DE1898414U - Scheibe zum ablenken, richten und zerstreuen von lichtstrahlen. - Google Patents

Description

399.B2 5*-5. B-

Hans Felbick Köln, den 29.Mai 196^ Sch

Scheibe zum Ablenken, Richten und Zeistreuen von Lichtstrahlen

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein hochtransparentes Element, welches als lichtdurchlässige Scheibe für mannigfache Verwendungszwecke ausgebildet und geeignet ist, beispielsweise als Glasbaustein für Lichtwände, als diffuse ^Fensterscheibe oder als zusätzliches Strahlenricltelement bei Scheinwerfern, etc. aber im Gegensatz zu den nach dem Stande der Technik bekannten Scheiben die Eigenschaften aufweist, das einfallende Licht zu bündeln und zu richten, bzw. in Richtung des Raumes verlustlos abzulenken und gegebenenfalls Mieder diffus zu zerstreuen. Die technische Aufgabe des Erfindungsgegenstandes liegt darin, das unter ungünstigen Bedingungen oder unter ungünstigem ¥inkel einfallende Licht so abzulenken, daß der gesamt einfallende Lichtstrom, der in vielen Fällen durch die totale Reflexion verlorengeht, nahezu oder vollkommen aufzufangen und in Richtung des Raumes abzulenken, bzw.eine intensive Einstrahlung verlustlos diffus zu machen oder das von einer Lichtquelle ausgehende Licht zu bündeln und zu richten oder, insbesondere bei Scheinwerfern, das bereits teilweise gerichtete Licht noch enger zu bündeln Äst.

Nach dem Stand der Technik wird ein gleicher Effekt zwar mit diversen Mitteln angestrebt, aber nicht oder nur unvollkommen erzielt. Beispielsweise gerippte Gläser mit einer relativ großen Oberfläche und saiaciellinsenartigen Effekten vermögen zwar relativ mehr Licht aufzufangen als eine ebenflächige Scheibe, aber der aufgefangene Lichtstrom wird nicht in Richtung des Raumes weitergeleitet oder gerichtet. Die Lichtstrahlen werden unkontrolliert abgelenkt und zwar in alle Richtungen. Ein meßbarer Vorteil ist daher kaum oder gar nicht möglich ^ weil unter Umständen mehr Lichtstrahlen in falsche Richtungen abwandern xind daher ungenutzt bleiben.

Mattscheiben oder Milchglasscheiben zeigen an sich einen optisch guten Effekt, weil das Licht auf mikroskopisch feine Pigmente oder Unebenheiten auf trifft und daher sichtbar wird. Aber auch hierbei erfolgt keine Nutzung des gesamten einfallenden Lichtstromes, der im Gegenteil sogar noch nicht unwesentlich absorbiert wird,und es wird auch keine gezielte Ablenkung oder Bündelung in Richtung des Raumes erzielt.

Beispielsweise bei Kellerfenstern oder bei tiefliegenden Fenstern in Häuserschluchten oder Hinterhöfen trifft das direkte Licht in einem so ungünstigen Winkel auf die Glasscheiben bekannter Art auf, daß meistens eine totale Reflexion dieses Lichtes erfolgt - und lediglich das von gegenüberliegenden ¥änden oder Gegenständen reflektierte Licht eindringen kann. Bei nicht ganz hellen und reflektierenden Objekten, beispielsweise Ziegelsteinwänden, Baum-Gruppen etc., ist diese Reflexion denkbar gering, und es ist unmöglich, einen Raum so den Erfordernissen entsprechend ausreichend auszuleuchten.

Das durch die totale Reflexion verlorengehende Licht würde aber ausreichen, auch einen ungünstig gelegenen Raum hinreichend zu erhellen. Es war daher die Aufgabe zu stellen, geeignete Mittel zur Beseitigung dieses Mißstandes zu entwickeln. Nacu dem Erfindungsgedanken muß es sich um solche Elemente handeln, die einerseits die an sie zu stellenden mannigfachen Ansprüchen erfüllen und andererseits als Voraussetzung für eine allgemeine Nutzung und Verwendungäußerst wirtschaftlich herzustellen sind.

Diese Forderungen erfüllt der Erfindungsgegenstand in vollem Umfang. Die gewünschte Wirkung wird mit relativ einfachen Mitteln erzielt, und der Erfindungsgegenstand läßt sich für die mannigfachen Verwendungsmöglichkeiten individuell billig und wirtschaftlich in Großserien herstellen.

Im wesentlichen handelt es sich hierbei urn eine relativ dicke Glas- oder Kunststoffscheibe, die an einer, vorzugsweise der nach außen gerichteten Seite eingebettete verspiegelte Raster aufweist. Diese können beispielsweise in senkrechter oder waagerechter, aber auch in beiden Richtungen, bzw. in diagonaler oder kurvenförmiger Anordnung eingeordnet sein.

Ein solches Raster kann als separates Element in den transparenten Körper direkt oder indirekt eingearbeitet, beispielsweise in Kunststoff oder Glas eingegossen, aber auch durch Ausfräsen und Verspiegeln der durch die Fräsung entstandenen Fläche gebildet sein. Hierbei können die Fräsnuten nach dem Verspiegeln durch geeignete Füllstoffe wieder verschlossen worden sein. Das Verspiegeln ist vorzugsweise im Vakmim erfolgt. Gegebenenfalls ist dieses Gefüge wieder durchweine Glas- oder Kunststoffplatte hoher Transparenz abgedeckt.

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Die■einzelnen Rippen des Rasters sind je nach Zweckbestimmung ebenflächig und winklig zur Längs- oder Querachse gearbeitet und eingeordnet. Sie können aber auch unter einem bestimmten ¥inkel geneigt sein und gegebenenfalls uneben, beispielsweise wellen- oder schuppenform!g sein.

Je nach gewünschtem Effekt ist die Innenseite des transparenten Körpers ebenflächig oder uneben, beispielsweise zu aneinandergereihten konkaven Linsen oder konkaven Rippen mit lichtstreuender Wirkung. Diese Fläche kann aber auch nach Art einer Matt- oder Milchglasscheibe ausgebildet sein. Dadurch kann erreicht werden, daß unerwünscht einfallende Strahlen absorbiert werden und nur in bestimmter Richtung einfallende Strahlen durch die Scheibe geleitet werden. Zweckmäßigerweise ist dabei die Rastertiefe größer als die lichtdurchlässigen Felder auf der Sichtseite breit oder hoch sind. Auch die Außenseite kann ebenflächig oder uneben sein, jedoch wurden hierbei die Linsen als konvexe Sammellinsen gestaltet sein und die Wirkung eines Kondensors haben. Für sehr steil einfallendes Licht, wobei im allgemeinen bereits eine totale Reflexion erfolgen würde, ist die Ausbildung der Außenfläche prismenförmig vorgesehen, wodurch die nahezu senkrecht einfallenden Lichtstrahlen nicht mehr im gleichen Winkel zurückgeworfen und wirkungslos werden, sondern direkt in Richtung des Raumes verlustlos abgelenkt werden. Auch bei dieser prismenförmigen Ausbildung kann die äußerste Fläche ganz oder teilweise konvex ausgebildet sein, um den Liclitstrom zu intensivieren.

Im wesentlicimen stützt sich die -Erfindung auf bekannte physikalische Vorgänge der Lichtbrechung und Reflexion ,wobei in geeigneter ¥eise und mit sorgfältig erprobten Mitteln hinsichtlich der Ausbildung und Kombination zur Erzielung der gewünschten maximalen Wirkung und zur industriellen Herstellung allge ein verwendbare: fortschrittliche" Elemente genutzt werden.'

Serner ist vorgesehen, den. Erfindungsgegenstand so herzustellen, daß er auf vorhandene Fensterscheiben aufgesetzt oder in vorhandene Fensterrahmen einzusetzen ist.

Figur 1 der Zeichnung zeigt ein Ausbildungsbeispiel des Erfindungsgegenstand.es in bildlicher Darstellung mit allseitig glatten Flächen und einem verspiegelten Raster mit vertikal und horizontal verlaufenden, glatten Lamellen.

Figur 2 zeigt ein Alis ftlhrungsb ei spiel mit einer zu Sammellinsen ausgebildeten Außenseite mit Beispielen einfallender Lichtstrahlen, die, ebenfalls bei den Figuren 3, ^- und 6, an der

r Innenseite ohne Berücksichtigung der Ablenkungen beim

Übergang in den optisch, dünneren Stoff Luft eingezeichnet '" sind, weil diese Ablenkung praktisch ohne Bedeutung ist,

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit prismenförmiger Ausbildung der Außenfläche.

Figur 4 zeigt ein ande.res Beispiel einer prismenförmigen Ausbildung.

Figur 5 veranschaulicht ein Beispiel totaler Reflexion bei

Kellerfenstern bisher üblicher Art,webei der Lichtstrahl durch eine gerichtelte Linie dargestellt ist.

Figur 6 zeigt einige Beispiele von einfallenden, abgelenkten und reflektierten Lichtstrahlen bei einer Ausführung nach Figur 1 mit glatten Außenflächen.

Der transparente Körper 1 nimmt direkt oder indirekt das Raster 2 auf. Im allgemeinen sind die Schmalseiten 3 glatt oder mit Befestigungsvorrichtungen versehen, beispielsweise Nut und Feder, mit winkligen Ausbildungen oder Aufrauhungen, Streifen- oder Faffeimustern etc. Die Außenfläche 4 und die Innenfläche 5 sind ebenfalls entweder glatt und ebenflächig ., oder zu lichtbrechenden oder licnt ablenkenden, gegebenenfalls zu lichtbündelnden oder lichtstreuenden Elementen ausgebildet,

'" ■ beispielsweise zu den konvexen Linsen 6 oder den Prismen 7· •'5-

Diese können senkrecht oder auch beliebig geneigt sein, wenn die.jeweilige Zweckbestimmung dieses erfordert oder vorteilhaft erscheinen läßt.

Das Raster 2 ist gebildet aus Lamellen, die -vorzugsweise von einer Schmalseite 3 bis zu anderen reichen. Sie können senkrecht oder waagerecht, aber auch in beiden Richtungen eingeordnet sein. Je nacli zu erfüllender Aufgabe stehen sie winklig zu den Außenflächen 4 und den Innenflächen 5, sie können aber auch ganz oder teilweise nach einer oder mehreren Seiten geneigt sein. Bie spiegelnden Flächen des Rasters. 2 sind vorzugsweise ebenflächig ^:; ausgebildet, sie können aber beispielsweise auch gewellt oder schuppenförmig gestaltet sein, wenn das Licht aus der zweidimensionalen Ebene in dreidimensionale Richtungen gestreut werden soll. Es ist aber auch daran gedacht, zur Erzielung einer nocli umfangreicheren Siieuwirkung die einzelnen Lamellen des Rasters symetrisch oder unsymetrisch mit Durclibrüchen oder Aussparungen zu verseilen, damit ein Lichtstrahl aus der Gleichmäßigkeit einer eventuellen Zick-irek-Linie herauskommt und anders abgelenkt wird als die mit ihm parallel einfallenden Lichtstrahlen.

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Gegebenenfalls sind in den transparenten Körper 1 tiefe Nuten eingefräst, deren Wandungen verspiegelt sein können und den gleichen Effekt wie den des Rasters erzielen. Vorzugsweise sind diese Nuten nach dem Verspiegeln mittels geeigneter Stoffe wieder verschlossen worden.

Ferner ist ein allgemein verwendbares Element vorgesehen, welches in etwa der Figur 1 entspricht - Figur 1 läßt deutlich die Bauart erkennen, bei der die Kastertiefe 8 größer ist als die Durchlaßbreite 9 und die Durchlaßhöhe lo-und lediglich aus einem allseitig glatten Körper 1 mit Raster 2 besteht. Vor dieses Element läßt sich je nach Bedarf, bzw. je nach dem zu erzielenden,Effekt eine" Scheibe vorsetzen, die an ihrer Außenseite, beispielsweise entsprechend den Figuren 2,3 oder k-, also zu Linsen, Prismen oder entsprechenden Längsrippen oder zu ähnlichen Gebilden gleicher Wirkung ausgebildet ist .■""""■

Schutsansprüche

Claims (1)

1. . Scheibe zum Ablenken, Richten und Zerstreuen von solchen Lichtstrahlen, die unter einem ungünstigen Winkel einfallen und nur teilweise oder gar nicht nutzbar oder 2u intensiv sind, beispielsweise Sonneneinstrahlung-, und sie ohhö Lichtverlust diffus macht oder Scheinwerfer vorbündelt, dadurch gekennzeichnet, daß in einen transparenten Körper (i) aus Glas oder Kunststoff ein vorzugsweise verspiegeltes Raster (2) eingeordnet ist oder verspiegelte Nuten in^den Körper (i) eingearbeitet sind, deren spiegelnde oder reflektierende Flächen waagerecht oder senkrecht oder in beiden Richtungen achsial oder beliebig geneigt verlaLifen und glatt oder beliebig gemustert, beispielsweise wellen- oder schuppenförmig, ausgebildet sand.

   2.Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen (4) und die Innenflächen (5) ebenflächig sind.

   3.Scheibe nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide der Flächen (4) und (5) zu konvexen oder konkaven Linsen (6) oder Rippen ausgebildet sind.

   4.Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die Außenfläche (4) zu einzelnen Prismen (7( oder zu prismenförmigen Reihen ausgebildet ist.

   5. Scheibe nach einesi oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

   gekennzeichnet, daß das Raster (2) vorzugsweise weniger tief ist als die ScliEialseiten (3) des Körpers (1) tief sind.

   ö.Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Schmal: seit en (3) direkt oder indirekt m±± Befestigungsmitteln versehen oder zu solchen ausgebildet sind.

   7.Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lamellen des Rasters (2) symetrisch oder unsymetrisch, ganz oder teilweise mit Löchern

   -" oder Aussparungen versehen sind.

   8.Scheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 > dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Körper ~(1) mit Raster (2) eine Vorsatzscheibe mit lichtbrechender oder 1 ichirablenkender Wirkung angeordnet ist.