DE3907805A1 - Leuchtpult - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leuchtpult mit einem Hohlkörper, an dessen Boden und Seitenwänden innenseitig eine reflektierende Schicht angebracht und in dem als Lichtquelle eine Leuchtröhre ange­ ordnet ist, sowie die Lichtaustrittsöffnung mit einer Streufläche versehen ist.

Leuchtpulte gattungsgemäßer Art sind bekannt und sie dienen der Herstellung einer gleichmäßig aus­ geleuchteten, jedoch kalten Arbeitsfläche, auf die durchleuchtungsfähige Vorlagen aufgelegt sowie in der Technik, der Medizin, dem graphischen Gewerbe sowie im Labor kleinste Details betrachtet und untersucht werden können. Bei den bekannten Leucht­ pulten sind die Lichtquellen unter der Arbeitsflä­ che angeordnet, so daß sich in nachteiliger Weise eine vergleichsweise hohe Bauweise ergibt mit der Folge, daß das Arbeiten aufgrund der unnatürlichen Armstellung rasch zu Ermüdungen führt. Weiter er­ gibt sich eine Erwärmung der aufgelegten Objekte sowie eine ungleichmäßige Ausleuchtung, die die auf der Unterseite befindlichen Lampen erkennbar macht. Bekannt ist weiter die Verwendung von Licht­ leitern mit stirnseitigen punktuellen Halogenlam­ pen, die eine sehr flache Bauweise zulassen, deren Nachteil jedoch in der geringen Lichtausbeute sowie einer zu Farbverfälschungen Anlaß gebenden unzu­ reichenden Farbtemperatur bestehen.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines Leuchtpultes geringer Höhe, jedoch gleichmäßiger Ausleuchtung zur Aufgabe gemacht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge­ löst, daß in Lichtausbreitungsrichtung vor der Streufläche eine teildurchlässige Schicht ange­ ordnet ist, deren Lichtdurchlässigkeit zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Lichtaustritts­ öffnung mit wachsendem Abstand von der Licht­ quelle zunimmt.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß in Lichtausbreitungsrichtung vor der Streufläche eine teildurchlässige Schicht angebracht wird, deren Funktion darin besteht, einmal das auf den undurchlässigen Teil auftreffende Licht zusam­ men mit dem Boden und den Seitenwänden weiter­ zuleiten und den gesamten Hohlkörper in seinem Inneren auszuleuchten und zum anderen das auf den durchlässigen Bereich der Schicht auftreffende Licht über die Lichtaustrittsöffnung nach außen hin abzugeben. Auf deren Fläche wechseln sich Be­ reiche der Durchlässigkeit mit denen der Reflexion bzw. Absorption ab. Trotz punktueller Anordnung der Lichtquellen erreicht man die erforderliche gleichmäßige Ausleuchtung aufgrund der Tatsache, daß die lichtdurchlässigen Bereiche der Schicht anteilsmäßig mit wachsendem Abstand von der Licht­ quelle zunehmen und zwar derart, daß der geringer werdenden Lichtintensität entgegengewirkt und im Resultat eine über die gesamte Fläche gleichmäßige Ausleuchtung der Lichtaustrittsöffnung entsteht. Die Streufläche dient der Homogenisierung des durchtretenden Lichtstrahles.

Der Begriff Leuchtröhre ist im Sinne der Erfindung weit auszulegen und umfaßt alle Arten von stabför­ migen Leuchtkörpern, wobei unerheblich ist, ob in­ nerhalb des Stabes das Licht von einzelnen singu­ lären Lichtpunkten emittiert oder das Licht über die gesamte Länge gleichmäßig erzeugt wird. Hier­ zu zählen Blitz- und Halogenröhren sowie glei­ chermaßen aus einer Vielzahl punktueller Halo­ genlampen gebildete Leuchtleisten (häufig auch als Leuchtstoffröhre mit Kaltelektrode bezeich­ net) oder um eine als besonders bevorzugt ange­ sehene Leuchtstoffröhre, in der Fachsprache im Gegensatz zu den Leuchtröhren als Leuchtstoffröh­ re mit Glühelektroden angegeben. Letztere haben den Vorteil großer Lichtausbeute und optimaler Farbtemperatur.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind vielfältig: Zunächst bedingt die Hohlkörperkon­ struktion sowie der Verzicht auf aufwendige Re­ flektorsysteme ein die Handhabung wesentlich er­ leichterndes geringes Eigengewicht. Der unvermeid­ lich mit wachsendem Abstand sich verringernde Lichtintensität wird durch zunehmende Durchläs­ sigkeit der teildurchlässigen Schicht entgegen­ gewirkt, so daß sich eine gleichmäßige Ausleuch­ tung der Lichtaustrittsöffnung unterstützt durch die Streufläche ergibt.

Die konkrete bauliche Gestaltung der teildurch­ lässigen Schicht steht im Rahmen der Erfindung weitgehend frei. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird diese teildurchlässige Schicht durch ein Gitter gebildet, deren Licht­ durchlässigkeit über ein veränderliches Gitter­ öffnungsverhältnis beeinflußt wird.

In einer Alternative wird die teildurchlässige Schicht aus einem mit einer Prägung oder einem Siebdruck versehenen lichtdurchlässigen Träger hergestellt. In jenen Bereichen, in denen sich weder eine Prägung noch ein Siebdruck findet, ist Lichtdurchlässigkeit gegeben. Den soeben beschrie­ benen Ausführungsformen gemeinsam ist, daß sich lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Flä­ chenbereiche aneinanderreihen und die Gesamt­ fläche ergeben, wobei durch die in Lichtausbrei­ tungsrichtung dahinter angeordnete Streufläche eine Homogenisierung und Vergleichmäßigung der Ausleuchtung bewirkt wird.

In den bisherigen Ausführungen wurde offenge­ lassen, wie die lichtundurchlässigen Bereiche der Schicht in optischer Hinsicht auszugestal­ ten sind. Prinzipiell ist denkbar, daß das auftreffende, nicht durchgelassene Licht ab­ sorpiert oder aber alternativ reflektiert wird. Da Absorption ein unerwünschter Lichtverlust bedeutet, ist empfehlenswert, den nicht durch­ lässigen Teil der Schicht reflektierend aus­ zubilden, so daß das Licht auf Boden oder Sei­ tenwände zu umgelenkt wird, mit der Folge, daß ein Lichttransport über große Entfernungen von der Lichtquelle weg ohne nennenswerte Ver­ luste möglich wird, so daß man eine hohe Licht­ ausbeute im Ergebnis erhält. Der auf die un­ durchlässige Schicht auftreffende Lichtstrahl wird dann entweder nur durchgelassen oder nur reflektiert.

Um eine vollständige Homogenisierung des an der Arbeitsfläche ankommenden Lichtes zu errei­ chen, muß ein Mindestabstand der Streufläche von der teildurchlässigen Schicht eingehalten wer­ den. Er wird in seinem Minimum bestimmt durch die Größe der Strukturdurchmesser der durchläs­ sigen und/oder undurchlässigen Bereiche. Bei Unterschreiten des Abstandes treten Inhomoge­ nitäten der Intensität des austretenden Lich­ tes auf. Hinzu kommt, daß durch den zur Homo­ genisierung erforderlichen Abstand ein Luft­ polster gebildet wird, welches zur Wärmeiso­ lierung beiträgt und eine Erwärmung der Streu­ fläche folglich auch der Arbeitsfläche weitge­ hend verhindert.

Grundsätzlich ist der Ort der Anbringung der Leuchtröhre im Rahmen der Erfindung beliebig. Werden sie unmittelbar unter der als Arbeits­ fläche dienenden Lichtaustrittsöffnung posi­ tioniert, empfiehlt sich zur Maximierung der Lichtausbeute das Reflexionsverhalten im Ab­ stand von der Leuchtröhre unterschiedlich zu wählen, d.h. unmittelbar unterhalb der Leucht­ röhre das auftreffende Licht vollständig zu reflektieren, mit zunehmendem Abstand von der Leuchtröhre jedoch den diffus reflektierenden Anteil zu erhöhen und damit zur Ausleuchtung zu nutzen. In unmittelbarer Nachbarschaft der Leuchtröhre erhält man durch das unmittelbar abgestrahlte Licht bereits eine so hohe Aus­ leuchtung, daß in diesen Bereichen die diffuse Reflexion am Boden als wenig sinnvoll erscheint. Hingegen ist mit zunehmendem Abstand der Ab­ schwächung der unmittelbar abgestrahlten Licht­ intensität entgegenzuwirken, in dem sich der zusätzliche, vom Boden diffus reflektierte An­ teil addiert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Leuchtröhre an der Stirnseite ange­ bracht. Der Vorteil dieser Anordnung ist in mehr­ facher Hinsicht entscheidend: So kann das Leucht­ pult extrem niedrig gebaut werden. Des weiteren erfolgt keine Erhitzung der als Arbeitsfläche dienenden Lichtaustrittsöffnung.

Verstärkt wird dieser Effekt, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der die Leuchtröhre umgeben­ de Raum mit einer Kühlung, beispielsweise in Form von Kühlrippen und -öffnungen versehen ist, so daß die erwärmte Luft abströmen und durch kühlere ersetzt werden kann, woraus sich eine Küh­ lung resultiert. Ähnlich wirkt die Anbringung ei­ ner lichtdurchlässigen Trennwand in der Nähe der Leuchtröhre durch die das Eindringen der Wärme in den restlichen Bereich durch Konvektion unter­ bunden wird.

Beide vorbeschriebenen Maßnahmen bewirken, daß eine Erwärmung der Arbeitsfläche unterbleibt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu­ tert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Leuchtpult mit stirnseitig ange­ brachter Lichtquelle,

Fig. 2 ein Leuchtpult mit zwei im Inneren angeordneten Lichtquellen.

Der das Leuchtpult umgrenzende Hohlkörper (1) be­ steht aus einem Boden (2) sowie den Seitenwänden (3). Im Bereich der linken Stirnseite ist eine Lichtquelle (4) angeordnet. An der Oberseite, au­ ßerhalb des Bereiches der Lichtquelle (4) befin­ det sich die der Homogenisierung des austretenden Lichtes dienende Streufläche (5).

Kern der Erfindung ist, daß in Lichtausbreitungs­ richtung vor und im Abstand zur Streufläche (5) eine teildurchlässige, teilreflektierende Schicht (6) angeordnet ist, die im gezeigten Ausführungs­ beispiel aus einem lichtdurchlässigen Träger (7) mit einem oberflächlich aufgebrachten Druck (8) besteht, der räumlich so angeordnet ist, daß sich die Lichtdurchlässigkeit mit wachsendem Abstand von der Lichtquelle (4) erhöht. Anders formuliert wird der durch die Schicht (6) reflektierte An­ teil umso größer, je näher der Auftreffpunkt an der Lichtquelle (4) liegt.

Zur Vermeidung der Erwärmung des Leuchtpultes bzw. der Arbeitsfläche findet sich in unmittelba­ rer Nachbarschaft zur Lichtquelle (4) eine den Wärmestrom unterbindende, jedoch lichtdurchlässi­ ge Trennwand (9) sowie weiterhin Kühlöffnungen (10) und oberseitig Kühlrippen (11). Sämtliche vorbeschriebenen Maßnahmen bewirken eine Reduzie­ rung der Erhitzung von weiten Teilen des Leucht­ pultes und letztlich auch der durch die Streuflä­ che (5) definierten und als Arbeitsfläche dienen­ den Lichtaustrittsöffnung.

Wie durch die Lichtstrahlen (12) angedeutet, pas­ siert das von der Lichtquelle (4) ausgehende Licht zunächst die Trennwand (9) und wird an der Innenseite des Bodens (1) sowie teilweise an der Schicht (6) reflektiert und hierdurch im Inneren des Hohlkörpers (1) weitergeleitet. Die auf die Schicht (6) auftreffenden Lichtstrahlen (12) wer­ den, sofern keine Reflexion stattfindet durchge­ lässen und gelangen zu der eine Homogenisierung bewirkende Streufläche (5).

Das in Fig. 2 dargestellte Leuchtpult besteht ebenfalls aus einem Hohlkörper (1) mit einem Bo­ den (1) und Seitenwänden (3), jedoch befinden sich im Inneren zwei Lichtquellen (4). Der Hohl­ körper (1) ist nach oben ebenfalls durch eine aus einem Träger (7) mit darauf angeordnetem Druck (8) bestehenden Schicht abgedeckt, worüber eine der Homogenisierung dienende Streufläche (5) angeordnet ist. Der Aufbau stimmt abgesehen von der räumlichen Anordnung der Lichtquellen (4) weitgehend mit der in Fig. 1 beschriebenen über­ ein, so daß ein näheres Eingehen hierauf überflüs­ sig erscheint.

Die Unterschiede bestehen darin, daß aufgrund der Tatsache zweier Lichtquellen (4) die Bereiche der teilreflektierenden Schicht (6) in der Nähe der Lichtquellen (4) am stärksten reflektieren bzw. umgekehrt formuliert mit zunehmendem Abstand die Lichtdurchlässigkeit zunimmt.

Im Bereich des innenseitig mit einer reflektie­ renden Schicht versehenen Bodens (2) befinden sich im Abstand von den Lichtquellen (4) ein flächenmäßig zunehmender Anteil an eine diffuse Reflexion bewirkenden Bereichen (13). Das auf­ treffende Licht wird dort in Folge des Kosinus­ gesetzes im wesentlichen in Richtung der Streu­ fläche (5) umgelenkt. Darüber hinaus haben die Bereiche (13) diffuser Reflexion die Aufgabe, sicherzustellen, daß nicht zuviel Licht bis an die Seitenwände (3) gelangt und damit zu Rückre­ flexionen in Richtung auf die Lichtquelle (4) zu Anlaß gibt.

Im Ergebnis erhält man ein niedrig bauendes Leuchtpult von geringem Eigengewicht, höher Lichtausbeute und gleichmäßiger Ausleuchtung der Arbeitsfläche, ohne sie hierbei nennens­ wert zu erwärmen.

Claims (10)

1. Leuchtpult mit einem Hohlkörper, an dessen Bo­ den und Seitenwänden innenseitig eine reflektie­ rende Schicht angebracht und in dem als Lichtquel­ le eine Leuchtröhre angeordnet sowie die Licht­ austrittsöffnung mit einer Streufläche versehen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß in Lichtausbreitungsrichtung vor der Streufläche (5) eine teildurchlässige Schicht (6) angeordnet ist, deren Lichtdurch­ lässigkeit zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Lichtaustrittsöffnung mit wachsendem Abstand von der Lichtquelle (4) zunimmt.

2. Leuchtpult nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ quelle (4) eine Leuchtstoffröhre ist.

3. Leuchtpult nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die teildurchlässige Schicht (6) ein Gitter mit veränderlichem Gitteröffnungsverhältnis ist.

4. Leuchtpult nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die teildurchlässige Schicht (6) ein mit einer Prägung oder einem Siebdruck (8) versehener lichtdurchlässiger Träger (7) ist.

5. Leuchtpult nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässigen Bereiche der Schicht (6) reflektierend sind.

6. Leuchtpult nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Minimalabstand der Streufläche (5) der teildurchlässigen Schicht (6) größer als der Strukturdurchmesser von deren durchlässigen und/oder undurchlässigen Bereiche ist.

7. Leuchtpult nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei oberhalb des Bodens (2) befindlicher Leuchtröhre der diffus reflektierende Anteil des Bodens (2) mit wachsendem Abstand von der Leuchtröhre zunimmt.

8. Leuchtpult nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine an der Stirnseite angebrachte Leuchtröhre.

9. Leuchtpult nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Leuchtröhre umgebende Raum eine Küh­ lung, z. B. Kühlöffnungen (10) und Kühlrippen (11), aufweist.

10. Leuchtpult nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leucht­ röhre vom restlichen Bereich des Hohlkörpers (1) durch eine lichtdurchlässige Trennwand (9) abge­ trennt ist.