DE19701132A1 - Scheibenleuchte mit kompakten und hohlen Lichtleitkörpern - Google Patents

Scheibenleuchte mit kompakten und hohlen Lichtleitkörpern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein- oder zweiseitig großflächig lichtabstrahlende Leuchten mit lichtdurchlässigen und lichtstreuenden Abschlußflächen, die gegebenenfalls als Träger von Hinweiselementen, Schriften, Grafiken oder zur Hinterleuchtung von Dias oder transparenten Folien oder weiteren Scheiben dienen. Die Abschlußflächen derartiger Leuchten werden, um die Leuchten besonders schlank zu gestalten und große leuchtende Flächen mit kleinen Lampenleistungen zu erzeugen, werden die Abschlußflächen derartiger Leuchten mit großflächig lichtabstrahlenden Lichtleitscheibenanordnungen versehen, in deren Lichteintrittskanten von randseitig oder inmitten der Leuchte angeordneten Lichtquellen Licht eingespeist wird.
Sofern die Abschlußflächen im Bereich über den Lampen hinterleuchtet werden, können diese gemäß bekannten Anmeldungen teilweise lichtdurchlässigen Streifen abgedeckt werden, um auch in diesem Bereich eine Hinterleuchtung der Abschlußflächen zu erzeugen.
Derartige Systeme erfüllen die lichttechnischen Anforderungen auf hervorragende Weise, jedoch ist der Materialeinsatz für derartige Leuchten groß und wegen der Hochwertigkeit des Materials teuer und somit ist eine Verminderung des Materialeinsatzes anzustreben, um die Produktionskosten zu senken.
Erfindungsaufgabe ist es deshalb, ein optisches System zu finden, das ähnliche Eigenschaften besitzt wie die oben beschriebenen Leuchten, jedoch weniger Materialeinsatz erfordert.
Zur Lösung der Erfindungsaufgabe werden die nach dem Stand der Technik üblichen Lichtleitscheibenanordnungen in unmittelbarer Nähe der Lichtquellen beibehalten, jedoch werden die Lichtleitscheibenanordnungen im lampenfernen Bereich verkleinert und durch Hohlräume ersetzt, die den Teil des in die Lichtleitscheibenanordnungen eingespeisten Lichtes, daß nicht zur unmittelbaren Hinterleuchtung der Abschlußflächen genutzt wird aufnehmen, und zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen in ihrem Bereich verwenden.
Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß die Lichtleitscheibenanordnungen so gestaltet, daß das eingespeiste Licht nur zu einem Teil zur direkten Hinterleuchtung der Abschlußflächen verwendet wird. Der verbleibende Teil wird erfindungsgemäß mit der Hauptausstrahlrichtung parallel zur Abschlußfläche in einen im Anschluß an die Lichtleitscheibenanordnung in Richtung der Abstrahlung quer zur Abschlußfläche errichteten vielfach reflektierenden Hohlraum abgestrahlt. Dieser Hohlraum wird durch die beiden Abschlußflächen, die Leuchtenränder und die Ränder der Lichtleitscheibenanordnungen begrenzt, er kann zur Optimierung der Ausleuchtung weitere optische Systeme wie Reflektoren und Streuscheiben enthalten.
Im Bereich des Hohlraumes wird die Lichtleitscheibenanordnung erfindungsgemäß eingespart und somit ein erheblicher Anteil der Materialkosten gespart.
Das Verhältnis des unmittelbar von den Lichtleitscheibenanordnungen zur Hinterleuchtung abgestrahlten Lichtes zu dem in die Hohlräume abgestrahlten Lichtes ist so zu gestalten, daß auf der Abschlußfläche eine gleichmäßige Lichtabstrahlung erzeugt wird, und daß die Übergange zwischen den unterschiedlichen Prinzipien der Hinterleuchtung möglichst nicht erkennbar sind.
Die damit verbundenen Dimensionierungsanforderungen können durch Versuche definiert werden.
Die Erfindung läßt eine große Streubreite an Varianten zu die in den Unteransprüchen beschrieben sind.
Das erfinderische Prinzip wird in den Bildern 1 bis 20 in einer Reihe von Varianten erläutert.
Hierzu werden folgende Bezeichnungen verwendet:
1 Lampe
2 reflektierende, lichtundurchlässige Lampenabdeckung
3 zumindest teilweise transparente Lampenabdeckung
4 Lichtleitscheibenanordnung
5 Im Hohlraum angeordnetes optisches System aus lichtstreuendem oder prismatischem Material
6 Reflektoren im Hohlraum
7 Abdeckflächen
8 Trageprofile
9 rückwärtiger lichtundurchlässiger Reflektor.
Das Prinzip der Erfindung ist unabhängig von der Art der benutzten Lichtleit­ scheibenanordnung, im folgenden werden einige Beispiele gezeigt:
Bild 1 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Lichtleitscheibenanordnung 4 mit Einspeisung aus Lampe 1 und Reflektor 2 wie sie als Einsatz in eine erfindungsgemäße Leuchte verwendet werden kann. Die Pfeile deuten an, daß eine Lichtabstrahlung quer zur Oberfläche und aus der Lichtaustrittskante austretend in Hauptausstrahlrichtung parallel zur Lichtleitscheibenanordnung erfolgt.
Bild 2 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Lichtleitscheibenanordnung 4 mit Einspeisung aus Lampe 1 und Reflektor 2. Das Profil der Lichtleitscheibenanordnung ist keilförmig. Die Pfeile deuten an, daß eine Lichtabstrahlung aus der Oberfläche quer zu dieser und in Hauptausstrahlrichtung parallel zur Lichtleitscheibenanordnung erfolgt.
Bild 3 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Lichtleitscheibenanordnung 4 mit Einspeisung aus Lampe 1 und Reflektor 2. Die Pfeile deuten an, daß eine Lichtabstrahlung quer zur Oberfläche und aus der Lichtaustrittskante austretend in Hauptausstrahlrichtung parallel zur Lichtleitscheibenanordnung erfolgt. Die Lichtaustrittskante ist gewölbt, facettiert oder mit prismatischer Struktur gestaltet, um die Lichtverteilung auszuweiten.
Bild 4 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Lichtleitscheibenanordnung 4 mit Einspeisung aus Lampe 1 und Reflektor 2. Die Lichtaustrittskante ist keilförmig gestaltet um eine Lichtbündelung zu bewirken. Die Pfeile deuten an, daß eine Lichtabstrahlung quer zur Oberfläche und aus der Lichtaustrittskante austretend in Hauptausstrahlrichtung parallel zur Lichtleitscheibenanordnung erfolgt.
Bild 5 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Lichtleitscheibenanordnung 4 mit zwei Lichtleitscheibensystemen in die durch eine Lampe 1 gemeinsam eingespeist wir. Die Lampe ist durch teilweise transparente Streifen abgedeckt, um auch im Bereich der Lampen einen gleichmäßigen Lichtaustritt zu bewirken. Die Pfeile deuten an, daß eine Lichtabstrahlung quer zur Oberfläche und aus der Lichtaustrittskante austretend in Hauptausstrahlrichtung parallel zur Lichtleitscheibenanordnung erfolgt.
Bild 6 zeigt verschiedene Versionen des inneren Aufbaus der Lichtleit­ scheibenanordnungen.
1 ist eine kompakte Scheibe mit die Totalreflexion unterbrechender Strukturierung oder Beschichtung auf einer Seite.
2 ist eine kompakte Scheibe mit die Totalreflexion unterbrechender Strukturierung oder Beschichtung auf beiden Seiten.
3 ist eine kompakte Scheibe aus im Volumen streuendem z. B. vorwärtsstreuendem Material. Auch diese Scheibe kann zusätzlich auf einer oder beiden Seiten mit die Totalreflexion unterbrechender Strukturierung oder Beschichtung versehen sein.
4 besteht aus zwei kompakten Scheiben deren einander zugewandten Seiten beschichtet oder strukturiert sind.
5 besteht aus zwei kompakten Scheiben gemäß 1, 2 oder 3 die durch einen lichtundurchlässigen Reflektor zur Isolierung getrennt sind.
6 besteht aus zwei keilförmigen Lichtleitkörpern, deren Oberfläche auf mindestens einer Seite mit einer die Totalreflexion unterbrechender Strukturierung oder Beschichtung versehen sind.
Wichtig bei der Gestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte ist der Übergang zwischen Lichtleitscheibenanordnung und Hohlraum.
Um die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der durch das System bewirkten Ausleuchtung zu erfüllen, stehen eine Reihe von Maßnahmen zur Verfügung:
Bild 7 zeigt die Lampen/Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 1 deren Lichtaustrittskante Licht zwischen zwei transparenten lichtstreuenden oder mit Prismen, insbesondere mit Prismenstreifen versehenen Scheiben 5 einspeist, die parallel zur Oberfläche der Lichtleitscheibenanordnung angeordnet sind. Somit wird das Licht gleichmäßig verteilt, bevor die Abschlußflächen hinterleuchtet werden.
Bild 8 zeigt die Lampen/Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 1 deren Lichtaustrittskante Licht zwischen zwei transparenten lichtstreuenden oder mit Prismen, insbesondere mit Prismenstreifen versehenen Scheiben 5 einspeist, die keilförmig zur Oberfläche der Lichtleitscheibenanordnung angeordnet sind. Somit wird das Licht gegenüber Bild 7 noch gleichmäßiger verteilt, bevor die Abschlußflächen hinterleuchtet werden.
Bild 9 zeigt die Lampen/Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 1 als Kernstück einer einseitig abstrahlenden Leuchte mit einem Reflektor 9, auf der Rückseite ein Reflektor 6 erhöht die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung des Hohlraumes zwischen Rückwand 9 und transparenter lichtstreuender oder mit Prismen, insbesondere mit Prismenstreifen versehener Scheibe 5, die der (in den Bildern 11 bis 20 dargestellten) Abschlußfläche vorgeschaltet ist.
Bild 10 zeigt die Lampen/Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 1 als Kernstück einer einseitig abstrahlenden Leuchte mit einem Reflektor 9, auf der Rückseite ein Reflektor 6 erhöht die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung des diesmal keilförmigen Hohlraumes zwischen Rückwand 9 und transparenter lichtstreuender oder mit Prismen, insbesondere mit Prismenstreifen versehener Scheibe 5, die der (in den Bildern 11 bis 20 dargestellten) Abschlußfläche vorgeschaltet ist.
Bild 11 zeigt eine einseitig abstrahlende Leuchte mit der Lampen/ Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 1 als optischen Einsatz. Ein Reflektor 6 erhöht die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung der Abschlußfläche 7. Diese Abschlußfläche ist gegebenenfalls Träger von Hinweiselementen oder Grafiken oder dienen der Hinterleuchtung auf transparenten Trägern angeordneter Elemente, z. B Dias. Sie können aber auch unbeschriftet bleiben als leuchtende Flächen.
Bild 12 zeigt eine zweiseitig abstrahlende Leuchte mit der Lampen/ Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 8 als optischen Einsatz zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen 7. Diese Abschlußflächen sind gegebenenfalls Träger von Hinweiselementen oder Grafiken oder dienen der Hinterleuchtung auf transparenten Trägern angeordneter Elemente, z. B. Dias. Sie können aber auch unbeschriftet bleiben als leuchtende Flächen.
Bild 13 zeigt eine zweiseitig abstrahlende Leuchte mit der Lampen! Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 7 als Kernstück zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen 7. Der Reflektor 6 erhöht die Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung. Die Abschlußflächen sind gegebenenfalls Träger von Hinweiselementen oder Grafiken oder dienen der Hinterleuchtung auf transparenten Trägern angeordneter Elemente, z. B. Dias. Sie können aber auch unbeschriftet bleiben als leuchtende Flächen.
Bild 14 zeigt eine zweiseitig abstrahlende Leuchte mit der Lampen! Lichtleitscheibenanordnung gemäß Bild 5 als Kernstück zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen 7. Die Reflektoren 10 entkoppeln die beiden Abschlußflächen gegen durchscheinendes Licht. Somit können besonders große Flächen erzeugt werden. Die Abschlußflächen sind gegebenenfalls Träger von Hinweiselementen oder Grafiken oder dienen der Hinterleuchtung auf transparenten Trägern angeordneter Elemente, z. B. Dias. Sie können aber auch unbeschriftet bleiben als leuchtende Flächen.
Bild 15 zeigt eine Verdopplung des Systems nach Bild 14, um noch größere Flächen hinterleuchten zu können.
Bild 16 zeigt das System nach Bild 15 jedoch mit tragenden, reflektierenden Trageprofilen 8.
Bild 17 zeigt eine Leuchtenversion mit zweiseitiger Abstrahlung und gewölbten Abschlußflächen. Durch die Wölbung wird der Abstand im lampennahen Bereich vergrößert und somit die Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung in diesem Bereich verbessert.
Bild 18 zeigt eine Leuchtenversion mit zweiseitiger Abstrahlung und gewölbten Abschlußflächen. Durch die Wölbung wird der Abstand im Bereich zwischen den Lichtleitscheibenanordnungen vergrößert und somit die Gleichmäßigkeit der Lichtabstrahlung in diesem Bereich verbessert.
Bild 19 zeigt eine Leuchte entsprechend Bild 17 jedoch mit einseitiger Lichtabstrahlung. Die rückseitige gekrümmte Abschlußfläche ist ersetzt durch die reflektierende Rückwand 9.
Bild 20 zeigt eine Leuchte entsprechend Bild 18, jedoch mit einseitiger Lichtabstrahlung. Die rückseitige gekrümmte Abschlußfläche ist ersetzt durch die reflektierende Rückwand 9.

Claims (24)

1. Großflächig lichtabstrahlende Leuchte mit mindestens einer lichtdurchlässigen und lichtstreuenden Abschlußfläche die gegebenenfalls als Träger von Hinweiselemente, Schriften, Grafiken oder zur Hinterleuchtung von Dias oder transparenten Folien oder weiteren Scheiben dienen kann, mit großflächig lichtabstrahlenden Lichtleitscheibenanordnungen zur Hinterleuchtung der Abschlußscheibe(n), in welche Lichtleitscheibenanordnungen Licht von randseitig oder inmitten der Leuchte angeordneten Lichtquellen eingespeist wird, gegebenenfalls mit die Lampen abdeckenden reflektierenden und/oder zumindest teilweise lichtdurchlässigen Streifen, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe der Lichtquellen Lichtleitscheibenanordnungen angeordnet sind, die einen Teil des Lichtes der Lichtquellen aufnehmen und die das aufgenommene Licht zu einem Teil zur direkten Hinterleuchtung der Abschlußflächen abstrahlen und zum anderen Teil mit einer Hauptrichtung im wesentlichen parallel zur Abschlußfläche in einen im Anschluß an die Lichtleitscheibenanordnung in Richtung der Abstrahlung quer zur Abschlußfläche errichteten vielfach reflektierenden Hohlinum abstrahlen, welcher Hohlraum begrenzt wird durch die beiden Abschlußflächen, die Leuchtenränder und die Ränder der Lichtleitscheibenanordnungen.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in unmittelbarer Nähe der Lichtquellen angeordneten Lichtleitscheibenanordnungen einen Teil des eingespeisten Lichtes durch eine gegenüber der Lichteintrittskante angeordnete Lichtaustrittskante im wesentlichen parallel zur Abschlußfläche abstrahlt.
3. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitscheibenanordnung aus kompakten Scheiben besteht mit zueinander parallelen Lichtaustrittsflächen mit geeigneten Maßnahmen zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen.
4. Leuchte nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Lichtaustrittskante der Lichtleit­ scheibenanordnung Licht in einen keilförmigen oder kastenförmigen Hohlkörper eingespeist wird, der aus lichtstreuenden oder prismatischem Material besteht, der in den aus den Abschlußflächen gebildeten Hohlraum ragt.
5. Leuchte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittskante der kompakten Lichtleitscheibenanordnung facettiert, abgerundet, prismatisch oder keilförmig auslaufend gestaltet ist.
6. Leuchte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittskante der kompakten Lichtleitscheibenanordnung in eine weitere Lichtleitscheibenanordnung einspeist, welche die Ausleuchtung des Hohlraumes übernimmt.
7. Leuchte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht/Leitscheibenanordnung aus kompakten Scheiben besteht mit keilförmig zueinander verlaufenden Lichtaustrittsflächen zur Hinterleuchtung der Abschlußflächen.
8. Leuchte nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitscheiben so gestaltet sind, daß der auf die abstrahlende Fläche bezogene Lichtstrom gleich ist im Bereich der Hohlräume und der Lichtleitscheiben.
9. Leuchte nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den aus den Abschlußflächen gebildeten Hohlräumen zwischen den Lichtleitscheibenanordnungen, bzw. zwischen Lichtleitscheibenan­ ordnung und Leuchtenrand zu den Abschlußscheiben schräge Reflektorflächen angeordnet sind.
10. Leuchte nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den aus den Abschlußflächen gebildeten Hohlräumen zwischen den Lichtleitscheibenanordnungen, bzw. zwischen Lichtleitscheibenan­ ordnung und Leuchtenrand tragende Profile angeordnet sind.
11. Leuchte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Profile mit Reflektoren belegt sind.
12. Leuchte nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte einseitig Licht abstrahlt mit lichtdurchlässiger Abschlußfläche auf der lichtabstrahlenden Seite und lichtundurchlässiger, gestreut reflektierender Abschlußfläche auf der anderen Seite.
13. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte einseitig Licht abstrahlt mit lichtdurchlässiger Abschlußfläche auf der lichtabstrahlenden Seite und lichtundurchlässiger, gerichtet reflektierender Abschlußfläche auf der anderen Seite.
14. Leuchte nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchte zweiseitig Licht abstrahlt mit lichtdurchlässiger, lichtstreuenden Abschlußflächen auf beiden Seiten.
15. Leuchte nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine lichtdurchlässige Abschlußfläche eben ist.
16. Leuchte nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine lichtdurchlässige Abschlußfläche gewölbt ist.
17. Leuchte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine lichtdurchlässige Abschlußfläche so gewölbt ist, daß ihr Abstand zum Zentrum der Leuchte im Bereich der Hohlräume größer wird als im Bereich der Lichtleitscheibenanordnung.
18. Leuchte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine lichtdurchlässige Abschlußfläche so gewölbt ist, daß ihr Abstand zum Zentrum der Leuchte im Bereich der Lampen am größten ist.
19. Leuchte nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen Leuchtstofflampen sind.
20. Leuchte nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen Enden von Lichtleitern sind.
21. Leuchte nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen Leuchtdioden sind.
22. Leuchte nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtleiter da sind, die quer zu ihrer Achse Licht ausstrahlen.
23. Leuchte nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lichtquelle durch zumindest teilweise reflektierende, lichtstreuende Streifen abgedeckt ist.
24. Leuchte nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lichtquelle durch Reflektoren abgedeckt ist.
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