DE19740201A1 - Flacher Leuchtkörper mit linearen Lichtleitern - Google Patents

Flacher Leuchtkörper mit linearen Lichtleitern

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf scheibenförmige Lichtleitplatten in deren Kanten Licht eingespeist wird und aus deren Oberflächen Licht ausgelenkt wird, zur Beleuchtung der Umgebung oder zur Hinterleuchtung von Transparenten, Hinweisen, Grafiken, Bildern usw.
Derartige Lichtleitplatten bestehen aus transparentem scheibenförmigen Material in deren seitliche Kanten Licht eingespeist wird, das durch den Effekt der Totalreflexion an der Scheibenoberfläche beliebig oft reflektiert wird. Erst durch Maßnahmen, die die Lichtstrahlen im Inneren der Scheiben aufstreuen, wird die Totalreflexion unterbrochen und Licht tritt bei entsprechender Gestaltung der Maßnahmen über die gesamte Scheibenoberfläche gleichmäßig aus. Vor der Lichtleitplatte sind meist lichtstreuende transparente Scheiben zur Vergrößerung der Leuchtdichtegleichmäßigkeit im Abstand angeordnet, als Träger der Hinweise und Bilder. Bei zweiseitig abstrahlenden Lichtleitplatten wird eine zweite lichtstreuende transparente Scheibe hinter der Lichtleitplatte angeordnet, die bei einseitig strahlender Lichtleitplatte durch einen Reflektor ersetzt wird.
Die Lichtleitplatten haben näherungsweise die gleiche Größe wie die lichtabstrahlenden Flächen. Insbesondere bei größeren Abmessungen ist somit ihre Herstellung aufwendig, und jede Plattengröße muß mit aufwendigen Maschinen aus Plattenmaterial herausgeschnitten und die Lichteintrittskanten poliert werden.
Erfindungsaufgabe ist es deshalb, eine optische Anordnung zu finden mit gleichen Eigenschaften wie eine Lichtleitplatte, zu deren Verwirklichung jedoch kein Plattenmaterial benötigt wird und welche möglichst einfach zu realisieren ist.
Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird die Ausleuchtung der Lichtleiterplatte durch ein Netz linienförmiger Lichtleiter ersetzt, die über die gesamte leuchtende Fläche möglichst gleichmäßig verteilt wird.
Der sich durch die Linienstruktur ergebenden Leuchtdichteunterschiede kann gegebenenfalls in eine flächenhafte Ausleuchtung umgewandelt werden durch vor dem Leuchtkörper in genügendem Abstand angeordnete transparente lichtstreuende Scheiben oder Folien, die als Träger der Hinweiselemente, Grafiken, Bilder usw. dienen können. Dies kann auf beiden Seiten des Leuchtkörpers geschehen, bei einseitiger Lichtabstrahlung kann eine der beiden Scheiben durch einen Reflektor ersetzt werden. Die verwendeten Lichtleiter können kompakt oder hohl sein. Bei Verwendung unterschiedlich farbiger Lampen kann die erfindungsgemäße Anordnung auch zum Lichtmischen für die Darstellung variabel farbiger Flächen - ab­ hängig vom Mischverhältnis - genutzt werden.
Der erfinderische Gedanke ist anhand der Beispiele im folgenden erläutert:
Bild 1 und Bild 3 zeigt den Leuchtkörper 2 im Querschnitt, bestehend aus einem in der Fläche ausgebreiteten seitenlichtabstrahlenden Lichtleiter 1 in den aus der lichteinspeisenden Optik 3 Licht eingestrahlt wird. Die Linienstruktur wird durch die Streuscheiben oder Folien 5 in eine flächenhafte Ausleuchtung umgewandelt. Bei einseitiger Lichtabstrahlung kann eine Streuscheibe durch einen Reflektor ersetzt werden. Bild 3 zeigt eine Draufsicht aus der die Anordnung des Lichtleiters erkennbar ist. Der Lichtleiter ist an seinem Ende mit einem Reflektor 4 versehen. Bild 4 zeigt eine Anordnung parallel zueinander ausgerichteter stabförmiger Lichtleiter 1 in deren Lichteintrittsfläche quer zur Achse Licht aus der Lichtquelle 7 eingespeist wird. Dieser Strahlengang ist in Bild 5 dargestellt. Gleichzeitig ist auch eine Einspeisung in Lichteintrittsflächen parallel zur Achse des Lichtleiters aus Lichtquellen 8 möglich, wobei ein Lichtleitstab 1 den nächsten mit Licht versorgt. Die hier beschriebene Anordnung ist besonders günstig für eine Farbmischung, wenn die Lampen 7 und 8 unterschiedlich spektrale Verteilungen haben. Eine Mischung dreier Lichtfarben ist jedoch möglich, wenn anstelle des Reflektors 4 ebenfalls eine Lampe unterschiedlicher Lichtfarbe zur Lampe 7 eingesetzt wird.
Besonders hohe Gleichmäßigkeit der sich ergebenden Mischung auf einer Abschlußfläche 6 wie in Bild 2 dargestellt, ergibt sich, wenn die Lichtleiter gemäß Bild 4 abwechselnd Lichteintrittsflächen und Verspiegelungen bzw. Abschlüsse durch Reflektoren aufweisen. Dann besitzen die jeweils benachbarten Lichtleitelemente unterschiedliche Farben der Lichtabstrahlung. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Lampe 8 durch eine zweite Lampe gleicher Lichtfarbe auf der gegenüberliegenden Seite zu ergänzen. Die Gleichmäßigkeit der Abstrahlung wird dadurch erhöht. Unterschiedliche Mischfarben auf der Auffangfläche 6 (nicht dargestellt) kann durch Dimmung oder Schaltung der Lampen erreicht werden. Diese optische Anordnung für einen rechteckigen Lichtleiter ist in Bild 6 und 7 dargestellt mit Beschichtungen der Lichtleiter auf den Flächen 9. Bild 8 zeigt parallel und sowohl form - als auch kraftschlüssig miteinander verbundene Lichtleiter 1 mit Nuten 11 und Stegen 10. Die Lichtleiter sind in dem Beispiel auf der Seite 9 beschichtet. Bild 10 und 11 zeigen flächenhaft angeordnete trapezförmige Lichtleiter 13 und dreieckige Lichtleiter 12 deren Flächen 8 beschichtet sind. Bild 11 zeigt die Abdeckungen 5 bzw. 6 zur Vergleichmäßigung der Lichtabstrahlung.
Bild 12 und 13 zeigen hohle Lichtleiter deren Außenkontur gemäß Bild 12 rundum mit Riefen 14 oder gemäß Bild 13 auf den der Lichtaustrittsfläche und der Rückseite zugewandten Seite mit Riefen 15 versehen sind, während die Seitenwände 16 frei bleiben. Die Riefen sind in ihren Spitzen mindestens auf der der Lichtaustrittsfläche zugewandten Seite und gegebenenfalls auch auf ihrer Rückseite beschichtet, aufgerauht bzw. gebrochen, um dort Licht auszulenken.
Die Lichtquellen können allgemein entweder eine Anzahl von Lichteintrittsflächen überdecken oder z. B. im Falle von Leuchtdioden oder kleinen Glühlampen, einzeln an jeder Lichteintrittsfläche angeordnet sein.

Claims (34)

1. Flacher Leuchtkörper mit ein- oder beidseitiger Lichtabstrahlung flächenhafter Geometrie mit hinter der Lichtausstrittsfläche angeordneten flachen Leuchtkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper aus einer Vielzahl quer zu ihrer Achse lichtabstrahlender linearer Lichtleitelemente besteht.
2. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente stabförmig sind.
3. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente gekrümmt sind.
4. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente flexibel sind.
5. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Lichtaustrittsfläche eines Elements austretende Licht zur Lichteinspeisung in ein nächstes Lichtleitelement genutzt wird.
6. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsflächen die nicht zur Einspeisung in eine nächste Lichteintrittsfläche genutzt werden, verspiegelt mit einem Reflektor abgeschlossen oder ihrerseits als Lichteintrittsfläche genutzt werden.
7. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen parallel zur Achse des Lichtleiterelements angeordnet sind.
8. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterelemente Lichteintrittsflächen quer zur Achse besitzen.
9. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen parallel zur Achse des Lichtleiterelements angeordnet sind und außerdem quer zur Achse.
10. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente parallel zueinander angeordnet sind.
11. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente parallel zueinander angeordnet sind und ein Rechteck bilden.
12. Flacher Leuchtkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterelemente über die gesamte Größe der Lichtaustrittsfläche in Bögen oder Windungen ausgelegt sind.
13. Flacher Leuchtkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterelemente einander überkreuzen.
14. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Achse ausgerichteten Lichteintrittsflächen und Lichtaustrittsflächen, zumindest soweit diese ebenfalls als Lichteintrittsfläche genutzt werden, längs einer streifenförmigen Lichtaustrittsfläche einer langgestreckten Lichtquelle angeordnet sind.
15. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsflächen außerhalb des Leuchtkörpers angeordnet sind.
16. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsflächen innerhalb des Leuchtkörpers angeordnet sind.
17. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspeisung genutzten Lichtquellen punktförmig sind.
18. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspeisung genutzten Lichtquellen linienförmig, bzw. röhrenförmig sind.
19. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspeisung genutzten Lichtquellen Leuchtdioden sind.
20. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspeisung genutzten Lichtquellen gebogen sind.
21. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente lückenlos aneinandergereiht sind und miteinander formschlüssig längs ihrer Achse verbunden sind.
22. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente eine Außenform besitzt, die sich aus mindestens drei parallel zur Achse angeordneten Flächen zusammensetzt, von denen mindestens eine Fläche mit Totalreflexion unterbrechender Beschichtung, Aufrauhung oder Strukturierung versehen ist.
23. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß in der jeweiligen Lichtaustrittsfläche des Leuchtkörpers eine lichtstreuende transparente Scheibe oder Folie angeordnet ist.
24. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe oder Folie, Träger von Hinweiszeichen, Grafiken, Bildern oder Farbkodierungen ist.
25. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitiger Lichtabstrahlung des Leuchtkörpers jedes einzelne Lichtleiterelement auf der der Lichtaustrittsfläche abgewandten Seite mit Reflektoren optisch dicht oder optisch getrennt angebracht versehen ist.
26. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitiger Lichtabstrahlung des Leuchtkörpers die der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite mit einem Reflektor versehen ist.
27. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente hohl sind, mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mit einer zahnförmigen Riefenstruktur parallel zur Achse mindestens auf der der Lichtaustrittsfläche des Leuchtkörpers zugewandten Außenseite und auf der die Fläche gegenüberliegenden Seite.
28. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Riefenstruktur aus gleichseitigen Dreiecken mit einem Spitzenwinkel von 90° an der Außenseite des Lichtleiterelementes besteht.
29. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Riefenstruktur trapezförmig ist mit spitzen Winkeln von vorzugsweise 90° zwischen den Trapezen.
30. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Umfang des Lichtleitelementes liegenden Trapezseiten mit einer die Totalreflexion unterbrechenden Beschichtung, Aufrauhung oder Strukturierung versehen ist.
31. Flacher Leuchtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß bei dreieckigen Riefen die nach außen stehenden Spitzen bearbeitet, gefräst und um die Spitzen übergreifend mit einer Beschichtung versehen sind.
32. Flacher Leuchtkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen zum Lichteintritt parallel zur Achse unterschiedliche spektrale Verteilungen als die Lampen zum Lichteintritt in Lichteintrittsflächen quer zur Achse der Lichtleiter besitzen
33. Flacher Leuchtkörper nach Anspruch 8 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander angeordneten Lichtleitelemente mit ihren Lichteintrittsflächen quer zur Achse des Lichtleiters jeweils auf der gegenüberliegenden Seite verspiegelt oder durch Reflektoren abgeschlossen sind und Licht aus Lichtpunkten unterschiedlicher spektraler Verteilung eingespeist wird.
34. Flacher Leuchtkörper Anspruch 33 und Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der streifenförmigen Lichtaustrittsfläche der langgestreckten Lichtquelle angeordneten Lichteintrittsflächen sich abwechselnd mit verspiegelten, bzw. mit Reflektoren abgeschlossene Endfläche von Lichtleitelementen, die von der gegenüberliegenden Seite aus Lichtquellen eingespeist werden, und daß die in die benachbarten Lichtleitelemente einspeisenden Lampen unterschiedliche spektrale Verteilungen besitzen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010046336A1 (de) * 2010-09-23 2012-03-29 Power Data Communications Co., Ltd. Konstruktion einer Anzeigehintergrundbeleuchtung
DE102016012256A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Oligo Lichttechnik Gmbh Farbabmusterungsleuchte

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WO2018068776A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Oligo Lichttechnik Gmbh Farbabmusterungsleuchte
DE102016012256B4 (de) * 2016-10-14 2020-03-12 Oligo Lichttechnik Gmbh Farbabmusterungsleuchte mit drei oder mehr Gruppen von LEDs mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen und einer Farbmischeinrichtung, die auf einer transparenten Scheibe ein hexagonales Muster aufweist

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