DE19644875A1

DE19644875A1 - Großflächenleuchte

Info

Publication number: DE19644875A1
Application number: DE1996144875
Authority: DE
Inventors: Achim Dr Ing Willing
Original assignee: Dr Ing Willing GmbH
Current assignee: Dr Ing Willing GmbH
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-04-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf flache Leuchten mit großflächigen lichtabstrahlenden Flächen, im folgenden Leuchtflächen genannt, auf einer oder beiden Seiten. Derartige leuchtende Flächen können als Leuchtwände, Leuchtdecken oder leuchtende Fußböden eingesetzt werden.

Sie können auch mit Hinweisen, Informationen oder beliebigen grafischen Darstellungen versehen werden, z. B. in der Werbung.

Üblicherweise bestehen die Leuchtflächen aus lichtdurchlässigen Abdeckscheiben, Folien, Plakaten oder Kombinationen verschiedener Elemente, die meist transluzent und lichtstreuend sind, um eine gleichmäßige Lichtabstrahlung zu erzeugen. Die Leuchtflächen werden je nach Größe und Anforderung an die Gleichmäßigkeit durch eine Vielzahl von Lampen, meist Leuchtstofflampen hinterleuchtet.

Um die Anzahl der Lampen zu reduzieren ohne gleichzeitig die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung zu verringern, können Lichtleitscheiben zur Hinterleuchtung eingesetzt werden in deren Lichteintrittskanten Licht eingespeist wird, das durch eine entsprechende Gestaltung der Lichtleitscheiben zur Hinterleuchtung der Leuchtflächen ausgelenkt wird.

Die Lichtleitscheiben können aus kompaktem Material, z. B. klar transparenten oder im Volumen streuenden oder vorwärtsstreuenden Material bestehen, gegebenenfalls mit entsprechenden Beschichtungen oder lichtauslenkenden Strukturen der Oberfläche, es kann ein- oder mehrscheibig sein oder aus hohlen Körpern mit üblichen lichtleitenden Maßnahmen bestehen.

Ein weiterer Vorteil der Lichtleitscheibentechnik ist die designerische Möglichkeit zur extrem flachen Gestaltung der Leuchten.

Die Lampen - üblicherweise Leuchtstofflampen - können im Randbereich oder inmitten der Lichtleitscheiben angeordnet sein, wobei zur Erzielung einer befriedigenden Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung im letzteren Fall zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, um die hohen Leuchtdichten der Lampen zu den Leuchtflächen hin abzudecken.

Die Größe der Lichtleitscheibe pro einspeisender Lampe ist wegen der Anforderung an die Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung begrenzt, so daß Scheibenleuchten, in die das Licht vom Rand her eingespeist werden in ihrer Größe begrenzt sind.

Aber auch bei einer Unterteilung der Lichtscheiben und Anordnung der Lampen zwischen diesen, ergeben sich Größenbegrenzungen durch die Länge der zur Verfügung stehenden Lampen.

Zwar können bandförmige Gebilde beliebiger Länge durch eine Aneinanderreihung erzielt werden bei der die Lampen parallel zueinander angeordnet sind, bei einer Anordnung nebeneinander entstehen jedoch zumindest im Bereich der Fassungen lichttote Zonen, die eine gleichmäßige Ausleuchtung der die Leuchten abschließenden Leuchtflächen verhindern.

Weiterhin entstehen bei großen Flächen Festigkeitsprobleme, die den Einzug von Zwischenstreben sinnvoll machen.

Auch diese Streben würden die lichtabstrahlenden Flächen der Lichtleitscheiben anordnungen unterbrechen und lichttote Zonen bewirken, die eine gleichmäßige Lichtabstrahlung auf den Leuchtflächen verhindern.

Eine Scheibenleuchte, auf die sich die Erfindung bezieht, besteht demnach aus einer lichtstreuenden Abschlußfläche, die auf einer oder auf beiden Seiten angebracht ist und die Abschlußfläche einer hinterleuchtenden Anordnung von gleichmäßig leuchtenden Flächen, welche durch lichttote Zonen unterbrochen werden. Die lichttoten Zonen können durch die Umrahmungs- und Halterungsteile, durch Lampenfassungen, Stabilisierungsstreben und andere Befestigungselemente oder Betriebsgeräte entstehen.

Erfindungsaufgabe ist es deshalb, Maßnahmen zu schaffen, die eine gleichmäßige Ausleuchtung auch im Bereich der lichttoten Zonen bewirken um somit einen großflächigen ein- oder zweiseitig lichtabstrahlenden Leuchtenkörper zu schaffen, der das Licht möglichst gleichmäßig abstrahlt, der möglichst flach ist und dessen Abmessungen über die Längen der verwendeten Lampen hinausgehen können und der trotz des flachen Aufbaus ausreichend hohe Anforderungen an die mechanische Stabilität erfüllen kann.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe werden die Randbereiche der an die lichttoten Zonen angrenzenden Lichtleitscheibenanordnungen genutzt.

Durch eine Reihe an sich bekannter Maßnahmen ist es möglich den Lichtaustritt an Lichtleitscheibenanordnungen im gewissen Rahmen zu beeinflussen.

Diese Möglichkeiten werden genutzt um erfindungsgemäß den Lichtaustritt in den Randbereichen im Vergleich zu den übrigen lichtabstrahlenden Flächen so zu erhöhen, daß der fehlende Lichtaustritt im Bereich der toten Zonen ausgeglichen wird.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird zwar die Gleichmäßigkeit der lichtabstrahlenden Fläche nicht erhöht, aber der Mittelwert des abgestrahlten Lichtstromes im lichttoten Bereich einschließlich der Randbereiche wird dem Mittelwert des abgestrahlten Lichtstromes im übrigen Bereich angepaßt. Dies ergibt bei genügend weit im Abstand angeordneter lichtstreuender Abschlußfläche eine gleichmäßige Ausleuchtung.

Um besonders flache Leuchten zu gestalten, ist es jedoch besonders vorteilhaft im Bereich der lichttoten Zonen, die in der Ausleuchtung überbrückt werden sollen, besondere zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen, um das Licht gleichmäßig zu verteilen.

So wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ausgehend vom Randbereich der Lichtleitscheibenanordnungen über den lichttoten Zonen transluzente Abdeckungen zu errichten, so daß Hohlräume entstehen, in die Licht aus den Randbereichen der Lichtleitscheiben oder direkt von den Lampen oder über die Abdeckstreifen der Lampen eingespeist wird.

Durch vielfache Reflexionen bei entsprechender - durch Experimente zu ermittelnder - Ge staltung der Abdeckungen und der Randbereiche der Lichtleitscheibenanordnungen entsteht eine gleichmäßige Lichtabstrahlung zur Hinterleuchtung der die Scheibenleuchten abschließenden Leuchtflächen.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, anstelle der transluzenten Überbrückungen oder in Ergänzung zu diesen Reflektoren anzuordnen, mit ähnlich überbrückender Wirkung. Die Gestalt dieser Reflektoren kann wiederum experimentell ermittelt werden, mit der Maßgabe, daß in die toten Zonen fallende Licht auf die Leucht flächen umzurichten, um eine gleichmäßige Lichtabstrahlung zu bewirken.

Die Leuchtflächen können erfindungsgemäß im Bereich lichttoter Zonen, z. B. an den Streben oder bei einseitig abstrahlenden Leuchten mittels in lichttoten Zonen an der Rückwand befestigten Halterungselementen befestigt werden. Erfindungsgemäß können die lichttoten Zonen so angeordnet werden, daß sie Streben und Träger aufnehmen können um die Leuchten auszusteifen und zu haltern.

Die Streben können in einer Ebene liegen oder Eckpunkte einer räumlichen Anordnung bilden, der die Leuchtfläche folgt.

Bei einseitig abstrahlenden Leuchtflächen kann die Rückwand in die Erzeugung der Stabilität und als Befestigungsfläche für die Lichtleitscheibenanordnungen mit einbezogen werden.

Im Sinne der Erfindung können die Leuchtflächen lichtundurchlässig eingerahmt oder durch Halterungsstege begrenzt sein, es kann aber auch durch die erfindungs gemäße Überbrückung eine bis zum Rand leuchtende Fläche erzeugt werden.

Die zur Einspeisung benötigten Lampen können im Randbereich der Leuchtfläche liegen. Wenn in ihrem Bereich die Leuchtfläche nicht fortgesetzt werden soll, können die Lampen mit lichtundurchlässigen Reflektoren abgedeckt werden.

Soll jedoch die Leuchtfläche auch im Bereich der Lampen ausgeleuchtet werden, so können die Lampen auf an sich bekannte Weise mit Abdeckstreifen versehen werden, die einerseits die Lichtstromeinspeisung in die Lichtleitscheibenanordnung optimieren, andererseits genügend Licht für eine gleichmäßige Hinterleuchtung der Abschlußfläche zur Verfügung stellen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist in den Bildern 1 bis 18 dargestellt.

Bild 1 zeigt die erfindungsgemäße prinzipielle Gestaltung der Leuchte im Bereich der Strebe 2 mit den lichtstreuenden Abdeckungen 12 und den Lichtleitscheiben 1 und 3, wobei ein Lichtstromgleichgewicht durch die Lichtabstrahlung aus den Kanten der Lichtleitscheiben, durch Pfeile gekennzeichnet, erzeugt wird.

Bild 2 zeigt zwei Lichtleitscheiben 1 und 3, die durch die Strebe 2 unterbrochen sind. Die transluzenten Abdeckungen 4.1 und 4.2 bilden über der Strebe 2 einen Hohlraum, in den durch besondere Maßnahmen Licht aus den Randbereichen der Lichtleitscheiben eingeleitet wird.

Bild 3 zeigt Reflektoren 17 zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen 12.

Bild 4 zeigt eine Leuchte mit einseitiger Abstrahlung. Das Profil 2 ist so geformt, daß die Abschlußfläche 12 gleichmäßig hinterleuchtet wird. Das Profil 2 wird gleichzeitig zur Befestigung der Lichtleitscheibenanordnungen 3 genutzt.

Bild 5 zeigt bei einseitiger Lichtabstrahlung die der lichtabstrahlenden Leuchtfläche zugewandte transluzente Abdeckung 4.1 die mit dem als Reflektor geformten Träger 2 einen Hohlraum bildet, in dem das aus den Randbereichen der Lichtleit scheibenanordnungen eingespeiste Licht vielfach reflektiert wird.

Bild 6 zeigt Lichtleitscheibenanordnungen 1 und 3 die an den Träger 2 angrenzen. Das zur Hinterleuchtung der nunmehr abgerundeten Abdeckungen 4.1 und 4.2 benötigte Licht stammt aus den Oberflächenbereichen der Lichtleitscheiben.

Bild 7 zeigt eine Anordnung mit zwei Lichtscheiben 1 und 3, die durch einen Träger 2 unterbrochen sind, an dem die Lampenfassungen 7 und 8 befestigt sind. Die Lampen 5 und 6 sind zwischen den Lichtleitscheiben angeordnet. Die Lampen sind durch lichtstreuende Streifen 13 abgedeckt, um auf den lichtstreuenden Flächen 12 eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erzeugen. Die Abdeckungen 4.1 und 4.2 überragen auch die Lampenfassungen und gleichen somit die durch diese entstehenden toten Zonen aus.

Bild 8 zeigt den möglichen Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Leuchtfläche. Die Lichtleitscheibenanordnungen 1 sind in ein Fachwerk 2 eingefügt. Die Lampen 5 speisen in die Lichtleitscheibenanordnungen ein.

Bild 9 zeigt den Grundaufbau gemäß Bild 8, jedoch mit erfindungsgemäßen Abdeckungen 4, die alle Träger und ebenso den Randbereich überdecken, so daß eine randlose leuchtende Fläche entsteht. Die Lampen sind durch transluzente Streifen 13 abgedeckt.

Bild 10 zeigt die verschiedenen Komponenten nach Bild 9 in einem Schnitt unter Hinzufügung der Abschlußscheiben 12.

Die Abdeckungen 4 überbrücken die Träger und liegen auf den Lichtleitscheiben auf. Die Lampen 5 sind mit Abdeckstreifen 13, zur Dämpfung des direkten Lampenlichtes versehen.

Die gesamte Scheibenleuchtenfläche ist durch lichtstreuende Scheiben 12 auf beiden lichtabstrahlenden Seiten abgeschlossen.

Bild 11 und 12 zeigen eine Version bei der wegen des großen Abstandes der lichtstreuenden Fläche 12 zu den Lichtleitscheiben 1 auf die Überbrückungen der Träger verzichtet werden kann.

Voraussetzung dafür ist, daß im Randbereich der Lichtleitscheibenanordnungen Maßnahmen getroffen sind, um ein Lichtstromgleichgewicht zwischen abstrahlender Fläche der Lichtleitscheibe und der Fläche im Bereich der Träger zu erzielen. Im Bereich der direkten Lichtabstrahlung der Lampen sind Abdeckstreifen angeordnet, um eine gleichmäßige Lichtabstrahlung auch in diesen Bereichen zu erzielen.

Bild 13 und 14 zeigen eine einseitig abstrahlende Leuchtfläche bei der die Rückwand 17 zur mechanischen Befestigung der Lichtleitscheibenanordnung benutzt werden kann, ebenso kann die Abschlußfläche 12 an der Rückwand über Stege (nicht dargestellt) fixiert werden.

Die Lampenabdeckungen 13, 16 sind im Bereich der Fassungen lichtdurchlässiger gestaltet, so daß das angestrebte Lichtstromgleichgewicht auf der Abschlußfläche entstehen kann. Bei genügendem Abstand ist die Fläche 12 gleichmäßig ausgeleuchtet.

Bild 15 zeigt eine Möglichkeit, Licht einer Lampe 5 aus einer gegenüberliegenden Lichteintrittskante zu nutzen, das aus der polierten Lichtaustrittskante in einem Lichtbündel 11 austritt.

Bild 16 zeigt eine Lichtleitscheibe bei der ein Lichtaustritt durch Aufrauhung oder rasterförmige oder transluzente Beschichtung 9 der Kante der Lichtleitscheibe 1 in einem Lichtbündel 11 erfolgt.

Bild 17 zeigt eine streifenförmige Mattierung, Aufrauhung, Ausbildung mit Prismen oder Beschichtung mit einem transluzenten, die Totalreflexion unterbrechenden Mittel 9 der Lichtaustrittsflächen im Randbereich der Lichtleitscheibenanordnungen, so daß zwei Lichtbündel 11 - nach oben und unten gerichtet - entstehen. Die Stirnfläche ist zweckmäßigerweise mit einer reflektierenden lichtundurchlässigen Beschichtung 10 versehen.

Bild 18 zeigt die Möglichkeit, die Lichtleitscheibe mit Facettenflächen 15 zu versehen, aus denen die Lichtbündel 11 austreten. Ein Reflektor 10 lenkt das Licht 14 zurück in die Lichtleitscheibe.

Die in den Beispielen gewählten Lichtleitscheiben können einscheibig sein oder sich aus mehreren übereinandergeschichteten Scheiben zusammensetzen, sie können aus klar transparenten oder im Volumen streuenden, oder vorwärtsstreuenden Materialien bestehen, das zu einem Lichtaustritt an der Oberfläche entsprechend gestaltet ist.

Insbesondere die Anordnungen nach Bild 15 und 16 können auch aus durch Scheiben begrenzte Hohlräumen bestehen, wobei die Scheiben aus transluzentem oder prismatischem Material bestehen können, gegebenenfalls mit einer geeigneten gerasterten Beschichtung, um die Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung zu erhöhen.

Claims

1. Flache Scheibenleuchte mit großflächig Licht abstrahlenden Flächen in Form lichtstreuender Abschlußflächen als Leuchtflächen, mit hinter oder neben diesen angeordneten mindestens einer Lampe, die in jeweils mindestens eine Lichtleitscheibenanordnung Licht einspeisen, dadurch gekennzeichnet, daß in an lichttote Zonen angrenzenden Randbereichen der Lichtleitscheibenanordnungen, die sich störend auf eine gleichmäßige Ausleuchtung auswirken und über denen die Leuchtfläche fortgesetzt werden soll, die Lichtabstrahlung verstärkt wird, so daß eine Lichtmenge abgestrahlt wird, die auf der Abschlußfläche der Scheibenleuchte im Bereich der jeweiligen lichttoten Zone einschließlich der Randbereiche eine etwa gleich große Lichtabstrahlung bewirkt, wie auf den übrigen lichtabstrahlenden Teilen der Abschlußfläche(n) der Scheibenleuchte.

2. Scheibenleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtstreuende Abschlußfläche Träger von Hinweisen, Informationen oder sonstigen grafischen Darstellungen ist.

3. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche einseitig Licht abstrahlt.

4. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche zweiseitig Licht abstrahlt.

5. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lichtleitscheibenanordnung auf mindestens einer Seite begrenzt ist durch einen Steg oder Träger.

6. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Stege oder Träger Teil eines geschlossenen Rahmens sind.

7. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stege oder Träger Teil eines Fachwerkes sind.

8. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche im Bereich der Träger geknickt ist.

9. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lichttoten Zonen überdeckt werden durch zwischen den lichttoten Zonen und der jeweiligen lichtstreuenden Abschlußfläche angeordnete transluzente Abdeckungen, in die zur Hinterleuchtung aus dem Randbereich der Lichtleitscheibenanordnung oder direkt aus der Lampe gegebenenfalls über eine Lampenabdeckung Licht eingespeist wird.

10. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die transluzenten Abdeckungen die Lichtleitscheibenanordnung im Bereich der lichtabstrahlenden Oberfläche berühren.

11. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lichttoten Zonen auf der der lichtabstrahlenden, lichtstreuenden Abschlußfläche jeweils zugewandten Seite durch Reflektoranordnungen überdeckt werden, die das aus dem Randbereich der Lichtleitscheibenanordnung oder direkt aus der Lampe oder gegebenenfalls aus der Lampenabdeckung stammende Licht auf die über den lichttoten Zonen befindlichen Leuchtflächen richten.

12. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lichttoten Zonen auf der der lichtabstrahlenden, lichtstreuenden Abschlußfläche jeweils zugewandten Seite durch eine Kombination aus Reflektoren und transluzenten Abdeckungen überdeckt sind, die das aus dem Randbereich der Lichtleitscheibenanordnung oder direkt aus der Lampe oder gegebenenfalls aus der Lampenabdeckung stammende Licht so reflektieren, daß die über den lichttoten Zonen befindlichen Leuchtflächen hinterleuchtet werden.

13. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in den lichttoten Zonen angeordneten Stege und/oder Komponenten reflektierend ausgeführt sind.

14. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den lichttoten Zonen angeordneten Stege so geformt sind, daß das an ihnen reflektierte Licht gegebenenfalls in Zusammenhang mit einer zusätzlichen transluzenten Abdeckung eine Hinterleuchtung der darüber befindlichen Leuchtfläche bewirkt.

15. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche durch einen lichtundurchlässigen Rahmen begrenzt ist.

16. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die im Randbereich der Leuchtfläche angeordneten Lampen durch lichtundurchlässige Reflektoren abgedeckt sind.

17. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche bis zum Rand ausgeleuchtet ist.

18. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die im Randbereich der Leuchtfläche angeordneten Lampen durch lichtdurchlässige Streifen abgedeckt sind, die so dimensioniert sind, daß auf der Abschlußfläche eine gleichmäßige Lichtabstrahlung entsteht.

19. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die in mehrere Lichtleitscheibenanordnungen gleichzeitig einspeisenden Lampen durch Streifen abgedeckt sind, die so aufgebaut sind, daß auf der Abschlußfläche eine gleichmäßige Lichtabstrahlung entsteht.

20. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche aus einer Kombination mehrerer übereinander angeordneter Flächen besteht.

21. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche in Teilflächen unterteilt ist.

22. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche(n) an den Stegen oder Trägern des Fachwerkes befestigt sind.

23. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche aus transluzenten Scheiben besteht.

24. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche eine transluzente Folie ist.

25. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche ein transluzentes Gewebe ist.

26. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger oder Stege so gestaltet sind, daß die Lichtleitscheibenanordnungen direkt oder über Befestigungskomponenten an ihnen befestigt werden können.

27. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger oder Stege überbrückende transluzente Abdeckungen, Hohlprofile sind.

28. Scheibenleuchte nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitiger Lichtabstrahlung die Rückwand des leuchtenden Körpers so gestaltet ist, daß die Lichtleitscheibenanordnungen und gegebenenfalls die Abschlußscheiben an ihr befestigt werden können.