DE202009015892U1

DE202009015892U1 - Homogeneously illuminated filament

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Publication number: DE202009015892U1
Application number: DE200920015892
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2019-11-21

Abstract

Schmale flächige Körper aus beliebigen geometrischen Formen – Leuchtkörper – mit einer lichtstarken und homogenen Ausleuchtung mit einer lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche, vorzugsweise Acrylglas, versehen, in welchen eine schmale, flexible Lichtquelle, vorzugsweise LED, umlaufend in die polierten Kanten der lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche eingesetzt wird und eine spezielle Verteilung des über die Kanten eingekoppelten Lichtes erfolgt.
– Zeichnung Nr. 2 Front –Narrow flat body of any geometric shapes - luminous - with a bright and homogeneous illumination with a photoconductive and transparent material surface, preferably acrylic glass, provided in which a narrow, flexible light source, preferably LED, circumferentially inserted into the polished edges of the photoconductive and transparent material surface and a special distribution of the light coupled over the edges takes place.
- Drawing No. 2 front -

Description

Erfindungsbeschreibunginvention description

Gegenstand des Gebrauchsmusters ist ein schmaler flächiger Körper in beliebig geometrischer Form, vorzugsweise in Buchstabenform, welcher durch eine spezielle Lichtverteilung des über die Kanten eingekoppelten Lichtes an seiner sichtbaren Oberflächenabdeckung mit einer sehr lichtstarken und homogenen Ausleuchtung versehen ist.object of the utility model is a narrow flat body in any geometric shape, preferably in letter form, which by a special light distribution of the over the edges of coupled light on its visible surface coverage provided with a very bright and homogeneous illumination is.

Stand der TechnikState of the art

Bislang ist bekannt, dass die Beleuchtung bei rechteckigen, quadratischen und anderen gleichmäßig geformten Leuchtkörpern durch Kanteneinkopplung von Licht und das Aufbringen eines gleichmäßigen Rasters (Gravur, Siebdruck) auf der Oberfläche der Abdeckscheibe des betreffenden Körpers realisiert wird.So far It is known that the lighting is rectangular, square and other uniformly shaped luminaires by edge coupling of light and the application of a uniform grid (Engraving, screen printing) on the surface of the cover of the relevant Body realized becomes.

Die Leuchtwirkung beruht auf der bekannten Totalreflektion des Lichtes in transparenten bzw. lichtleitenden Materialien. Das Licht wird über die polierten Kanten des Materials eingekoppelt und von den Oberflächen reflektiert. Es breitet sich wellenförmig in den transparenten und lichtleitenden Materialien aus mit dem Effekt, keine nennenswerten Verluste auf der andere Seite der Abdeckscheibe austretend zu erzeugen. Dieses Prinzip wird bei Lichtwellenleiter benutzt.The Illuminance is based on the known total reflection of the light in transparent or light-conducting materials. The light gets over the polished edges of the material coupled and reflected from the surfaces. It is undulating in the transparent and light-conducting materials with the Effect, no significant losses on the other side of the cover to produce exiting. This principle is used with optical fibers used.

Bekannt ist ebenfalls, dass durch Bearbeitung der Oberfläche lichtleitender und transparenter Oberflächenmaterialien an Stelle der Reflektion eine Lichtbrechung auftritt und das gebrochene Licht an den bearbeiteten Stellen an der Oberfläche des Materials austritt. Der hierbei bekannte Effekt ist, dass die Oberfläche des Materials zu leuchten beginnt. Dieses wird bislang für die Hintergrundbeleuchtung von Notebooks oder Flachbildschirmen benutztKnown is also that by processing the surface of light-conducting and transparent surface materials instead of the reflection a refraction of light occurs and the refracted Light comes out at the machined places on the surface of the material. The well-known effect is that the surface of the material to shine starts. This is so far for the backlight of notebooks or flat screens used

Aufgabenstellung:Task:

Bisher entsteht bei beliebig geformten Leuchtkörpern der Effekt, dass die leuchtenden Bereiche der lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche mit geringen Abständen zur einkoppelnden Lichtquelle deutlich heller leuchten als weit entfernt liegende. Bei den in Form von Buchstaben verwandten, beliebig geformten Leuchtkörpern mit unterschiedlicher Strichstärke, den so genannten „Serifenbuchstaben”, ergeben sich Bereiche mit geringer Strichstärke, die deutlich heller leuchten als die Bereiche mit größerer Strichstärke. Die Buchstaben beliebig geformter Leuchtkörper erscheinen dem Betrachter unterschiedlich beleuchtet. Sie wirken ”fleckig”.So far arises in arbitrarily shaped lamps the effect that the luminous areas of the light-conducting and transparent material surface with small distances to the coupling light source shine much brighter than far distant. In the case of those in the form of letters, any shaped luminaires with different line width, the so-called "serif character" areas of low line weight that shine much brighter as the areas with greater line width. The Letters of arbitrarily shaped luminous bodies appear to the viewer illuminated differently. They look "stained".

Dies trifft auf alle Leuchtkörper zu, die durch ihre beliebig gewählte Form notgedrungener Weise unterschiedliche Abstände zur einkoppelnden Lichtquelle aufweisen.This meets all luminous bodies to, by their arbitrarily chosen Form perforated way different distances to the coupling light source exhibit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen beliebig geformten Leuchtkörper herzustellen, der aus lichtleitenden und transparenten Oberflächenmaterial besteht – vorzugsweise aus transparenten Acrylglas – mit dem Ziel, einen gleichmäßigen Lichtaustritt über die gesamte Oberfläche des lichtleitenden und transparenten Oberflächenmaterials des beliebig geformten flächigen Körpers zu erreichen. Insbesondere aus dem Grunde, da der – wie vorgenannt – gestaltete Leuchtkörper mit homogener Ausleuchtung in so geringen Bautiefen eingebaut werden kann, dass ein flächenbündiger Einbau in standardisierten Plattenmaterialien erfolgen kann. Die so bestückten Platten können wie normale Bauteile, z. B. Innenausbau, Fassadenbau, Messe- und Ausstellungsbau, verwendet werden und benötigen nur einen Anschluss an eine Versorgungsspannung von 12 V. Der nachträgliche Einbau in Büros, Läden, Privatwohnungen, Fassaden ist problemlos möglich. Durch den Einbau in die Baustoffplatten ist kein zusätzlicher Leuchtkörper auf die Wand nötig, sondern die Wand leuchtet selbst.Of the Invention is based on the object to produce an arbitrarily shaped filament, the consists of light-conducting and transparent surface material - preferably made of transparent acrylic glass - with the goal of uniform light emission over the entire surface of the photoconductive and transparent surface material of the arbitrary shaped flat body to reach. In particular, for the reason that - as previously - designed illuminant can be installed with homogeneous illumination in such shallow depths, that a flush installation can be done in standardized plate materials. The so equipped plates can like normal components, eg. B. Interior, facade construction, trade fair and Exhibition building, used and only need one connection a supply voltage of 12 V. Subsequent installation in offices, shops, private homes, Facades is possible without any problem. Due to the installation in the building material panels, there is no additional lighting element the wall needed, but the wall shines itself.

Erfindungsbeschreibung:Description of the invention:

Die Erfindung betrifft schmale flächige Körper mit beliebigen geometrischen Formen, insbesondere Buchstabenformen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass diese Körper auf der lichtleitenden, transparenten, vorzugsweise aus Acrylglas bestehenden Oberfläche mit einer Liniengravur versehen sind, die eine spezielle Lichtverteilung des über die Kanten eingekoppelten Lichtes und damit eine sehr lichtstarke homogene Ausleuchtung in ihrer lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche erreicht.The Invention relates to narrow area body with any geometric shapes, in particular letter shapes, which are characterized in that these bodies on the light-conducting, transparent, preferably made of acrylic glass existing surface with a line engraving which have a special light distribution over the edges coupled light and thus a very bright homogeneous Illumination achieved in their light-conducting and transparent material surface.

Dem liegt folgender erfindungsgemäßer Gedanke zugrunde:the is the following inventive idea based on:

A.A.

Die künstliche Lichteinspeisung erfolgt in der Hauptsache durch eine schmale, flexible LED-Lichtquelle, die umlaufend in die polierten Kanten der lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche, vorzugsweise transparentes Acrylglas, eingesetzt werden. Weitere schmale Lichtquellen sind möglich. Die unterschiedliche Verteilung zwischen Totalreflektion und Lichtbrechung bestimmt den Lichtaustritt über die lichtleitende und transparente Materialoberfläche des Leuchtkörpers, der vorzugsweise aus Acrylglas besteht, und steuert dabei die Helligkeit der unterschiedlich breiten Segmente der Materialoberfläche des mit einer beliebigen geometrischen Form, vorzugsweise Buchstabenformen, versehenen Leuchtkörpers. Der so gestaltete Leuchtkörper weist in den schmalen Segmenten mit wenig Abstand zur eingekoppelten Lichtquelle mehr Totalreflektion auf und bricht das Licht weniger als an den breiten Segmenten der Materialoberfläche des mit einer beliebig geometrischen Form versehenen Leuchtkörpers mit mehr Abstand zur Lichtquelle, starker Lichtbrechung und weniger Totalreflektion.The artificial light is fed in the main by a narrow, flexible LED light source, which are used circumferentially in the polished edges of the light-conducting and transparent material surface, preferably transparent acrylic glass. More narrow light sources are possible. The different distribution between total reflection and refraction determines the light emission via the photoconductive and transparent material surface of the filament, which is preferably made of acrylic glass, and controls the brightness of different width segments of the material surface of any geometric shape, preferably letter forms, provided filament. The filament designed in this way has more total reflection in the narrow segments with little distance to the coupled-in light source and breaks the light less than at the broad segments of the material surface of the filament provided with an arbitrarily geometrical shape with more distance to the light source, strong refraction of light and less total reflection.

B.B.

Dabei ist in die lichtleitende und transparente Materialoberfläche des schmalen flächigen Leuchtkörpers mittels eines V-förmigen Gravurstichels je nach Eintauchtiefe (Grauwert des Bildes) ein Raster mit verschiedenen tiefen und damit breiten Linien auf der Oberfläche des Acrylglases graviert. Dies stellt ein Abbild des zuvor erstellten Graustufenbildes dar, wobei die dunklen und hellen Bereiche des Bildes mit unterschiedlich breiten und tiefen Linien versehen sind. Das vorgenannte Graustufenbild wird durch zwei Software-Programme realisiert und mittels einer 3D-fähigen CNC-Fräsmaschine umgesetzt. Dabei wird die Entscheidung, ob es zu einer Lichtleitung (Totalreflektion) oder zu einem Lichtaustritt (Lichtbrechung) kommt, zum einen durch einen weißen Farbverlauf (im Anschluss auch Graustufenbild genannt) von den Kanten des Objektes zu dessen Mittellinien und durch die anschließende Vektorisierung dieses Verlaufs bestimmt. Der Farbverlauf auf der Materialoberfläche des schmalen flächigen Leuchtkörpers wird von einem Grafikprogramm erstellt, wobei aus einem beliebig geformten Zeichen, Buchstaben, Logo ein Graustufenbild generiert wird, bei dem ein Hell/Dunkel-Verlauf von den Außenkanten zur Mitte angelegt wird. Dieses wird von einem Grafikprogramm erstellt, wobei aus der beliebigen geometrischen Form (Zeichen, Buchstaben oder Logo) ein Graustufenbild generiert wird, bei dem ein Hell/Dunkel-Verlauf von den Außenkanten zur Mitte angelegt wird. Dieses Graustufenbild wird in einem 3-D-Fräsprogramm in einen Linienraster umgerechnet. Den Hell/Dunkelbereichen werden je nach Grauwert verschiedene Frästiefen zugeordnet.there is in the photoconductive and transparent material surface of the narrow plane filament by means of a V-shaped Engraving stylus depending on the depth of immersion (gray value of the image) a grid with different deep and therefore wide lines on the surface of the Engraved acrylic glass. This is an image of the previously created Grayscale image, where the dark and light areas of the Image are provided with different widths and deep lines. The aforementioned grayscale image is through two software programs realized and using a 3D-capable CNC milling machine implemented. In the process, the decision as to whether there is a light pipe (total reflection) or to a light exit (refraction) comes through, on the one hand a white one Color gradient (also called grayscale image) from the edges of the object to its centerlines and by the subsequent vectorization determines this course. The gradient on the material surface of the narrow plane Illuminant becomes created by a graphics program, taking from an arbitrarily shaped Characters, letters, logo a grayscale image is generated at which creates a light / dark gradient from the outer edges to the middle becomes. This is created by a graphics program, where from the any geometric shape (character, letter or logo) a grayscale image is generated in which a light / dark gradient from the outer edges to the middle is created. This grayscale image is in a 3-D milling program converted into a line grid. Become the light / dark areas depending on the gray value different cutting depths assigned.

– siehe Zeichnung 1 –- please refer Drawing 1 -

Die lichtleitende und transparente Materialoberfläche des schmalen flächigen Leuchtkörpers, vorzugsweise des Acrylglases, wird in einem Farbverlauf von außen nach innen mit einer stark reflektierenden, weißen Farbe bedruckt.The photoconductive and transparent material surface of the narrow planar luminous body, preferably of the acrylic glass, is reflected in a gradient from the outside printed on the inside with a highly reflective, white color.

Anschließend wird dieser Farbverlauf in ein Vektorbild umgerechnet und graviert.Subsequently, will this gradient converted into a vector image and engraved.

Es wird ein V-förmiger Gravurstichel verwendet, der je nach Eintauchtiefe (Grauwert des Bildes) ein Raster mit verschieden tiefen und damit breiten Linien auf der Oberfläche des Acrylglases graviert. Es entsteht ein Abbild des zuvor erstellten Graustufenbildes, wobei die dunklen Bereiche des Bildes mit tiefen, breiten Linien und die hellen mit schmalen, flachen Linien dargestellt sind.It becomes a V-shaped one Engraving stylus used, depending on the depth of immersion (gray value of Picture) a grid with different deep and thus wide lines on the surface the acrylic glass engraved. It creates an image of the previously created Grayscale image, where the dark areas of the image are deep, wide lines and the bright ones are shown with narrow, flat lines are.

Aufgrund der Tatsache, dass die Lichtbrechung im Bereich mit tiefen und breiten Gravuren deutlich höher ist als die Lichtbrechung in Bereichen mit flachen schmalen Linien, lässt sich durch die Leuchtkraft der unterschiedlich breiten Segmente der lichtleitenden und transparenten Materialoberfläche des ungleichmäßig geformten Körpers steuern und eine sehr helle und homogene Ausleuchtung realisieren. Die Graustufenlinien zeigen sich an der lichtleitenden und transparenten Oberfläche des Leuchtkörpers mit einer beliebigen geometrischen Form.by virtue of the fact that the refraction of light in the area with deep and wide Engravings much higher is the refraction of light in areas with flat narrow lines, let yourself by the luminosity of the different width segments of the photoconductive and transparent material surface of the unevenly shaped body control and realize a very bright and homogeneous illumination. The gray scale lines show up at the light-guiding and transparent surface of the filament with any geometric shape.

Anhang: Blatt AAppendix: Sheet A

Teil 1:

A: Farbverlauf mit stark reflektierender weißer Farbe von außen zur Mittelinie des Objektes und Gravur dieses Verlaufes mit verschiedenen Tiefen erzeugt verschieden starke Lichtbrechung an der Oberfläche und damit eine unterschiedlichen Lichtbrechung. Je mehr Weiß, je tiefer die Gravur, desto heller leuchtet die Scheibe an diesen Stellen.
B: LED-Streifen flexibel zur Lichteinkopplung
F: Transparentes lichtleitendes Material (12 mm Acrylglas)
X: Totalreflektion in der transparenten Scheibe
Y: Lichtaustritt an der Rückseite

Part 1:

A: Color gradient with strongly reflecting white color from the outside to the center line of the object and engraving of this course with different depths produces differently strong light refraction on the surface and thus a different light refraction. The more white, the deeper the engraving, the brighter the disc will shine at these spots.
B: LED strip flexible for light coupling
F: Transparent light-conducting material (12 mm acrylic glass)
X: Total reflection in the transparent pane
Y: Light emission at the back

Teil 2:

A: Farbverlauf mit stark reflektierender weißer Farbe von außen zur Mittelinie des Objektes und Gravur dieses Verlaufes mit verschiedenen Tiefen erzeugt verschieden starke Lichtbrechung an der Oberfläche und damit eine unterschiedlichen Lichtbrechung. Je mehr Weiß, je tiefer die Gravur, desto heller leuchtet die Scheibe an diesen Stellen.
B: LED-Streifen flexibel zur Lichteinkopplung
F: Transparentes lichtleitendes Material (12 mm Acrylglas)
D: Weiße Kunststoffplatte als Reflektionstafel, nicht mit Streuscheibe verbunden
E: Satinierte, lichtstreuende Acrylglasscheibe
Y: Lichtaustritt an der Rückseite

Part 2:

A: Color gradient with strongly reflecting white color from the outside to the center line of the object and engraving of this course with different depths produces differently strong light refraction on the surface and thus a different light refraction. The more white, the deeper the engraving, the brighter the disc will shine at these spots.
B: LED strip flexible for light coupling
F: Transparent light-conducting material (12 mm acrylic glass)
D: White plastic plate as a reflection board, not connected with lens
e: Satinised, light-diffusing acrylic glass pane
Y: Light emission at the back

Teil 3:

A: Farbverlauf mit stark reflektierender weißer Farbe von außen zur Mittelinie des Objektes und Gravur dieses Verlaufes mit verschiedenen Tiefen erzeugt verschieden starke Lichtbrechung an der Oberfläche und damit eine unterschiedlichen Lichtbrechung. Je mehr Weiß, je tiefer die Gravur, desto heller leuchtet die Scheibe an diesen Stellen.
B: LED-Streifen flexibel zur Lichteinkopplung
D: Satinierte, lichtstreuende Acrylglasscheibe
E: Weiße Kunststoffplatte als Reflektionstafel, nicht mit Streuscheibe verbunden
F: Transparentes lichtleitendes Material (8 mm Acrylglas)
X: Totalreflektion in der transparenten Scheibe
Y: Lichtaustritt an der gravierten Acrylglasscheibe
W: Abdeckung Gipskartonplatte

Part 3:

A: Color gradient with strongly reflecting white color from the outside to the center line of the object and engraving of this course with different depths produces differently strong light refraction on the surface and thus a different light refraction. The more white, the deeper the engraving, the brighter the disc will shine at these spots.
B: LED strip flexible for light coupling
D: Satinised, light-diffusing acrylic glass pane
e: White plastic plate as a reflection board, not connected with lens
F: Transparent light-conducting material (8 mm acrylic glass)
X: Total reflection in the transparent pane
Y: Light emission on the engraved acrylic glass pane
W: Cover plasterboard

Claims

Narrow flat body from any geometric shapes - luminous bodies - with a bright and homogeneous illumination with a light-conducting and transparent Material surface, preferably acrylic glass, provided, in which a narrow, flexible Light source, preferably LED, encircling the polished edges the light-conducting and transparent material surface used and a special distribution of the coupled over the edges Light is done. - drawing No. 2 front -

Narrow flat body made of any geometric shapes - characterized that the photoconductive and transparent material surface thereof is provided with different widths and deep engraving lines.

Narrow flat body made of any geometric shapes - characterized that due to the aforementioned different deep and wide Engravings on the material surface of the filament the refraction of light significantly higher is as the refraction of light in the area with flat, narrow lines, the luminosity of different width segments of the photoconductive and transparent material surface of unevenly shaped body can be controlled so that in the narrow segment with little distance to einkoppelnden light source more total reflection and little refraction occurs and at the broad segments of the material surface of the with a random geometrical shape provided with luminous body more distance to the light source strong refraction and less total reflection arise by the distribution of light pipe (total reflection)) and light emission (refraction) a bright and homogeneous illumination the filament takes place. - drawing No. 2 - section

The luminous bodies described in the preceding claims are characterized in that the with any geometric Molded filament can be used in such a small depth that a flush mounting in standardized board material (gypsum plaster boards, MDF boards, Cement boards, floor coverings, parquet Masonry and other wall coverings from a thickness of 9 mm) possible is, the filament only need a connection to a supply voltage of 12 V and the so populated Panels for interior, façade, exhibition and exhibition use Find. - please refer Drawing No. 3