DE19962040A1 - Lichtleiterplatte mit einer Randkante und aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen - Google Patents
Lichtleiterplatte mit einer Randkante und aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren ZeichenInfo
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Abstract
Um eine Lichtleiterplatte (2) mit einer Randkante (3), einer Betrachterseite (4) und einer der Betrachterseite (4) gegenüberliegenden Rückseite (5) und mit einer Lichtquelle (6), deren Licht (8) über die Randkante (3) in die Lichtleiterplatte (2) zum Zwecke von deren Durchwanderung eingekoppelt wird, und mit aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen (9) so auszubilden, daß sie den aufgebrachten Informationsgehalt in Abhängigkeit des eingekoppelten Lichts sichtbar beziehungsweise unsichtbar macht, müssen die Zeichen (9) aus undurchsichtigem Material bestehen und auf der Rückseite (5) angebracht sein und die spektrale Zusammensetzung des eingekoppelten Lichts (8) auf die spektralen Reflexionseigenschaften der aufgebrachten Zeichen (9) so abgestimmt sein, daß die in Richtung zur Betrachterseite (4) emittierten Lichtstrahlen (10) das Zeichen (9) als eigenständig leuchtend erscheinen lassen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtleiterplatte mit einer
Randkante, einer Betrachterseite und einer der Betrachtersei
te gegenüberliegenden Rückseite und mit einer Lichtquelle,
deren Licht über die Randkante in die Lichtleiterplatte ein
gekoppelt wird, und mit aufgebrachten und von der Betrachter
seite wahrnehmbaren Zeichen gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1.
Lichtemittierende Hinweisschilder und/oder Werbemaßnah
men sind aufgrund der optischen Auffälligkeit als Informati
onsübermittler zweckmäßig. Insoweit kommen durch Lichtquellen
durch- oder beleuchtete Flächen beziehungsweise transparente
oder semitransparente Folien, Papiere etc. zum Einsatz.
Auffällig stellen sich auch Werbe- oder Symbolträger
dar, die ein- oder mehrfarbig aus einzelnen einfarbigen
Leuchtstoffröhren zusammengesetzt sind. Diese Werbe- oder
Symbolträger haben jedoch den Nachteil, daß für jede einzelne
Farbe und jeweils an der entsprechenden Stelle eine Leucht
stoffröhre zu plazieren ist.
Als weiterer Blickfang haben sich Blinkeffekte bei sol
chen Tafeln bewährt. Solche Blinkeffekte lassen sich aller
dings mit Leuchtstoffröhren nur schwierig verwirklichen. Zu
dem verringert sich durch häufiges Ein- und Ausschalten die
Lebensdauer solcher Leuchstoffröhren.
Die Patentschrift EP 0 821 254 A1 offenbart eine Ein
kopplungseinheit zum Einkoppeln von Licht in einen Lichtlei
ter. Bei dieser Erfindung geht es darum, Licht gebündelt auf
eine Einkopplungseinheit zu lenken. Das gebündelte Licht
stammt im dort gezeigten Beispiel aus einer einzelnen Licht
quelle. Die Lichtquelle ist in einem Parabolspiegel angeord
net.
Das Licht wird durch den Parabolspiegel auf die Einkop
plungseinheit hin gebündelt. Die Einkopplungseinheit soll so
ausgeführt sein, daß der auftreffende Lichtstrahl eintritt
und im Inneren durch Totalreflektion weitergebündelt wird.
Diese Bündelung erfolgt, bis der Lichtstrahl auf das Maß des
Lichtleiters zusammengefaßt ist. Dann kann er weitgehend pa
rallel in den Lichtleiter eintreten.
Dieses Verfahren sieht nur einen Mechanismus zum Einkop
peln von Licht in einen Lichtleiter vor.
Die Patentschrift EP 0 919 766 A1 offenbart eine faser
optische Anordnung zur Beleuchtung von lichtdurchlässigen Mo
tiv- oder Informationsträgern wie Verkehrs- oder Hinweis
schildern oder Reklametafeln.
Es geht dabei darum, daß das Licht zur Beleuchtung ent
fernt vom Motiv- beziehungsweise Informationsträger erzeugt
wird. Dieses Licht wird dann in lichtleitende Fasern einge
koppelt. Diese lichtleitenden Fasern transportieren das Licht
zum Bedarfsort. Dort wird das eingekoppelte Licht von den
Lichtleitern wieder emittiert.
Es steht dann zur Beleuchtung der oben genannten Flächen
zur Verfügung. Das System offenbart keinerlei Information
darüber, inwieweit Informationsänderungen durch Lichtvaria
tionen bewirkt werden.
Die Patentschrift EP 0 781 959 A1 offenbart ein transpa
rentes Display mit texturierter Oberfläche. Diese texturierte
Oberfläche soll das in ein transparente Display eingekoppelte
Licht diffus emittieren. So soll über die gesamte Fläche des
Displays eine einheitliche Leuchtstärke entstehen. Das Dis
play ist nach der offenbarten Zeichnung als Hintergrundbe
leuchtung für ein vorgeschaltetes LCD-Display gedacht.
Es geht im Prinzip darum, irgendwelche LCD-Displays zu
hinterleuchten. Der sichtbare Informationsgehalt wird von dem
LCD-Display bestimmt. Damit offenbart das System nichts, was
darauf hinweist, daß sich der Informationsgehalt der offen
barten Fläche in Abhängigkeit vom emittierten Licht ändert.
Die Patentschrift 09 13 626 A1 offenbart eine Lichtlei
terplatte, die aus Glas oder Kunststoff besteht und mit auf
gesetzten Symbolen versehen ist. In die Lichtleiterplatte
soll nach dem Verfahren Licht eingekoppelt werden.
Aufgrund von Grenzschichtreflektionen wird das Licht in
nerhalb der Lichtleiterplatte total reflektiert. Auf der
Oberfläche der Lichtleiterplatte sind transparente bezie
hungsweise semitransparente Symbole aufgebracht. Durch die
Änderung des Brechungsindex an den Grenzschichten von aufge
setztem Symbol und der Lichtleiterplatte wird an diesen Stel
len die Totalreflektion für das Licht innerhalb der Lichtlei
terplatte aufgehoben.
Das Licht emittiert durch die Symbole nach außen. Stö
rende Effekte treten dann auf, wenn auf der Platte Staubpar
tikel haften. Um diese Irritationen durch Staubpartikel aus
zuschließen, sieht die vorgenannte Erfindung vor, daß eine
Grenzschicht auf die Lichtleiterplatte aufgebracht wird.
Diese Grenzschicht soll einerseits die Totalreflektion
innerhalb der Lichtleiterplatte gewährleisten, andererseits
verhindern, daß der auf der Lichtleiterplatte aufliegende
Staub durch emittiertes Licht beleuchtet wird, das durch die
Grenzschichtänderung am Staubauflagepunkt aus der Lichtlei
terplatte austreten kann.
Es handelt sich also um ein Schutzschichtsystem, um
Lichtirritationen aufgrund verschmutzter Oberflächen der
Lichtleiterplatte zu vermeiden. Es offenbart keinerlei Er
kenntnis bezüglich der Informationsgestaltung beziehungsweise
der Variation von Informationen auf der Oberfläche der Licht
leiterplatte in Abhängigkeit des eingekoppelten Lichtes.
Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Lichtleiterplatte
zu entwickeln, die es ermöglicht, den aufgebrachten Informa
tionsgehalt in Abhängigkeit des eingekoppelten Lichts sicht
bar beziehungsweise unsichtbar zu machen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Hauptan
spruchs 1.
Die Erfindung beschreibt eine Lichtleiterplatte mit
einer Randkante, einer Betrachterseite und einer der Betrach
terseite gegenüberliegenden Rückseite. An zumindest einer der
Randkanten wird Licht in die Lichtleiterplatte eingekoppelt.
Auf der Oberfläche der Rückseite der Lichtleiterplatte befin
den sich Zeichen. Diese Zeichen sind von der Betrachterseite
her wahrnehmbar.
Die Lichtleiterplatte besteht in einer bevorzugten Aus
gestaltung dieser Erfindung aus Plexiglas. Sie kann ebenfalls
aus Glas oder einem anderen lichtleitenden Material herge
stellt sein. Einzige Grundvoraussetzung ist, daß innerhalb
der Lichtleiterplatte aufgrund des Brechungsindexes an der
Oberfläche zur Umgebung eine Totalreflektion des eingekoppel
ten Lichts innerhalb der Lichtleiterplatte stattfinden kann.
Plexiglas hat den Vorteil, daß es sich relativ einfach
in verschiedene Formen bringen läßt. Bei entsprechender Be
handlung der Oberflächen der Lichtleiterplatte ist auch eine
Führung des Lichtes um Kurven oder Ecken möglich. Dies hat
den Vorteil, daß die Lichtleiterplatte auch in nicht ebenem
Zustand, mit wahrnehmbaren Zeichen auf der Oberfläche verse
hen, als Informationsabstrahler genutzt werden kann.
Bei dieser Formgebung spielt es eine Rolle, daß die
Lichtleiterplatte, unter weitestgehender Berücksichtigung der
im Inneren stattfindenden Totalreflektion des eingekoppelten
Lichtes, stetig verformbar ist. Stetig verformbar bedeutet,
daß die Flächen gekrümmt verformt sind. Das heißt, daß die
Lichtleiterplatte zumindest in Teilen Flächen enthält, die
konvex und/oder konkav verformt sind. Speziell kann die
Lichtleiterplatte auch als beliebige Fläche zweiten Grades
ausgebildet sein.
Als relativ einfache gebogene Form läßt sich zum Bei
spiel eine an Litfaßsäulen angelehnte Erscheinungsform reali
sieren. Hierbei ist die Information in Form von Zeichen auf
der Innenseite der säulenförmig ausgebildeten Lichtleiter
platte aufgebracht, und wird unter Lichtbeaufschlagung nach
außen zur Betrachterseite abgestrahlt.
Die Konstruktion der Lichteinkopplung ist hierbei gut
verdeckt einbaubar. Die an Litfaßsäulen angelehnte Erschei
nungsform wirkt einerseits vertraut. Die Eigenleuchterschei
nung der auf der Innenseite aufgebrachten Zeichen ist an
dererseits fremd und bewirkt einen Neugierimpuls und zieht
somit die Blicke der vorbeigehenden Betrachter auf sich.
Das Licht wird von der Lichtquelle kommend an zumindest
einer der Randkanten in die Lichtleiterplatte eingekoppelt.
Die Ausführungsform mit einer polierten Randkante bietet den
Vorteil, daß das eingekoppelte Licht möglichst minimal an
Flächenunebenheiten gestreut wird. Licht, das als Lichtbahn
eingekoppelt wird, behält so seine Bahnform. Zudem bietet
diese Ausgestaltung den Vorteil, daß das auftreffende Licht
bei der Einkoppelung möglichst wenig von der Randkante wegre
flektiert wird.
Eine aufgerauhte, zum Beispiel Sand-Glas-gestrahlte,
Randkante kann allerdings gezielt zur diffusen Lichteinkopp
lung genutzt werden. Dies hat den Vorteil, daß sich die
Lichtleiterplatte mit nur einer Lichtquelle in einer bestimm
ten Farbe, zumindest fast vollständig, durch-/beleuchten
läßt. Dies kann zum Beispiel für wechselndes Hintergrundei
genleuchten genutzt werden.
Die Lichtquelle emittiert das Licht ziemlich parallel zu
den Oberflächen der Betrachter- und Rückseite der Lichtlei
terplatte. Die Lichtquelle ist geringfügig von der Randkante
der Lichtleiterplatte beabstandet. Die Lichtquelle kann auch
auf die Randkante aufgesetzt sein. Das Material der Lichtlei
terplatte ist optisch dichter als die Luft, die mit der Rand
kante die Grenzschicht bildet. Die Randkante kann allerdings
auch mit einem semitransparenten beziehungsweise von der
Rückseite her lichtdurchlässigen Spiegel versehen sein.
Das auf die Randkante auftreffende Licht wird nun nach
dem Eintritt in die Lichtleiterplatte zum Lot, das auf der
Eintrittsstelle steht, hin gebrochen. Das hat den Vorteil,
daß das bahnförmig in die Lichtleiterplatte eingekoppelte
Licht weiter zusammengefaßt, gebündelt wird. Dadurch werden
leichte Streueffekte an Unebenheiten an der Randkante
zumindest teilweise korrigiert. Die Betrachterseite und die
Rückseite der Lichtleiterplatte sind so angeordnet, daß die
Lichtleiterplatte in ihrem Inneren befindliches Licht
totalreflektierend transportiert.
Das eingekoppelte Licht trifft nun in einem relativ fla
chen Winkel auf Grenzschichten. Die Grenzschichten werden je
weils von der Rückseite und der Betrachterseite mit der umge
benden Luft gebildet. Das Licht trifft in einer relativ gro
ßen Menge so in einem Winkel auf die Grenzschichten, daß dort
eine Totalreflektion dieses Lichtes stattfindet.
Das Licht, das nicht in dem zur Totalreflektion führen
den Winkel auf die Grenzschichten trifft, wird an den Grenz
schichten wieder emittiert. Dabei wird das Licht von dem Lot
auf der Austrittsstelle weggebrochen. Da das Licht in einem
ziemlich flachen Winkel zu der Betrachter- beziehungsweise
Rückseite eingekoppelt ist, wird es somit in einem ziemlich
flachen Winkel zur Oberfläche abgestrahlt.
Das hat den Vorteil, daß dieses Licht quasi nicht beob
achtbar ist. Die mit der Oberfläche und der Luft wechselwir
kenden emittierten Lichtteilchen verursachen einen reizvollen
geheimnisvoll schimmernden Lichthof um die Lichtleiterplatte.
Das an den Grenzschichten totalreflektierte Licht wird
nun durch die Lichtleiterplatte geführt. Die Randkanten, die
nicht mit Licht beaufschlagt werden, sind zum Beispiel ver
spiegelt. Das an den Spiegelflächen reflektierte Licht unter
liegt den gleichen Regeln, wie frisch eingekoppeltes Licht.
Das durch die Lichtleiterplatte geführte Licht trifft in re
gelmäßigen Abständen auf die Grenzschichten.
Die Zeichen sind auf der Rückseite der Lichtleiterplatte
angebracht. Sie bestehen aus einem undurchsichtigen Material.
Ihre Pigmentierung besteht aus einzelnen monochromatischen
Pigmenten. Dies hat den Vorteil, daß jedes Pigment quasi ein
zeln mit einer auf seine Pigmentierung abgestimmten Farbe ak
tiviert werden kann, beziehungsweise sonst passiv bleibt.
Die Zeichen können jedoch auch semitransparent ausge
führt sein. Sie sind auf der vom Betrachter abgewandten Seite
auf die Lichtleiterplatte aufgebracht.
Wesentlich für die Erfindung ist die Bildung einer "neu
en" Grenzschicht zwischen Lichtleiterplatte und Zeichen.
Das Licht, das jetzt auf diese "neue" Grenzschicht
trifft, die sich von der sonstigen Umgebung, an der eine To
talreflektion erfolgt, unterscheidet, wird nun durch das Auf
treffen auf die "neue" Grenzschicht zu dem Zeichen hin ge
beugt.
Dabei lassen sich zwei Fälle grob unterscheiden:
- 1. Die "neue" Grenzschicht ist derart, daß die optische Dichte des Mediums, das mit der Lichtleiterplatte die "neue" Grenzschicht bildet, größer ist als die optische Dichte der Lichtleiterplatte.
- 2. Die optische Dichte des Mediums, das mit der Licht leiterplatte die "neue" Grenzschicht bildet, ist geringer als die optische Dichte der Lichtleiterplatte.
Ist die optische Dichte des Mediums größer als die opti
sche Dichte der Lichtleiterplatte, hat das zur Folge, daß der
Lichtstrahl nach dem Austritt aus der Lichtleiterplatte zum
Lot der Austrittsfläche hin gebrochen wird, bevor er auf das
Zeichen trifft. Auf dem Zeichen trifft der Lichtstrahl auf
die gegebenenfalls monochromatischen Pigmente die das Zeichen
bilden.
Die Teile des Lichtstrahls, die auf Pigmente treffen,
deren Farbe mit der Farbe des Lichtstrahls übereinstimmt,
werden vom Pigment aufgenommen. Das Pigment wird angeregt.
Nach einer pigmentspezifischen Zeit wird das Licht wieder ab
gestrahlt. Einstrahlrichtung und Abstrahlrichtung müssen
nicht gleich sein. Bevorzugterweise ist das Pigment so ge
wählt, daß es das Licht in der Farbe abstrahlt, in der es
dieses aufgenommen hatte.
Es ist jedoch auch denkbar, Pigmente einzusetzen, deren
abgestrahltes Licht eine andere Farbe hat, als das einge
strahlte. So ließe sich zum Beispiel durch Einsatz von UV-
Licht und einem entsprechenden Pigment ein blau-weiß leuch
tendes Zeichen erzeugen, das aufgrund der speziellen Pigmen
tierung nur von dem UV-Licht aktivierbar ist. Voraussetzung
ist allerdings, daß die Lichtleiterplatte für derartige Ein
sätze dann jeweils für das entsprechende Licht optisch durch
lässig ist.
Das vom Zeichen abgestrahlte Licht trifft nun unter
vielerlei Winkeln auf die Oberfläche der Lichtleiterplatte.
An der Grenzfläche wird das Licht jetzt entsprechend den
optischen Gesetzen beim Übergang von Licht zwischen zwei
optisch unterschiedlich dichten Medien gebrochen.
Sofern also die Lichtleiterplatte optisch dichter ist
als die Grenzschicht, wird das Licht zum Lot der Eintritts
stelle hin gebrochen. Dabei steht das Lot vom Inneren der
Lichtleiterplatte her auf der Eintrittsstelle des Lichtes.
Ist die Lichtleiterplatte optisch weniger dicht als die
Grenzschicht, so wird das Licht von dem oben beschriebenen
Lot weggebrochen.
Anschließend durchquert das Licht die Lichtleiterplatte.
Der Auftreffwinkel auf die Grenzschicht der Betrachterseite
des vom Zeichen abgestrahlten Lichtes ist hauptsächlich von
dem Winkel zur Totalreflektion verschieden. Somit tritt das
Licht aus der Lichtleiterplatte aus. Dabei wird es vom Lot,
das auf der Austrittsstelle auf der Betrachterseite steht,
weggebrochen.
Dabei wird das Licht allerdings in einem größeren Winkel
zur Oberfläche der Lichtleiterplatte emittiert, als das
Licht, das nach dem Einkoppeln unter einem Winkel ungleich
dem Winkel zur Totalreflektion auf die Grenzschichten trifft
und deswegen dann emittiert wird.
Das hat den Vorteil, daß das austretende Licht und damit
das Zeichen in einem weiten Bereich des Betrachterwinkels
wahrnehmbar ist.
Das Licht wird von einer Lichtquelle emittiert und an
zumindest einer der Randkanten in die Lichtleiterplatte ein
gekoppelt. Durch eine geschickte Konstruktion ist es möglich,
den eigentlichen Sitz der Lichtquelle vor dem Betrachter zu
verbergen.
Dadurch erscheint das Zeichen, das jetzt das Licht ab
strahlt, als selbstleuchtend. Es scheint, als ob das Zeichen,
das auf der Rückseite der Platte angebracht ist, als eigen
ständige Lichtquelle fungiert.
Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß das sichtbare
Zeichen mit einer Farbe beleuchtet wird, die mindestens in
einem Teilspektrum mit der Farbe seiner Pigmentierung über
einstimmt. Andere in der Umgebung befindliche Zeichen, deren
Pigmentierung nicht diesem Licht entspricht, erscheinen blaß,
dunkel beziehungsweise können quasi unsichtbar im Hintergrund
verschwinden.
Die Lichtquelle, die das in die Lichtleiterplatte einge
koppelte Licht abgibt, kann dabei steuerbar ausgelegt sein.
Das heißt, daß das eingekoppelte Licht in der Lichtstärke be
ziehungsweise je nach Art der Lichtquelle auch in der Farbe
variiert. Damit wird dann auch die Leuchtstärke des in der
Lichtbahn befindlichen und auf der Oberfläche angebrachten
Zeichens variiert. Das Zeichen läßt sich damit unter anderem
quasi An- und Ausknipsen.
Weiter können neben einer einzigen Lichtquelle auch meh
rere Lichtquellen an zumindest einer der Randkanten ange
bracht sein und ihr Licht in die Lichtleiterplatte einkop
peln. Dabei kann dann unter anderem auch darauf geachtet wer
den, daß die Lichtquellen ihr Licht so in die Lichtleiter
platte einkoppeln, das es quasi bahn- beziehungsweise strahl
förmig durch die Lichtleiterplatte geschickt wird.
Die Randkanten können mit einem im Spektralbereich des
verwendeten Lichtes in vorbestimmter Weise wirkenden Material
bedampft oder lackiert sein. Weiter können die Randkanten
insgesamt oder in Teilbereichen prismenförmig ausgebildet
sein.
Die einzelenen Ausgestaltungen können auch beliebig kom
biniert werden. Die prismenförmige Ausgestaltung der Randkan
te bietet verschiedene Vorzüge. So kann eine Randkante pris
menförmig so gestaltet sein, daß sie zum Einkoppeln des Lich
tes genutzt werden kann, während die Lichtstrahlen von der
Lichtquelle in einem Winkelbereich von 0° bis etwa 175° zur
Ebene der Lichtleiterplatte zu dieser hin emittiert werden.
Die nicht mit Licht beaufschlagten Randkanten der Licht
leiterplatte können dabei prismenförmig so ausgestaltet sein,
daß durch sie das Licht total in das Innere der Lichtleiter
platte zurückreflektiert wird.
Ebenso bietet die prismenförmige Ausgestaltung den Vor
teil, daß das Licht aus der Lichtleiterplatte in eine sich
anschließende Lichtleiterplatte einkoppelbar ist. Dadurch
sind bei der Formgebung auch nichtstetige Flächenformänderun
gen beziehungsweise Flächenübergänge möglich, ohne daß Licht
dabei "verloren" geht.
Prismen haben auch den Vorteil, daß sie separat als Kop
plungselemente zwischen zwei Lichtleiterplatten eingesetzt
werden können. So kann gewährleistet werden, daß alles Licht,
das in die eine Lichtleiterplatte eingekoppelt wurde und von
den auf der Rückseite aufgebrachten Zeichen nicht "herausge
fangen" wurde, durch entsprechende Formgebung des/der Pismas/-en
komplett in die anschließende Lichtleiterplatte überge
leitet werden kann. Dort steht es dann zur Beleuchtung von
aufgebrachten Zeichen zur Verfügung.
Die Lichtleiterplatte ist an ihren nicht mit Lichtquel
len versehenen Randkanten so ausgebildet, daß das auf diese
Randkanten auftreffende Licht entweder komplett in das Innere
der Lichtleiterplatte zurückreflektiert oder in eine sich an
schließende Lichtleiterplatte weitergeleitet wird.
Weiter besteht die Möglichkeit, daß auf die Randkanten
im Spektralbereich des verwendeten Lichtes in vorbestimmter
Weise wirkende Substanzen aufgetragen sind. Das Licht wird
durch die Wechselwirkung mit diesen Substanzen möglicherweise
farblich verändert in das Innere zurückgestrahlt oder aus der
Lichtleiterplatte emmittiert.
Eine durch das Sand-Glas-Strahlen gegebene Variante ist
die Möglichkeit, das Licht diffus in das Innere der Lichtlei
terplatte zurück zu reflektieren. Es kann aber auch oder zu
gleich diffus aus der Randkante abgestrahlt werden.
Die diffuse Rückreflektion in das Innere der Lichtlei
terplatte bedingt, daß das Licht in Winkeln auf die Grenzflä
chen mit der Rückseite beziehungsweise Betrachterseite
trifft, die nicht zur Totalreflektion führen. Speziell nahe
der Randkanten führt dies zu einer gut wahrnehmbaren Abstrah
lung dieses Lichtes.
Die Abstrahlung dieses Lichtes führt zu einem reizvollen
Rahmeneffekt entlang solcher Randkanten. Dieser Rahmeneffekt
kann gezielt zur Steigerung des Blickfangs eingesetzt werden.
An der zur Lichteinkopplung vorgesehenen Randkante läßt
sich dieser Effekt erzeugen, indem die Randkante nicht über
ihre gesamte Breite und/oder Länge poliert ist. Ein Teilbe
reich wird zum Beispiel Sand-Glas-gestrahlt und/oder mit Sub
stanzen bedampft und/oder lackiert, die in vorbestimmter Wei
se mit einem oder mehreren Spektralbereichen des verwendeten
Lichtes wirken.
Durch die Kombination mit einer auf die sand-glasbe
strahlte Randkante aufgebrachten lichtaktiven Substanz ist
zudem eine farbliche Variation beziehungsweise Helligkeitsva
riation des Rahmeneffekts möglich.
Die totale Rückreflektion des Lichtes in die Lichtlei
terplatte hat den Vorteil, daß das in die Lichtleiterplatte
eingekoppelte Licht nicht an den Randkanten emittiert wird.
Es steht im Inneren der Lichtleiterplatte weiter zur Beleuch
tung der auf der Rückseite der Lichtleiterplatte befindlichen
Zeichen zur Verfügung.
Das hat den Vorteil, das die Leuchtstärke der eingesetz
ten Lichtquelle möglichst optimal genutzt wird. Damit redu
ziert sich die benötigte Leuchtstärke jeder einzelnen Licht
quelle. Dies spart Energie. Es ermöglicht zudem den Einsatz
preiswerter Leuchtdioden, da keine Hochleistung bei der
Lichtabgabe gefordert ist.
Das Aufdampfen und/oder Auflackieren eines mit einem im
Spektralbereich des verwendeten Lichtes in vorbestimmter Wei
se wirkenden Materials auf die Randkanten läßt vielfache Ge
staltungen der Lichtführung über Reflektion, farbliche Verän
derung bei der Reflektion etc. zu.
Die Lichtquellen, die ihr Licht über die Randkante in
die Lichtleiterplatte einkoppeln, können monochromatische
Lichtquellen sein. Dabei kann jede Lichtquelle eine andere
Farbe haben. Jede monochromatische Lichtquelle sendet ihr
Licht in der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bahnför
mig durch die Lichtleiterplatte.
Die bahnförmige Einkoppelung des Lichts hat den Vorteil,
daß jede einzelne monochromatische Lichtquelle mit einem oder
mehreren speziellen Zeichen, die von ihrer Lichtbahn beleuch
tet werden, korrespondieren kann. Die Korrespondenz bezieht
sich darauf, daß das Zeichen mit einer Pigmentierung versehen
ist, die auf das eingekoppelte Licht reagiert.
Das bedeutet, daß durch die monochromatischen
Lichtbahnen gezielt Zeichen zum Leuchten gebracht werden.
Zeichen, die mit einer Pigmentierung versehen sind, die nicht
auf das Licht abgestimmt ist, bleiben blaß beziehungsweise
quasi unsichtbar, da sie von den/dem leuchtenden Zeichen
überstrahlt/-deckt werden.
Gleiches gilt für Kombinationszeichen. Hier sind zwei
unterschiedliche oder gleichartige Zeichen mit unterschiedli
chen Farbpigmenten an ein und derselben Stelle der Rückseite
der Lichtleiterplatte angebracht. Die durch das eingekoppelte
Licht aktivierten Farbpigmente überstrahlen die nebenliegen
den nichtaktiven Farbpigmente und machen sie so quasi un
sichtbar.
Die einzelnen monochromatischen Lichtquellen können da
bei auch so angeordnet sein, beziehungsweise so angeschlossen
sein, daß sie einzeln ansteuerbar sind. Dadurch ist es dann
möglich, durch Ansteuern dieser speziellen einzelnen Licht
quelle gezielt einzelne oder mehrere Zeichen Ein- und Auszu
schalten beziehungsweise in ihrer als Eigenleuchten erschei
nenden Lichtstärke zu variieren.
Das hat den Vorteil, daß dadurch eine Art Blinkeffekt
entsteht, der die Aufmerksamkeit auf die Lichtleiterplatte
lenkt beziehungsweise erhöht. Der Blinkeffekt kann auch durch
mechanische Verdunkelung der Lichtquellen erreicht werden.
Zur Ansteuerung der einzelnen monochromatischen Licht
quellen ist es von Vorteil, wenn die Lichtquellen jeweils ein
einzelnes ihnen zugeordnetes Steuerkabel besitzen. Dies er
möglicht es, gezielt Informationen an die einzelne Lichtquel
le zu übermitteln. Die einzelnen Steuerkabel können über ei
nen Bus geführt werden.
Die Energieversorgungskabel und die Datenkabel können
ebenso über getrennte Busse geführt sein. Dies hat dann den
Vorteil, daß die Steuereinheit unabhängig von der Energiever
sorgung ist.
Je nach Wunsch kann die Energieversorgung und Ansteue
rung der Lichtquelle selbstverständlich auch integriert über
einen Bus erfolgen. Die Steuereinheit und Energieversorgung
sind dann zum Beispiel in einem einzigen zusammenhängenden
Gehäuse untergebracht. Das hat den Vorteil, daß dann die
Steuereinheit gegebenenfalls auch die Energieversorgung steu
ern kann.
Die auf der Rückseite der Lichtleiterplatte aufgebrach
ten Zeichen können statt mit einer unifarbenden Pigmentierung
auch mit zwei- oder mehrfarbigen beziehungsweise zwei oder
mehreren verschiedenen unifarbenen Pigmentierungen versehen
sein. Dies hat den Vorteil, daß bei geschickter Anordnung der
monochromatischen Lichtquellen beziehungsweise bei Einsatz
einer mehrchromatischen Lichtquelle das Zeichen in unter
schiedlichen Farben leuchten kann. Hierbei ist es vorstell
bar, mehrchromatisches Licht durch den Einsatz entsprechender
Filter zu monochromatischem Licht zu machen.
Bei Einsatz einer monochromatischen Lichtquelle leuchtet
das Zeichen in der jeweiligen, mit der Farbe der Lichtquelle
korrespondierenden Pigmentierung auf. Bei Einsatz einer mehr
chromatischen Lichtquelle erscheint das Zeichen in einer Far
be, gebildet aus der Addition der aufgebrachten und aktivier
ten Pigmente.
Dies kann dazu führen, daß trotz verschiedenfarbiger
Pigmente das aufgebrachte Zeichen zum Beispiel weiß er
scheint. Dieser Weiß-Effekt durch die Addition verschiedener
Farben ist aus der Fernsehtechnik bekannt. Dabei wird wie
hier durch Farbaddition die Farbe Weiß erzeugt. Dieser Effekt
läßt sich auch durch die Addition mehrerer monochromatischer
Lichtquellen in einer Lichtbahn und entsprechend abgestimmter
Pigmentierung auf dem Zeichen erzeugen.
Zusätzlich steht dann die Erscheinung des Zeichens in
jeweils einer einzelnen der monochromatischen Farben, deren
Pigmente auf dem Zeichen sind, zur Verfügung.
Weiter besteht die Möglichkeit, daß das aufgebrachte
Zeichen verschiedene Figuren in jeweils separaten Farbpigmen
tierungen aufweist.
Dies hat dann den Vorteil, daß je nach eingesetzter Far
be unterschiedliche Konturen des Zeichens sichtbar werden.
Das kann zum Beispiel ein stehendes Männchen in der Farbe Rot
sein und/oder ein wanderndes Männchen in der Farbe Grün. Bei
de Zeichen können an ein und derselben Stelle auf der Rück
seite der Lichtleiterplatte angebracht sein.
Je nachdem welche Farbe als Lichtbahn in die Lichtlei
terplatte eingekoppelt wird, läßt sich das Erscheinen des
Zeichens steuern, sofern es sich in der jeweiligen Lichtbahn
befindet. Durch eine geschickte Anordnung der Lichtquellen,
können sich mehrere Lichtquellen eine Lichtbahn quasi teilen
beziehungsweise ihr Licht in eine - weitgehend - gemeinsame
Lichtbahn einkoppeln.
Dabei besteht die Möglichkeit, daß mehrere monochromati
sche Lichtquellen gleichzeitig in Betrieb sind. Somit können
in ein und derselben Lichtbahn verschiedene Zeichen zum Er
scheinen gebracht werden. Das Erscheinen hängt jeweils von
der Farbe der monochromatischen Lichtquelle ab, beziehungs
weise von den Pigmentierungen der einzelnen in der Lichtbahn
befindlichen Zeichen.
Der Sachverhalt, daß das Zeichen je nach eingekoppelter
Farbe seine Kontur und/oder seine Farbe ändern kann, ermög
licht es, unterschiedlich sinnbehaftete Zeichen an ein und
derselben Stelle auf der Rückseite der Lichtleiterplatte an
zuordnen. Dadurch lassen sich zum Beispiel situationsabhängi
ge Richtungshinweise auf als selbstleuchtend erscheinenden
Richtungshinweisschildern anbringen.
Richtungshinweisschilder finden sich zum Beispiel in
Bahnhöfen, Flughäfen etc. Zum Teil verweisen sie auf Flucht
wege.
Hierbei wäre es von Vorteil, wenn diese Richtungshin
weisschilder als selbstleuchtend erscheinen und so angesteu
ert werden können, daß sie bei Gefahren auf freie ungefährli
che Fluchtwege verweisen und vor zwar vorhandenen, aber durch
Rauch oder Feuer oder ähnliche Widrigkeiten blockierten
Fluchtwegen warnen.
Es kann dazu ein Schild benutzt werden, auf dessen Rück
seite zwei über- beziehungsweise ineinanderliegende Bilder
aufgebracht sind. Die Bilder unterscheiden sich entweder in
Teilbereichen ihrer Pigmentierung, oder die aufgebrachten
Zeichen werden von unterschiedlichen Lichtquellen aktiviert.
Durch die jeweilige Aktivierung und Deaktivierung dieser
Lichtquellen werden unterschiedliche Zeichen sichtbar. Dies
gilt auch, falls sich die aufgebrachten Zeichen der Bilder in
der Pigmentierung total unterscheiden.
So erreicht man, daß das in einer bestimmten Farbe vor
gesehene Warnhinweiszeichen durch ein anderes in einer ande
ren Farbe ersetzt wird. Es kann aber auch durch die Deakti
vierung einzelner Zeichen und/oder zusätzlicher Aktivierung
anderer Zeichen in seiner Erscheinung und damit Aussage ver
ändert werden. Dies alles geschieht, weil seine nicht mehr
aktivierten Pigmente von den jetzt aktivierten und gegebenen
falls andersfarbigen Pigmenten des Warnhinweiszeichens über
strahlt werden.
Weiter hat die Erfindung den Vorteil, daß als monochro
matische Lichtquellen Leuchtdioden benutzt werden können.
Diese benötigen zum Betrieb eine relativ geringe elektrische
Spannung. Sie sind somit auch stationär über eine Batterie
beziehungsweise einen Akkumulator betreibbar.
Dies hat den Vorteil, daß bei einem Zusammenbrechen der
Energieversorgung ein im Richtungshinweisschild befindlicher
Stromspeicher die Lichtquellen für einen gewissen Zeitraum
weiterversorgt. Moderne Batterien beziehungsweise Akkumulato
ren können Dienste über mehrere Stunden leisten. Das hat den
Vorteil, daß somit ein Langzeitbetrieb der Lichtquellen mög
lich, beziehungsweise für Notfälle sicherstellbar ist.
Sofern die Steuerkabel für die einzelnen Lichtquellen
bei Stromausfall in Betrieb bleiben, läßt sich auch unabhän
gig von der Energieversorgung weiterhin die Information und
Richtungssteuerung von bewegten Menschenmengen gewährleisten.
Weiter hat die stationäre Strom- beziehungsweise Not
stromversorgung den Vorteil, daß die Zeichen ebenfalls durch
einfache Funksteuerungen angesteuert werden können. Diese
Möglichkeit macht das System dann von der Verlegung von Steu
erleitungen unabhängig. Ebenso kann die Funksteuerung als er
gänzende Sicherheitsmaßnahme zu den Steuerleitungen ange
bracht werden.
Die als Lichtquellen eingesetzten Leuchtdioden können
bei verschiedenen Voltstärken betrieben werden. Es sollte je
doch darauf geachtet werden, daß sie mindestens 3 Watt Licht
leistung haben. Für kleinere Hinweisschilder in dunklen Räu
men, wo eine adaptive Anpassung des Auges an die Dunkelheit
gewährleistet ist, können auch schwächere Dioden eingesetzt
werden.
Von besonderem Vorteil für diese Erfindung ist der Ein
satz sogenannter 12-Volt-Leuchtdioden mit einer Mindestlei
stung von 3 Watt. Diese Leuchtdioden benötigen dann nur klei
ne Ströme zum Betrieb. Dies verlängert ihre Lebensdauer.
In der hier vorgestellten Erfindung werden die Leucht
dioden an einer einzelnen Randkante angeordnet. Die Randkante
ist zur besseren Einkopplung des Lichtes poliert. Es können
auch zwei oder mehrere Randkanten, je nach Geometrie der
Lichtleiterplatte und der gewünschten Beleuchtungseffekte be
ziehungsweise Selbstleuchteffekte der auf der Rückseite auf
gebrachten Zeichen zur Einkopplung des Lichts genutzt werden.
Dies läßt Überkreuzerscheinungen von Zeichen zu.
Ebenso kann so ein Zeichen höhenmäßig unterschiedlich
von einem darunter oder darüber liegenden Zeichen sichtbar
gemacht oder ausgelassen werden. Weiter lassen sich auch spe
zielle nur horizontal erscheinende Effekte nutzen.
Wenn kein direkter Blick auf die Lichtquellen möglich
ist, führt dies zu einer Verstärkung der Eigenleuchterschei
nung der undurchsichtigen Zeichen, die auf der Rückseite der
Lichtleiterplatte angebracht sind. Das hat den Vorteil der
Reizerhöhung. Der Neugierfaktor wird geweckt.
Dazu ist es von Vorteil, wenn die Einkoppelstelle an den
Randkanten verdeckt ist. Dies läßt sich zum Beispiel dadurch
erreichen, daß die Randkanten durch Leisten verdeckt sind,
hinter denen die Lichtquellen vor dem Betrachter versteckt
angebracht sind. Anstelle von Leuchtdioden kann die Zuführung
des Lichtes auch durch Lichtleiterkabel erfolgen.
Bei einer Anordnung der Lichtquellen hinter einer Lei
ste, kann dies auch so erfolgen, daß die Lichtleiterplatte in
einem Gestell angebracht ist. In diesem Gestell, das als
Standfuß dienen kann, sind Leuchtdioden oder anderweitige
Lichtquellen eingebaut. Je nach Ausführung dieses Gestells
kann zudem die Steuereinheit und auch die Stromquelle mit in
tegriert sein. Dies reduziert den Kabelbaum. Es erleichtert
die Montage. Bei einer Standlichtleiterplatte beziehungsweise
hängenden Lichtleiterplatte wird die Aufmerksamkeit auf die
Lichtleiterplatte konzentriert.
Es erhöht zudem die Erscheinung des Eigenlichts der auf
der Lichtleiterplatte befindlichen Zeichen, da es für den Be
trachter nicht offensichtlich ist, wo das Licht zur Beleuch
tung der Zeichen herkommt. Dies hat den Vorteil, daß die auf
der Rückseite der Lichtleiterplatte aufgebrachten Zeichen als
eigenständige Leuchtquellen angesehen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh
rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Lichtleiterplatte mit verdeckt angebrachter Be
leuchtung, Steuerbus und Stromquelle,
Fig. 2 Seitenansicht von Fig. 1 an Schnitt II an einer 90°
Drehung nach rechts,
Fig. 3 Lichtleiterplatte als Fläche zweiten Grades,
Sattelfläche und
Fig. 4 Lichtleiterplatte mit Fluchtweginformation.
In Fig. 1 ist eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung
gezeigt. Sofern nichts anderes gesagt ist, gilt folgendes für
alle Figuren.
Fig. 1 zeigt ein Niedervoltdisplay 1, das aus einer
Lichtleiterplatte 2, den Lichtquellen 6 im Gestell 14, den im
Steuerbus 12 zusammengefaßten Leitungen 11 und der Stromquel
le besteht. Die Lichtleiterplatte 2 steht in einem Gestell
14. Die Lichtleiterplatte 2 besitzt eine Betrachterseite 4
und eine Rückseite 5, sowie Randkanten 3.
Das Material und die Anordnung der Betrachter- 4 und der
Rückseite 5 der Lichtleiterplatte 2 ist so gewählt, daß das
in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelte Licht 8, s. Fig. 2,
an den Grenzschichten der Betrachterseite 4 und der Rückseite
5 total in die Lichtleiterplatte 2 zurückreflektiert wird.
Plexiglas ist z. B. ein Material das diese Bedingung er
füllt. Eine Lichtleiterplatte 2 aus Plexiglas hat den Vor
teil, daß sie sich zudem ohne großen Aufwand in verschiedene
geometrische Formen bringen läßt.
Das Licht 8 wird von der Lichtquelle 6 an der Randkante
3 in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelt. Die Randkante 3
ist poliert, dies erleichtert die Einkoppelung des Lichtes 8.
Die Randkante 3 wird auf der Betrachterseite 4 von dem
Gestell 14 vollständig überdeckt. Dies hat den Vorteil, daß
von der Betrachterseite 4 die Lichtquelle 6 nicht zu sehen
ist. Dadurch sind für einen Betrachter keine Lichtquellen 6
als Beleuchter für die Zeichen 9 zu erkennen.
Die aktive Lichtquelle 6/15 ist so konstruiert, daß sie
ihr Licht 8 als Lichtbahn 16 in die Lichtleiterplatte 2 an
der Randkante 3 einkoppelt. Das hat den Vorteil, daß die auf
der Rückseite 4 angebrachten Zeichen 9, sofern sie nebenein
ander angeordnet sind, genau einzeln entsprechend der Breite
der Lichtbahn 16 leuchtend erscheinen beziehungsweise passiv
bleiben.
Wird das Licht 8 so eingekoppelt, daß es sich durch die
gesamte Lichtleiterplatte 2 durch Totalreflektion 19, siehe
Fig. 2, an den Grenzflächen ausbreiten kann, so erscheint je
des Zeichen 9 mit der entsprechenden Farbpigmentierung
selbstleuchtend. Dies ist für gewisse Hintergrundeffekte von
Vorteil.
Innerhalb der Lichtbahn 16 ist auf der Rückseite 4 der
Lichtleiterplatte 2 als ein Zeichen 9 ein "N" angeordnet.
Dieses "N" ist als selbstleuchtend dargestellt. Die Farbpig
mentierung des Zeichens "N" stimmt mit der Farbe des Lichts 8
in der Lichtbahn 16 überein. Die nebenstehenden Zeichen 9
bleiben inaktiv. Die Lichtquelle 6/15 ist als einzige aktiv.
Die nicht mit Licht 8 beaufschlagte Randkante 3 ist hier
mit einer Spiegelschicht 7 versehen. Das Licht 8 wird an der
Spiegelschicht 7 reflektiert. Es gilt das Reflektionsgesetz:
Einfallwinkel gleich Ausfallwinkel. Die Lichtbahn 16 trifft
ziemlich senkrecht auf. So wird die Lichtbahn 16 wieder
hauptsächlich in sich reflektiert, und strahlt zur Einkoppel
stelle an der Randkante 3 zurück. Auf dem Rückweg aktiviert
das auf das "N" treffende Licht dieses zusätzlich. Es findet
keine Frequenzänderung/Farbänderung des Lichtes 8 an der
Spiegelschicht 7 statt.
Für besondere Effekte kann die Spiegelschicht 7 so aus
gebildet werden, daß bestimmte Farben einen aktivierenden Ef
fekt haben und zu Lichtemmissionen der Spiegelschicht 7 in
einer anderen als der eingestrahlten Farbe führen.
Die nicht durchscheinenden Zeichen 9 sind auf der Rück
seite 5 der Lichtleiterplatte 2 aufgebracht. Für besondere
Effekte können die Zeichen 9 auch semitransparent sein. Dies
gilt insbesondere, wenn bei dem Niedervoltdisplay 1 eigent
lich zwei Betrachterseiten 5 benutzt werden sollen. Die vom
Gestell 14 überdeckte Randkante 3 der Lichtleiterplatte 2 ist
poliert. Die polierte Oberfläche der Randkante 3 hat den Vor
teil, daß das Licht 8 der Lichtquellen 6 besser einzukoppeln
ist.
Die Lichtquellen 6 befinden sich unterhalb der Randkante
3 im Gestell 14. Im hier vorliegenden Fall sind es Leuchtdio
den. Leuchdioden sind im allgemeinen monochromatisch. Sofern
erwünscht und erhältlich, können auch andere Leuchtquellen 6,
zum Beispiel Leuchtdioden mit einem mehrfarbigen Spektrum be
nutzt werden. Jede einzelne Leuchtdiode ist mit einem einzel
nen separaten Steuerkabel 11 versehen. Über dieses Steuerka
bel 11 kann unter anderem auch die Energieversorgung statt
finden. Die Steuerkabel 11 sind hier zu einem Kabelstrang/Bus
12 zusammengefaßt. Die Steuerkabel 11 können auch mitsamt
Steuer- 13 und Energieversorgungsanlage im Gestell 14 unter
gebracht sein.
Die Leuchtdioden koppeln ihr Licht 8 durch die polierte
Randkante 3 in die Lichtleiterplatte 2 ein. Die anderen nicht
mit Lichtquellen 6 beaufschlagten Randkanten 3 der Lichtlei
terplatte 2 sind mit einer Spiegelschicht 7 versehen. Diese
Spiegelschicht 7 gewährleistet, daß das in die Lichtleiter
platte 2 eingekoppelte Licht an den Randkanten 3 reflektiert
wird. Dadurch steht es weiter zur Beleuchtung der auf der
Rückseite 5 aufgebrachten Zeichen 9 zur Verfügung.
Der Kabelstrang/Bus 12 führt zu einer Steuereinheit 13.
Mit der Steuereinheit 13, die bei Bedarf auch in das Gestell
14 integriert sein kann, läßt sich die Leuchtstärke der ein
zelnen Lichtquellen 6 einstellen. Für den Fall, daß anstelle
der Leuchtdioden monochromatisch eingefärbte Glühlampen be
nutzt werden, erfolgt dies zum Beispiel einfach über die Va
riationen der angelegten elektrischen Spannung. Hierbei kön
nen dann Steuerung 13 und Energiequelle identisch sein. Auch
im Falle der Leuchtdioden ist es möglich, die Leuchtstärke
der Dioden zu variieren. Auch hier können Steuerung 13 und
Energiequelle identisch sein.
In der hier vorliegenden Fig. 1 überdeckt das Gestell
14 die Randkante 3 soweit, daß, bei einem Blickwinkel von 0°
bis 60° aus der Senkrechten heraus, die Unterkante der Licht
leiterplatte 2 und die Leuchtdioden, beziehungsweise die
Lichtquellen 6 als solche, nicht sichtbar sind. Bei Bedarf
kann selbstverständlich auch dafür gesorgt werden, daß bei
einem Blickwinkel von 80° bis 85° aus der Senkrechten heraus
auf die Betrachterseite 4 die Lichtquellen 6 verdeckt sind.
Bei einer anderen Gestaltung der Lichtleiterplatte 2,
zum Beispiel indem diese im Fuß gebogen ausgeführt ist, kann
bei geschickter Gestaltung des Gestells 14 sogar gewährlei
stet werden, daß selbst bei einer Schrägsicht in die Licht
leiterplatte 2 hinein die Lichtquellen 6 als solche nicht er
kennbar sind.
Dies läßt sich auch erreichen, wenn die Randkante pris
menförmig ausgestaltet ist und das Licht zum Beispiel fast
senkrecht durch die Betrachter- oder Rückseite auf die re
flektierende Seite des Prismas gelenkt in die Lichtleiter
platte 2 eingekoppelt wird.
Selbstverständlich kann die Lichtzufuhr ebenso über
Lichtleitkabel erfolgen.
Fig. 2 zeigt den Schnitt bei II aus Fig. 1. Hierbei ist
das Niedervoltdisplay 1 um 90° nach rechts gedreht. Auf der
Rückseite 5 der Lichtleiterplatte 2 ist deutlich das aufge
brachte Zeichen 9 als Erhebung erkennbar. Das Zeichen 9 ist
hier das Zeichen "N".
Das Licht 8 wird von der Lichtquelle 6 an der Randkante
3 in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelt. Die aktive Licht
quelle 6/15 ist so angeordnet, daß das Licht 8 als Lichtbahn
16 in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelt wird. Das Licht 8
wird dabei so in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelt, daß an
den Grenzschichten zur Betrachterseite 5 und der Rückseite 4
durch Totalreflektion 19 möglichst viel Licht 8 als Lichtbahn
16 durch die Lichtleiterplatte 2 geführt wird.
Werden als Lichtquelle 6/15 Leuchtdioden eingesetzt, so
kann durch eine entsprechende Bearbeitung der Leuchdioden da
für gesorgt werden, daß die Diffusion der Lichtbahn 16 in der
Lichtleiterplatte 2 minimal ist.
Das hat dann den Vorteil, daß mit jeder einzelnen Licht
bahn 16 gezielt innerhalb der Lichtbahn 16 befindliche und
mit entsprechender Pigmentierung versehene Zeichen 9 zum
Leuchten gebracht werden können. Zeichen 9, die dicht neben
der Lichtbahn 16 liegen und ebenfalls die zur Farbe der
Lichtbahn 16 korrespondierende Pigmentierung besitzen, blei
ben passiv, leuchten nicht.
Aufgrund des Brechungsindexes von der Oberfläche der
Lichtleiterplatte 2 zur Umgebungsluft wird an den Grenz
schichten der Betrachterseite 4 und Rückseite 5 das Licht 8
unter einem festen bestimmten Auftreffwinkel im Inneren der
Lichtleiterplatte 2 totalreflektiert. Die Betrachter- 4 und
Rückseite 5 sind so gegeneinander positioniert, daß sich das
Licht 8 zwischen ihnen durch Totalreflektion 19 durch die
Lichtleiterplatte 2 fortpflanzen kann.
Trifft der Lichtstrahl 8 auf die "neue" Grenzschicht an
der Rückseite 5 an der das Zeichen 9 "N" angebracht ist, so
ist der Brechungsindex dieser Grenzschicht von dem Brechungs
index der Grenzschicht zur Umgebung der Lichtleiterplatte 2
verschieden. Dadurch ändert sich der Auftreffwinkel, bei dem
die Totalreflektion stattfindet. Dadurch wird das Licht 8
diesmal nicht in das Innere der Lichtleiterplatte 2 zurückre
flektiert. Es wird aus der Lichtleiterplatte 2 zum Zeichen 9
"N" emittiert.
Hier trifft das Licht 8 auf das Zeichen 9 "N". Das ein
gekoppelte Licht 8 ist auf die Pigmentierung des Zeichens 9
"N" abgestimmt. Das Licht 8 trifft auf die Pigmente des Zei
chen "N". Diejenigen Pigmente, deren Farbe mit der Farbe des
Lichtes 8 übereinstimmt, werden zum Leuchten aktiviert. Sie
nehmen das Licht 8 auf und strahlen es dann wieder ab. Dabei
müssen Aufnahme- und Abstrahlrichtung nicht identisch sein.
Das von den Pigmenten des Zeichens "N" abgestrahlte
Licht 10 durchquert in der Hauptsache die Lichtleiterplatte 2
in Richtung zur Betrachterseite 4. Licht 8, das von den Pig
menten des Zeichens "N" nicht senkrecht zur Rückseite 5 zur
Lichtleiterplatte 2 abgestrahlt wird, wird entsprechend den
optischen Gesetzen vom Übergang des Lichtes zu optisch dich
teren beziehungsweise dünneren Medien zum Lot beziehungsweise
vom Lot der Austrittsstelle hin beziehungsweise weggebrochen.
Dies führt dazu, daß das Licht 8, das vom Zeichen "N"
durch die Lichtleiterplatte 2 gestrahlt wird, aufgefächert
wird und so unter einem größeren Betrachterwinkel als leuch
tend, quasi selbstleuchtend, wahrnehmbar wird.
Soweit das Zeichen "N" keine Pigmente aufweist, die mit
der Farbe des Lichts 8 in der Lichtbahn 16 korrespondieren
können, werden die Pigmente auch kein Licht 8 aufnehmen und
wieder abstrahlen. Diese Farbe(n) des Zeichens 9 bleibt(en)
unter der Lichtbestrahlung durch die Lichtquelle 6/15 passiv,
nicht leuchtend.
Fig. 3 zeigt eine Lichtleiterplatte 2, die in gebogener
Form vorliegt. Die gebogene Form kann hierbei unter anderen
eine Sattelfläche sein. Es ist eindeutig zu erkennen, daß die
Lichtleiterplatte 2 stetig verformt ist. Stetig verformt
heißt, Richtungsänderungen der Flächenform sind Kurven.
Mathematisch ausgedrückt heißt dies, die Fläche ist, ab
gesehen von den Randkanten 3, überall differenzierbar.
Die Form der Lichtleiterplatte 2 kann hierbei einer Flä
che zweiten Grades entsprechen.
Auf der Rückseite der kurvenförmig gestalteten Lichtlei
terplatte 2 sind zwei Fig. 9 zu erkennen. Eine Fig. 9 ist
durch die aktiven Lichtquellen 15 leuchtend hervorgehoben.
Die andere Fig. 9, ein Viereck, leuchtet nicht. Das Licht
der leuchtenden Fig. 9 wird zur Betrachterseite 4 hin emit
tiert.
Die Lichtquellen 6 sind als Lichtleiste angeordnet. Sie
können unter anderem Leuchtdioden sein. Die Lichtleiste ist
in einem Gestell 14 angebracht. Die aktiven Lichtquellen 15
emittieren das Licht 8 als Lichtbahn 16 in die Lichtleiter
platte 2.
Die Fig. 9, die als leuchtend dargestellt ist, liegt in
der Lichtbahn 16, die von den beiden aktiven Lichtquellen 15
in die Lichtleiterplatte 2 eingestrahlt wird.
Fig. 4 beschreibt ein Niedervoltdisplaysystem 1 in zwei
verschiedenen Zuständen. Das obere Bild zeigt eine Licht
leiterplatte 2, deren nicht lichtbeaufschlagte Randkanten 3
eine Spiegelschicht 7 aufweisen. Die Randkanten 3 können auch
prismenförmig ausgeführt beziehungsweise Sand-Glas-gestrahlt
sein. Die lichtbeaufschlagte Randkante 3, hier ohne Licht
quellen 6 gezeigt, ist poliert. Sie kann zusätzlich auch in
Teilbereichen Sand-Glas-gestrahlt sein.
Um die Form eines solchen Hinweisschildes kompakt zu
halten, ist es zudem denkbar, daß die Randkante 3 prismen
förmig ausgebildet ist.
Durch die prismenförmige Ausgestaltung können die Licht
quellen 6 so angeordnet sein, daß sie ihr Licht 8 in eine
Richtung emittieren, die nicht in der Ebene der Lichtleiter
platte 2 steht.
Die Lichtleiterplatte 2 emittiert als oberes Bild zur
Betrachterseite 4 auf der Rückseite 5 befindliche leuchtende
Zeichen 20, 21, 22 und 27. Zeichen 20 und 21 sind eine ge
öffnete Tür 20 mit einer Türöffnung 21. Die Tür 20 leuchtet
grün. Die Türöffnung 21 leuchtet weiß. Das Zeichen 22 stellt
ein sich bewegendes Männchen im Schattenriß 22 dar. Dieses
sich bewegendes Männchen im Schattenriß 22 ist so dar
gestellt, daß es sich auf die Türöffnung 21 zubewegt. Das
Zeichen 27 ist ein Pfeil 27, der die zu Rettungszwecken be
vorzugte Bewegungsrichtung bezüglich der/des Fluchttür/-weges
angibt. Die farbliche Gestaltung von Tür 20, Türöffnung 21
und Männchen im Schattenriß 22 sowie einer eventuell vorhan
denen Hintergrundfarbe ist so gewählt, daß sie auffällig ist
und jeweils im Kontrast zu den anderen benutzten Farben
steht.
Nicht gezeigt sind hierbei die die Randkante 3 mit Licht
beaufschlagenden Lichtquellen 6.
In dem unteren Bild in Fig. 4 ist dieselbe Lichtleiter
platte 2 dargestellt. Allerdings wird durch die hier nicht
gezeigte Lichtleiste, beziehungsweise die darin angeordneten
Lichtquellen 6 nun anders farbiges Licht in die
Lichtleiterplatte 2 eingekoppelt.
Dadurch leuchten die auf der Rückseite 5 aufgebrachten
Zeichen 20, 21, 22, 25 und 26 sowie 27 in einer anderen Farbe.
Die Tür 20 leuchtet jetzt in einer Warnfarbe, zum Bei
spiel rot. Sie kann zusätzlich mit Warnhinweiszeichen zum
Beispiel Blitzen 26 versehen sein. Die Türöffnung 21 ist so
dargestellt, daß sie als nicht frei zu erkennen ist. Aus der
Türöffnung 21 kann sich zum Beispiel eine Fig. 25, die Flam
men darstellen soll, erstrecken.
Auf diese Art und Weise läßt sich verdeutlichen, daß der
vorhandene Notausgang jetzt aufgrund von Gefahren versperrt
ist.
Das Männchen im Schattenriß 22 ist in einer Kontrastfar
be zu dem im oberen Bild der Fig. 4 gezeigten Männchen im
Schattenriß 22 dargestellt. Dies ermöglicht es, an ein und
derselben Stelle ein Männchen im Schattenriß 22 zu zeigen,
das einmal zur Tür hinläuft, siehe oberes Bild, und nun von
dieser Türöffnung 21 wegläuft.
Um die Bewegungsrichtung der Flüchtenden zusätzlich bes
ser zu steuern, kann das Bild zusätzlich mit Richtungshinwei
sern versehen sein, wie zum Beispiel einem Pfeil 27. Dieser
zeigt wie im oberen Bild der Fig. 4 bei freiem Fluchtweg in
Richtung der Tür 20/Türöffnung 21.
Bei blockiertem Fluchtweg zeigt der Pfeil 27 wie im un
teren Bild der Fig. 4 von dieser Tür 20/Türöffnung 21 weg.
Dabei stehen 2 grundsätzlich verschiedene Darstellungen für
den Pfeil 27 zur Verfügung.
Einerseits können sich die Farben des Pfeils 27 im obe
ren und unteren Bild der Fig. 4 unterscheiden. Andererseits,
kann die Pfeilspitze des Pfeils 27 im oberen Bild durch eine
separate Lichtquelle 6 angesteuert sein, die im unteren Bild
deaktiviert ist. Dadurch ist die zur Tür 20/Türöffnung 21
weisende Pfeilspitze nicht mehr erkennbar.
Statt dessen wird eine andere Lichtquelle 6 aktiviert.
Diese Lichtquelle 6 ist im oberen Bild der Fig. 4 nicht ak
tiv. In deren Lichtbahn 16 ist eine von der Tür 20/Türöffnung
21 wegweisende Pfeilspitze des Pfeils 27 angeordnet und nun
sichtbar.
Die Lichtquellen 6, die den Pfeilschaft zum leuchtenden
Erscheinen bringen, bleiben davon unberührt.
Es bietet sich hierbei zum Beispiel auch an, das Männ
chen im Schattenriß 22 im oberen Bild grün und im unteren
Bild rot zu halten. So ist unter anderem eine einwandfreie
Unterscheidung der gewünschten Bewegungsrichtungen möglich.
Durch die unterschiedliche Pigmentierung der Zeichen 20,
21, 22, 25 und 26 ist es möglich, durch gezielt eingekoppelte
Farben jeweils das gewünschte Zeichen zum Erscheinen zu brin
gen. Das zum jeweiligen Zeitpunkt nicht gewünschte Zeichen
erscheint durch sein verblassen beziehungsweise nicht leuch
ten als nicht existent.
Aufgrund der Anwendung von Leuchtdioden ist es hierbei
auch möglich die gesamte Anlage in einem kleinen Kästchen
unterzubringen, das über eine Notstromversorgung verfügt. Die
Notstromversorgung kann in Form von Batterien und/oder
Akkumulatoren vorliegen. Dies hat den Vorteil, daß die
Leuchtwirkung des Niedervoltdisplays 1, auch bei einem
totalen Stromverlust über längere Zeit, sichergestellt ist.
Die Aktivierung der einzelnen Zeichen kann einerseits
über einen Leitungsbus erfolgen. Zusätzlich kann jedoch auch
daran gedacht werden, Funk- oder Lichtsteuereinheiten einzu
bauen. Über solche Funk- und/oder Lichtsteuereinheiten kann
bei Beschädigung des Leitungsbusses weiterhin die Information
über freie Fluchtwege an ein solches Kästchen weitergegeben
werden.
Dies hat dann den Vorteil, daß sich die Bewegungen von
flüchtenden Menschenmengen effektiv steuern lassen.
Damit werden werden Tragödien, wie sie im Düsseldorfer
Flughafen auftraten, als verrauchte Fluchtwege als frei ge
kennzeichnet waren, vermieden.
1
Niedervoltdisplaysystem
2
Lichtleiterplatte
3
Randkante
4
Betrachterseite
5
Rückseite
6
Lichtquelle
7
Spiegelschicht
8
Licht
9
Zeichen
10
emittiertes Licht
11
Steuerkabel
12
Kabelstrang/Bus
13
Steuerung
14
Gestell
15
Lichtquelle aktiv
16
Lichtbahn
17
Zeichen
9
leuchtend, "N"
19
Totalreflektion
20
Tür
21
Türöffnung
22
Männchen im Schattenriß
25
Flammen
26
Blitze
27
Pfeil
Claims (35)
1. Lichtleiterplatte (2) mit einer Randkante (3), einer Be
trachterseite (4) und einer der Betrachterseite (4) ge
genüberliegenden Rückseite (5) und mit einer Lichtquelle
(6), deren Licht (8) über die Randkante (3) in die
Lichtleiterplatte (2) zum Zwecke von deren Durchwande
rung eingekoppelt wird, und mit aufgebrachten und von
der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen (9), dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeichen (9) aus undurchsichti
gem Material bestehen und auf der Rückseite (5) ange
bracht sind und daß die spektrale Zusammensetzung des
eingekoppelten Lichts (8) auf die spektralen Reflek
tionseigenschaften der aufgebrachten Zeichen (9) so ab
gestimmt ist, daß die in Richtung zur Betrachterseite
(4) emittierten Lichtstrahlen (10) das Zeichen (9) als
eigenständig leuchtend erscheinen lassen.
2. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruche 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) in ihrer Licht
abgabe steuerbar ist.
3. Lichtleiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine monochroma
tische Lichtquelle (6) ist.
4. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) aus verschie
denfarbig monochromatischen Lichtquellen (6) besteht.
5. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß einzelne monochromatische
Lichtquellen (6) jede für sich einzeln steuerbar sind.
6. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede einzelne monochromatische Lichtquel
le (6) ein separates Steuerkabel (11) besitzt.
7. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Lichtbahn (16) zu
mindest einer der monochromatischen Lichtquellen (6) auf
der Rückseite (5) genau das Zeichen (9) mit genau den
spektralen Reflektionseigenschaften versehen angebracht
ist.
8. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionseigen
schaften des Zeichens (9) mit zwei oder mehr Farben kor
respondieren.
9. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Korrespondenz zu den zwei oder mehr
Farben durch verschiedenfarbige Pigmente im Zeichen (9)
hervorgerufen wird.
10. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das mit mehreren Farben korrespon
dierende Zeichen (9) in der Mischfarbe Weiß sichtbar
ist.
11. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit mehreren Farben
korrespondierende Zeichen (9) in der Lichtbahn (16) der
jeweils eingekoppelten Farbe angeordnet ist.
12. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichen (9) je nach
eingesetzter Farbe in unterschiedlichen Konturen leuch
tend erscheint.
13. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichen (9) je nach
eingekoppelter Farbe des Lichts (8) seinen Sinn/Aus
druck/Aussage/Tatbestand verändert.
14. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß durch unterschiedliche
Pigmentierung unterschiedliche Zeichen (9) auf ein und
derselben Stelle angebracht sind.
15. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (9) im Hin
blick auf die spektrale Zusammensetzung des eingekoppel
ten Lichts (8) durch die Addition mehrerer Spektralfar
ben erkennbar nicht leuchtend erscheinen.
16. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (9) im Hin
blick auf die spektrale Zusammensetzung des eingekoppel
ten Lichts (8) durch die Addition mehrerer Spektralfar
ben erkennbar leuchtend erscheinen.
17. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen (9) im Hin
blick auf die spektrale Zusammensetzung des eingekoppel
ten Lichts (8) durch die Addition mehrerer Spektralfar
ben erkennbar weiß erscheinen.
18. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das Licht (8) an mehreren
Randkanten (3) eingekoppelt wird.
19. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit Licht (8)
beaufschlagten Randkanten (3) der Lichtleiterplatte (2)
so verspiegelt sind, daß das eingekoppelte Licht (8),
das auf die Spiegelfläche (7) trifft, wieder ins Innere
der Lichtleiterplatte (2) reflektiert wird.
20. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lichteinkopplung
vorgesehenen Randkanten (3) poliert sind.
21. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Randkanten (3)
ein mit einem im Spektralbereich des verwendeten Lichtes
in vorbestimmter Weise wirkendes Material gedampft be
ziehungsweise lackiert ist.
22. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten (3) pris
menförmig ausgebildet sind.
23. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 22, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Licht (8) an einer der prismen
förmig ausgebildeten Randkanten (3) eingekoppelt wird.
24. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Lichtleiterplatten (2) mit
einem Prisma oder einer prismenförmig ausgebildeten
Randkante (3) miteinander gekoppelt sind.
25. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Randkante (3) Sand-
Glas gestrahlt ist.
26. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten (3) durch
Profilleisten abgedeckt sind.
27. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen (6)
Leuchtdioden benutzt werden.
28. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 27, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leuchtdioden bei 12 Volt Be
triebsspannung mindestens 3 Watt Lichtleistung haben.
29. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (2)
in einem Gestell (14) befestigt ist.
30. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 29, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ansteuerung der Lichtquelle (6)
von außerhalb des aus Lichtleiterplatte (2), einem Ge
stell (14) und Leuchtdioden bestehenden Systems erfolgt.
31. Lichtleiterplatte (2) nach Anspruch 30, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mit Licht (8) beaufschlagte
Randkante (3) der Lichtleiterplatte (2) durch den Rand
des Gestells (14) bedeckt ist.
32. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 29 bis
31, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lichtquellen
(6) als Leuchtdiodenleiste unterhalb der Randkante (3)
im Gestell (14) befinden.
33. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 29 bis
32, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuervorrich
tung für die Leuchtdioden im Gestell (14) integriert
ist.
34. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 29 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiste der
Leuchtdioden als Lichtquelle (6) und die Lichtleiter
platte (2) so in das Gestell (14) eingesetzt sind, daß
bei einer Aufsicht von der Betrachterseite (5) auf die
Lichtleiterplatte (2) in einem Winkel von 0° bis 85°
bezüglich der Flächennormalen, die Leuchtdioden nicht
als Lichtquelle (6) erkennbar sind.
35. Lichtleiterplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterplatte (2)
unter Berücksichtigung der Totalreflektion (19) des ein
gekoppelten Lichtes (8) zumindest flächenweise konkav
beziehungsweise konvex gekrümmte Flächenstücke enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999162040 DE19962040A1 (de) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Lichtleiterplatte mit einer Randkante und aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999162040 DE19962040A1 (de) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Lichtleiterplatte mit einer Randkante und aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19962040A1 true DE19962040A1 (de) | 2001-07-26 |
Family
ID=7933833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999162040 Ceased DE19962040A1 (de) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Lichtleiterplatte mit einer Randkante und aufgebrachten und von der Betrachterseite wahrnehmbaren Zeichen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19962040A1 (de) |
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