lochmuster zumindest einen ersten Teilbereich auf, in welchem Löcher mit einer Gitterperiode angeordnet sind, welche etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Löcher in Richtung der Gitterperiode. Erfindungsgemäß sind zur weiteren Verbesserung der Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung in dem ersten Teilbereich die Löcher sowohl entlang der X-Achse als auch entlang der Y-Achse mit der Gitterperiode angeordnet, welche etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Löcher in Richtung dieser Gitterperiode.
-
Erfindungsgemäß weist das Lochmuster zumindest einen zweiten Teilbereich auf, in welchem Löcher mit einer Gitterperiode angeordnet sind, welche etwa 1,2 bis 1,5 mal, insbesondere etwa 4/3 mal, so groß ist wie der Durchmesser der Löcher in Richtung der Gitterperiode. Erfindungsgemäß sind in dem zweiten Teilbereich die Löcher sowohl entlang der X-Achse als auch entlang der Y-Achse mit der Gitterperiode angeordnet, welche etwa 1,2 bis 1,5 mal, insbesondere etwa 4/3 mal, so groß wie der Durchmesser der Löcher in Richtung der Gitterperiode ist.
-
Erfindungsgemäß weist das Lochmuster zumindest einen dritten Teilbereich auf, in welchem die Löcher entlang der X-Achse mit einer Gitterperiode angeordnet sind, welche etwa 1,2 bis 1,5 mal, insbesondere etwa 4/3 mal, so groß ist wie der Durchmesser der Löcher in Richtung dieser Gitterperiode, und in welchem Löcher entlang der Y-Achse mit einer Gitterperiode angeordnet sind, welche etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Löcher in Richtung dieser Gitterperiode.
-
Eine besonders gute Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung wird erreicht, wenn das Lochmuster einen ersten etwa quadratischen ersten Teilbereich, zwei an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des ersten Teilbereichs angrenzende, etwa dreieckig ausgebildete dritte Teilbereiche, zwei an den verbleibenden gegenüberliegenden Stirnseiten des ersten Teilbereichs angrenzende, etwa trapezförmig ausgebildete zweite Teilbereiche und vier an den von dem ersten Teilbereich abgewandten Schenkeln der dreieckig ausgebildeten dritten Teilbereiche angrenzende, etwa dreieckig ausgebildete zweite Teilbereiche aufweist.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Platte aus lichtdurchlässigem Material als Glasplatte ausgebildet, sodass die Platte kostengünstig herzustellen ist, die Lichtintensität jedoch kaum abgeschwächt wird. Eine Glasplatte hat weiterhin den Vorteil, dass bei Verwendung von Licht mit Wellenlängen im sichtbaren Bereich die Wellenlängen des Lichts bei Durchtritt durch die Glasplatte unverändert bleiben. Wird UV-Licht verwendet, können weiterhin spezielle Glasplatten mit entsprechender Transmissionscharakteristik eingesetzt werden, welche ebenfalls die Wellenlängen des Lichts unverändert lassen.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Platte aus lichtdurchlässigem Material vor die bereits in den Schränken montierten Lichtquellen gesetzt werden. Die lichtreflektierende Platte wird dabei vorzugsweise durch die Innenverkleidung der Schränke gebildet. Gemäß der Erfindung sind die Platte aus lichtdurchlässigen Material und die Platte, die auf der der Lichtquelle zugewandten Seite zumindest teilweise lichtreflektierend ausgebildet ist, jedoch Teil eines Gehäuses, in welchem die Lichtquelle angeordnet ist, sodass durch dieses Gehäuse bestehende Schränke einfach mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung nachgerüstet werden können.
-
Um die aus dem Gehäuse austretende Lichtintensität insgesamt zu maximieren, weist vorzugsweise das Gehäuse eine Gehäuseinnenwand auf, die abgesehen von der durch die Platte aus lichtdurchlässigem Material gebildeten Fläche lichtreflektierend ausgebildet ist.
-
Besonders bevorzugt kommt eine Beleuchtungsanordnung gemäß der Erfindung in einem Klimaschrank oder einem Wachstumsschrank zur Anwendung.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung eines Lochmusters, welches die Lichtintensitätsverteilung einer gegebenen Lichtquellenanordnung über einer gegebenen Stellfläche homogenisiert, weist folgende Schritte auf. Zunächst wird die Lichtintensitätsverteilung der Lichtquellenanordnung auf der Stellfläche bestimmt. Anschließend wird eine mittlere Lichtintensität vorgegeben, die im Wesentlichen über der gesamten Stellfläche herrschen soll. Weiterhin werden Bereiche der Lichtintensitätsverteilung bestimmt und ermittelt, wie stark die Lichtintensität in jedem der Bereiche abgeschwächt werden muss, um die mittlere Lichtintensität zu erreichen. Anschließend wird ermittelt, welcher Anteil des entsprechenden Bereichs der Fläche einer zwischen der Lichtquellenanordnung und der Stellfläche angeordneten lichtdurchlässigen Platte mit einem lichtundurchlässigen Material bedeckt werden muss, um die gewünschte Abschwächung zu erreichen. Das auf die lichtdurchlässige Platte aufzubringende Lochmuster aus lichtundurchlässigem Material ist schließlich dadurch erhältlich, dass in dem Bereich der Fläche lichtundurchlässiges Material aufgebracht und Löcher ausgespart werden, um den ermittelten Anteil an geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher zu erreichen.
-
Vorzugsweise wird das Lochmuster derart ausgebildet, dass an Stellen mit höherer Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters höher und an Stellen geringerer Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters geringer ist, um schließlich eine homogene Lichtintensitätsverteilung über der gesamten Stellfläche zu erreichen.
-
Um zu starke Abschattungen oder Schattenwürfe zu verhindern, werden vorzugsweise die Löcher gleichmäßig über den entsprechenden Bereich verteilt, beispielsweise in Gitterstrukturen oder symmetrischen Anordnungen.
-
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigt:
-
1 einen schematischen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung,
-
2 eine schematische Darstellung eines Klimaschranks mit der Beleuchtungsanordnung gemäß 1,
-
3 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines ersten erfindungsgemäßen Lochmusters,
-
4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines zweiten erfindungsgemäßen Lochmusters,
-
5 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines dritten erfindungsgemäßen Lochmusters und
-
6 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines vierten erfindungsgemäßen Lochmusters.
-
1 zeigt einen Querschnitt durch ein Gehäuse 20, in welchem eine Lichtquelle 26, die beispielsweise als Leuchtstoffröhre ausgebildet sein kann, angeordnet ist. Als Lichtquelle 26 können jedoch auch Glühbirnen, Metallhalogenidlampen oder ähnliches verwendet werden. Eine Frontseite des Gehäuses 20 wird durch eine Platte 24 aus lichtdurchlässigem Material, beispielsweise eine Glasplatte gebildet, während die verbleibenden Gehäusewände aus nahezu beliebigem Material gefertigt werden können. Zumindest die der Frontseite gegenüberliegende Rückseite des Gehäuses 20 ist entweder als Platte, die auf der der Lichtquelle zugewandten Seite zumindest teilweise lichtreflektierend ausgebildet ist, ausgebildet oder weist auf der der Lichtquelle zugewandten Seite eine Platte 22 auf, die auf der der Lichtquelle zugewandten Seite zumindest teilweise lichtreflektierend ausgebildet ist.
-
Die Platte 24 aus lichtdurchlässigem Material weist ein Lochmuster 28 aus einem lichtundurchlässigen Material auf, welches beispielsweise auf eine Seitenfläche der Platte 24, beispielsweise auf die der Lichtquelle zugewandten Innenseite der Platte 24, aufgedruckt sein kann. Das Aufdrucken kann beispielsweise im Siebdruckverfahren erfolgen. Im Druckverfahren wird das Lochmuster 28 in der Regel in mehreren Schichten aufgedruckt, um eine hohe Abdeckung einerseits und andererseits eine hohe Reflexion auf der der Lichtquelle zugewandten Seite erreichen zu können. Vorzugsweise besteht somit das Lochmuster 28 aus mehreren Materialschichten, wobei mindestens eine der Materialschichten eine hohe Lichtundurchlässigkeit aufweist und die der Lichtquelle zugewandte Seite des Lochmusters 28 aus einer Schicht mit hoher Reflexion gebildet ist.
-
Das Lochmuster 28 weist somit eine Vielzahl von Löchern 29 auf, durch die das von der Lichtquelle 26 abgestrahlte Licht direkt durch die lichtdurchlässige Platte 24 aus dem Gehäuse 20 austreten kann. Ein Teil des von der Lichtquelle 26 reflektierten Lichts wird jedoch an der lichtreflektierenden Seite des Lochmusters 28 zunächst ins Innere des Gehäuses 20 zurück reflektiert. Dort wird es insbesondere an der lichtreflektierenden Platte 22 erneut in Richtung auf die lichtdurchlässige Platte 24 reflektiert, wo zumindest ein Teil des derart reflektierten Lichts anschließend durch die Löcher 29 des Lochmusters 28 aus dem Gehäuse 20 austreten kann. Ein Teil des bereits einmal reflektierten Lichts wird gegebenenfalls erneut an dem Lochmuster 28 ins Innere des Gehäuses 20 reflektiert.
-
Insgesamt ergibt sich jedoch durch die Reflektion an dem Lochmuster 28 und die nachfolgende Reflektion an zumindest einem Teil der Innenwand des Gehäuses 20 eine Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung des aus dem Gehäuse 20 durch die lichtdurchlässige Platte 24 austretenden Lichts.
-
Das Gehäuse 20 kann beispielsweise wie in 2 dargestellt, in einen Klimaschrank 10 derart eingesetzt werden, dass das Gehäuse 20 oberhalb einer Stellfläche 15 des Klimaschranks 10 angeordnet ist und zwar derart, dass die lichtdurchlässige Platte 24 in Richtung auf die Stellfläche 15 weist und somit eine Beleuchtung der Stellfläche 15 durch die in dem Gehäuse 20 angeordnete Lichtquelle 26 durch die lichtdurchlässige Platte 24 erfolgen kann. Dadurch, dass auf der lichtdurchlässigen Platte 24 das Lochmuster 28 angeordnet ist, ergibt sich eine homogene Lichtintensitätsverteilung über der Stellfläche 15, sodass unabhängig von dem Ort, an welchem eine zu beleuchtende Probe auf der Stellfläche 15 platziert wird, die Lichtverhältnisse und somit die Versuchsbedingungen vergleichbar sind.
-
Die Ausgestaltung des Lochmusters kann sehr unterschiedlich sein und wird oft für die entsprechenden Geräte, insbesondere Klimaschränke empirisch ermittelt. Dabei ist einerseits wesentlich, den Anteil der lichtundurchlässigen Fläche des Lochmusters möglichst gering zu halten, um eine möglichst hohe Lichtausbeute zu ermöglichen. Andererseits ist wesentlich, dass mit dem Lochmuster eine möglichst optimale Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung der Lichtquelle 26 oder einer Anordnung von mehreren Lichtquellen 26 erreicht wird. Die Ausbildung der Löcher kann verschiedenste Formen annehmen und beispielsweise rund, oval, rechteckig, quadratisch, sternförmig, rautenförmig oder in sonstiger Form ausgebildet sein. Auch die Anordnung der Löcher in dem Lochmuster kann verschiedene Ausprägungen annehmen. In der Regel sind die Löcher jedoch zumindest in einem Teilbereich des Lochmusters in einer Gitterstruktur angeordnet, wobei die Gitterperioden in zwei zueinander senkrecht angeordneten Richtungen, insbesondere in Richtung der X-Achse X und der Y-Achse Y, unterschiedlich oder gleich sein können.
-
Zur Bestimmung eines geeigneten Lochmusters für eine gegebene Lichtquellenanordnung wird in der Regel derart vorgegangen, dass zunächst die Lichtintensitätsverteilung der Lichtquelle oder der Anordnung von mehreren Lichtquellen auf der Stellfläche mit entsprechenden Sensoren bestimmt wird. Es wird anschließend bestimmt, welche mittlere Lichtintensität über der gesamten Stellfläche herrschen soll. Es werden Bereiche der Lichtintensitätsverteilung bestimmt und ermittelt, wie stark die Lichtintensitätsverteilung in jedem der Bereiche abgeschwächt werden muss, um die mittlere Lichtintensität zu erreichen. Anschließend wird ermittelt, welcher Anteil der Fläche der lichtdurchlässigen Platte mit lichtundurchlässigem Material bedeckt werden muss, um die gewünschte Abschwächung zu erreichen. Dieser Anteil entspricht dem Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher in diesem Bereich des Lochmusters. Insbesondere wird das Lochmuster derart ausgebildet, dass an Stellen mit hoher Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters hoch und an Stellen geringer Lichtintensität das Verhältnis von geschlossener Fläche zu Fläche der Löcher des Lochmusters gering ist, um in den Bereichen mit höherer Lichtintensität die Lichtintensität stärker abzuschwächen als in Bereichen mit geringerer Lichtintensität, so dass schließlich über die gesamte Fläche eine homogene Lichtintensität erreicht wird. Die Löcher werden vorzugsweise dazu gleichmäßig über den entsprechenden Bereich verteilt, beispielsweise in Gitterstrukturen oder symmetrischen Anordnungen. Die Form der Löcher kann ebenfalls bevorzugt derart angepasst werden, dass eine gute Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung erreicht wird.
-
Eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lochmusters 30 zeigt 3. Das dort dargestellte Lochmuster 30 kann beispielsweise im Siebdruckverfahren auf eine Glasplatte aufgedruckt werden, welche anschließend in den Strahlengang zwischen von einer Lichtquelle emittiertem Licht und zu bestrahlenden Proben, beispielsweise in einem Klima- oder Wachstumsschrank, gesetzt werden kann.
-
Das Lochmuster 30 weist einen etwa quadratischen ersten Teilbereich 40 auf, in welchem etwa quadratisch ausgebildete Löcher 42 sowohl in Richtung der X-Achse X als auch in Richtung der senkrecht dazu verlaufenden Y-Achse Y mit einer Gitterperiode L1 angeordnet sind, wobei die Gitterperiode L1 etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Löcher 42, d. h. die Länge bzw. Breite der Löcher 42, in Richtung der Gitterperiode. Insgesamt sind die Löcher 42 somit in einer Gitterstruktur in dem ersten Teilbereich 40 angeordnet.
-
An zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des ersten Teilbereichs 40 ist jeweils ein etwa trapezförmig ausgebildeter zweiter Teilbereich 50 angeordnet, in welchem ebenfalls etwa quadratisch ausgebildete Löcher 52 in einer Gitterstruktur angeordnet sind. Die Löcher 52 sind dabei sowohl in Richtung der X-Achse X als auch in Richtung der Y-Achse Y jedoch mit einer Gitterperiode L2 angeordnet, die etwa 1,2 bis 1,5 mal, insbesondere etwa 4/3 mal so groß ist wie der Durchmesser der Löcher 52, d. h. die Länge bzw. Breite der Löcher 52, in Richtung der X- bzw. Y-Achse.
-
An den verbleibenden beiden Stirnseiten des ersten Teilbereichs 40 sind zwei etwa dreieckig ausgebildete dritte Teilbereiche 60 angrenzend angeordnet, in welchen Löcher 62 in einer Gitterstruktur angeordnet sind. Die Löcher 62 sind dabei etwa rechteckig ausgebildet und weisen in Richtung der X-Achse X eine Länge auf, die der Länge der Löcher 52 der zweiten Teilbereiche 50 entspricht, während sie in Richtung der Y-Achse Y eine Breite aufweisen, die etwa der Breite der Löcher 42 der ersten Teilbereiche 40 entspricht. Die Löcher 62 sind dabei in Richtung der X-Achse X mit der Gitterperiode L2 angeordnet, die etwa 1,2 bis 1,5 mal, insbesondere etwa 4/3 mal, so groß ist wie die Länge der Löcher 62 in Richtung der X-Achse X bzw. in Richtung der Gitterperiode L2, während die Löcher 62 in Richtung der Y-Achse Y mit der Gitterperiode L1 angeordnet sind, die doppelt so groß ist wie die Breite der Löcher 62 in Richtung der Y-Achse Y bzw. in Richtung der Gitterperiode L1.
-
An die Schenkel der dreieckigen dritten Teilbereiche 60, welche von dem ersten Teilbereich 40 abgewandt liegen, angrenzend sind insgesamt jeweils vier weitere zweite Teilbereiche 50 angrenzend angeordnet, die etwa dreieckig ausgebildet sind und welchen ebenfalls Löcher 52 derselben Ausmaße der Löcher 52 der an die Stirnflächen angrenzenden zweiten Teilbereiche 50 aufweisen, wobei auch in diesen zweiten Teilbereichen 50 die Löcher 52 sowohl in Richtung der X-Achse X als auch in Richtung der Y-Achse Y mit der Gitterperiode L2 angeordnet sind, die etwa 1,2 bis 1,5, insbesondere etwa 4/3 mal so groß ist wie die Breite der Löcher 52 in Richtung der entsprechenden Achsen X, Y.
-
Eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lochmusters 30' zeigt 4. Das Lochmuster 30' unterscheidet sich von dem Lochmuster 30 gemäß 3 im wesentlichen dadurch, dass die dritten Teilbereiche 60 nicht dreieckig, sondern etwa trapezförmig ausgebildet sind, und der erste Teilbereich 40 mit den daran angrenzenden dritten Teilbereichen 60 in einem zweiten Teilbereich 50 liegt, welcher eine etwa sechseckige Außenkontur aufweist.
-
Durch ein derartig ausgebildetes Lochmuster 30 kann eine gute Homogenisierung einer langgestreckten Lichtquelle oder einer Lichtquellenanordnung, beispielsweise eine Homogenisierung des von mehreren parallel zueinander angeordneten Leuchtstoffröhren emittierten Lichts erreicht werden.
-
Die Lichtintensitätsverteilung einer Glühlampe oder einer einzelnen etwa punktförmigen Lichtquelle ist im wesentlich rotationssymmetrisch und fällt mit zunehmendem Abstand von der Lichtquelle ab. Um eine möglichst gute Homogenisierung der Lichtintensitätsverteilung zu erreichen, kann ein Lochmuster 30'' gemäß 5 verwendet werden. Bei dem dort dargestellten Lochmuster 30'' sind kreisförmige Löcher 52'' in konzentrischen Kreisen angeordnet, wobei der Durchmesser der Löcher 52'' mit zunehmendem Durchmesser der konzentrischen Kreise zunimmt. Insgesamt ergibt sich ein rotationssymmetrisches Lochmuster 30''. Im Zentrum des Lochmusters 30'', welches direkt unterhalb der Lichtquelle angeordnet wird, ist die Lichtintensität am höchsten, so dass dort die größte Lichtabschwächung erfolgen muss, was durch ein größeres Verhältnis von geschlossener Fläche des Lochmusters 30'' zu Fläche der Löcher 52'' und insbesondere einen kleineren Durchmesser der Löcher 52'' erfolgt als es im Außenbereich des Lochmusters 30'' der Fall ist, in welchem die Lichtintensität der Lichtquelle bereits gesunken ist, so dass dort eine geringere Lichtabschwächung erfolgen kann, was durch ein kleineres Verhältnis von geschlossener Fläche des Lochmusters 30'' zur Fläche der Löcher 52'' und insbesondere durch einen größeren Durchmesser der Löcher 52'' erfolgt. Jeder der konzentrischen Kreise von Löchern 52'' liegt dabei in einem Bereich, für welchen separat die notwendige Abschwächung der Lichtintensität der Lichtquelle und somit das Verhältnis von geschlossener Fläche des Lochmusters zur Fläche der Löcher 52'' des Lochmusters bestimmt wurde.
-
Zur Homogenisierung einer langgestreckten Lichtquelle, beispielsweise einer länglich ausgebildeten, relativ kurzen starken Lichtquelle wie beispielsweise einer Metallhalogenidlampe, oder einer Lichtquellenanordnung mit in einer Reihe angeordneten Lichtquellen kann ein Lochmuster 30''' mit Löchern 52''' gemäß 6 verwendet werden. Der Durchmesser der Löcher 52''' nimmt ebenfalls zum Außenbereich hin zu, wobei dieses Lochmuster 30''' jedoch nicht rotationssymmetrisch ist. In einem etwa rechteckigen inneren Bereich des Lochmusters 30''' befinden sich die Löcher 52''' kleinsten Durchmessers, um die hohe Lichtintensität der direkt oberhalb dieses Bereichs angeordneten Lichtquelle abzuschwächen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Klimaschrank
- 15
- Stellfläche
- 20
- Gehäuse
- 22
- Platte
- 24
- Platte
- 26
- Lichtquelle
- 28
- Lochmuster
- 29
- Loch
- 30
- Lochmuster
- 30'
- Lochmuster
- 30''
- Lochmuster
- 30'''
- Lochmuster
- 40
- erster Teilbereich
- 42
- Loch
- 50
- zweiter Teilbereich
- 52
- Loch
- 52''
- Loch
- 52'''
- Loch
- 60
- dritter Teilbereich
- 62
- Loch
- L1
- Gitterperiode
- L2
- Gitterperiode
- X
- X-Achse
- Y
- X-Achse
