DE4325115A1

DE4325115A1 - Illumination device

Info

Publication number: DE4325115A1
Application number: DE19934325115
Authority: DE
Inventors: Peter Crombach; Udo Prof Rohlfing
Original assignee: Docter Optic Wetzlar GmbH
Current assignee: Docter Optics SE
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1995-04-06

Abstract

An illumination device is described for illuminating a plane useful surface in accordance with a predetermined characteristic. The device is distinguished by the combination of a strip-shaped light guide with a glass body, the light inlet surface and the light outlet surface of the glass body consisting of optically active surfaces which are pressed so as to be shiny. These optically active surfaces may either be aspheric surfaces, but they can also be hand-forged surfaces, or they may also consist of a combination of both types of surfaces. The light inlet surface and the light outlet surface of the glass body may in particular be at an angle relative towards each other. In this case, the glass body has a mirrored surface which deflects the illumination beams from the one surface to the other surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, mit vorge gebener Ausleuchtcharakteristik, die vorzugsweise zur Beleuch tung einer Lese- oder Schreibfläche dienen kann.The invention relates to a lighting device with pre given illumination characteristics, preferably for lighting device can serve as a reading or writing surface.

In an sich bekannter Weise besteht diese Beleuchtungseinrich tung aus der Kombination eines strangförmigen Lichtleiters, z. B. aus einem Lichtleitstab oder aus einem Bündel von Licht leitfasern, mit einem Glaskörper. In einer solchen Kombination erfüllt der Lichtleiter die Aufgabe, das Licht in die Umge bung der auszuleuchtenden Fläche zu transportieren , während dem Glaskörper die Aufgabe zufällt, dieses Licht entsprechend der vorgegebenen Charakteristik auf die auszuleuchtende Fläche zu verteilen.This lighting device consists in a manner known per se device from the combination of a strand-shaped light guide, e.g. B. from a light guide rod or from a bundle of light conductive fibers, with a vitreous body. In such a combination the light guide fulfills the task, the light in the reverse exercise to transport the area to be illuminated while the task is assigned to the vitreous body, this light accordingly the specified characteristics on the surface to be illuminated to distribute.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, die in der Herstellung billig ist und trotzdem ein Höchstmaß an charakteristikgetreuer Ausleuchtung liefert.The invention has for its object such To create lighting equipment that is in the making is cheap and still has the highest level of characteristic Illumination provides.

Diese Aufgabe ist durch eine Beleuchtungseinrichtung gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.This task is solved by a lighting device, which has the features specified in claim 1.

Hauptmerkmal ist dabei, daß die optisch wirksamen Flächen des Glaskörpers aus blankgepreßten Flächen bestehen. Unter solchen "blankgepreßten" Flächen sind Flächen zu verstehen, die mit einer solch hohen Genauigkeit im Preßverfahren herge stellt sind, daß sich eine Formgebung durch Schleifen oder Polieren erübrigt: die Flächen können so wie sie aus der Form kommen in den Strahlengang eingesetzt werden und gewährleisten dann die gewünschte lichtbrechende Wirkung bzw. Ausleucht charakteristik. Der Bearbeitungsaufwand liegt dabei in der Herstellung der jeweiligen formgebenden Oberflächen der Preß form. Die Flächen können dabei sowohl sphärisch als auch asphärisch sein, oder es können auch sogenannte Freiformflächen sein, d. h. Flächen, die dadurch bestimmt sind, daß eine möglichst große, aber doch eine endliche Zahl von Punkten der Fläche rechnerisch bestimmt ist und die dazwischenliegen den Punkte als Punkte des stetigen Überganges bestimmt sind.The main feature is that the optically effective surfaces of the vitreous body consist of pressed surfaces. Under such "bright pressed" surfaces are surfaces which with such high accuracy in the pressing process are that a shape by grinding or No need to polish: the surfaces can be shaped as they are come into the beam path and ensure then the desired refractive effect or illumination characteristic. The processing effort is in the Production of the respective shaping surfaces of the press form. The surfaces can be both spherical and be aspherical, or so-called free-form surfaces be d. H. Areas determined by the fact that a as large as possible, but a finite number of points the area is mathematically determined and lies in between the points are determined as points of continuous transition.

Die Ausformung solcher Freiformflächen ist zwar hinreichend aufwendig, da sie aber an einer Preßform nur jeweils einmal geschieht, ist dieser Arbeitsaufwand vertretbar, da mit dieser einen Form eine Vielzahl von Linsen, Prismen oder sonstigen optisch wirksamen Glaskörpern hergestellt wird.The shape of such free-form surfaces is sufficient expensive, but only once on a mold happens, this workload is justifiable because with this a shape a variety of lenses, prisms or other optically effective vitreous bodies is produced.

Es sei an dieser Stelle jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß unter "Glaskörpern" hier nicht nur Körper aus Glas zu ver stehen sind, sondern auch Körper aus glasklaren Kunststoffen, die in gleicher Weise zur Lichtführung und -brechung einge setzt werden können wie Glas. Auch kann die hier beanspruchte Beleuchtungseinrichtung entweder gänzlich aus Glas bestehen, oder gänzlich aus glasklarem Kunststoff oder auch aus einer Kombination von Glas und Kunststoff.At this point, however, it is expressly pointed out that under "glass bodies" not only glass bodies to ver stand, but also bodies made of crystal-clear plastics, which turned on in the same way for light guidance and refraction can be set like glass. Also the one claimed here Lighting device either consist entirely of glass, or entirely of crystal-clear plastic or even from one Combination of glass and plastic.

Die konkreten Ausführungsformen der erfundenen Beleuchtungs einrichtung lassen in einfacher Weise an dem Glaskörper ganz verschiedene Kombinationen der optisch wirksamen Ein- und Austrittsfläche zu, um eine möglichst gezielte Ausleuchtcharak teristik auf der Nutzfläche zu erreichen. Bei Verwendung der Beleuchtungseinrichtung als Leselampe wird in der Regel eine homogene Ausleuchtung der Fläche erwünscht sein. Bei anderen Beleuchtungszielen kann eine andere Charakteristik vorteilhaft sein. Wie bereits erwähnt, können sowohl die Lichteintritts fläche als auch die Lichtaustrittsfläche des Glaskörpers sowohl sphärisch als auch asphärisch sein, oder es können auch der artige Flächen jeweils mit einer Freiformfläche kombiniert sein; schließlich können auch beide Flächen als Freiform flächen ausgebildet sein. The specific embodiments of the invented lighting device in a simple way on the vitreous different combinations of optically effective inputs and Exit surface to provide the most targeted illumination possible to achieve teristics on the usable area. When using the Lighting device as a reading lamp is usually a homogeneous illumination of the surface may be desirable. With others A different characteristic can be advantageous for lighting targets his. As already mentioned, both the light entry surface as well as the light exit surface of the vitreous body be spherical as well as aspherical, or it can also be like surfaces combined with a free-form surface his; after all, both surfaces can also be used as freeform be formed surfaces.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbei spiel dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is in one embodiment game shown. Show it:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch die Kombination eines Lichtleiters mit einem Glaskörper mit Reflexionsfläche, Fig. 1 shows schematically a section through the combination of an optical fiber with a glass body having reflecting surface,

Fig. 2 eine Ansicht des Glaskörpers in Pfeilrichtung A der Fig. 1, Fig. 2 is a view of the glass body in the direction of arrow A of Fig. 1,

Fig. 3 schematisch den Strahlengang in dem Glaskörper und zur Nutzfläche. Fig. 3 shows schematically the beam path in the vitreous and to the usable area.

In Fig. 1 ist mit 1 der Lichtleiter bezeichnet, der das Licht von einer nicht näher dargestellten Lichtquelle zu einem Glaskörper 2 leitet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Umlenkprisma ausgebildet ist. Der Glaskörper 2 besitzt eine Lichteintrittsfläche 2a, gegenüber welcher das Licht leiterende steht, und eine Lichtaustrittsfläche 2b. Zwischen beiden Flächen liegt im Strahlengang eine Reflexionsfläche 3, die den Strahlengang in der gezeigten Weise von der einen zur anderen Fläche umlenkt.In Fig. 1, 1 denotes the light guide, which guides the light from a light source, not shown, to a glass body 2 , which is designed as a deflection prism in the present embodiment. The glass body 2 has a light entry surface 2 a, against which the light guide end is, and a light exit surface 2 b. Between the two surfaces there is a reflection surface 3 in the beam path, which deflects the beam path from one surface to the other in the manner shown.

Die Lichteintrittsfläche 2a ist als asphärische Fläche ausge bildet, was allerdings in der Darstellung nicht erkennbar ist. - Bei der Lichtaustrittsfläche 2b handelt es sich dagegen um eine sphärische Fläche.The light entry surface 2 a is formed as an aspherical surface, but this is not visible in the illustration. - In contrast, the light exit surface 2 b is a spherical surface.

Die Kombination beider Flächen ergibt die homogene Ausleuchtung der Nutzfläche, so wie diese in Fig. 3 dargestellt ist, in der die Nutzfläche mit 4 bezeichnet ist.The combination of both surfaces results in the homogeneous illumination of the usable area, as shown in FIG. 3, in which the usable area is designated by 4 .

Claims

1. From the combination of a strand-shaped light guide with a glass body existing lighting device for illuminating a planar usable area according to a predetermined characteristic, characterized in that the light entry surface ( 2 a) and the light exit surface ( 2 b) of the glass body ( 2 ) made of bright-pressed optically effective surfaces consists.

2. Lighting device according to claim 1, characterized in that at least one of the optically active surfaces ( 2 a; 2 b) is an aspherical surface.

3. Lighting device according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one of the optically effective surfaces is a free-form surface.

4. Lighting device according to claims 1-3, characterized in that a homogeneous illumination of the usable area is achieved by the light exit surface ( 2 b).

5. Lighting device according to claims 1-4, characterized in that the light entry surface ( 2 a) and the light exit surface ( 2 b) of the glass body ( 2 ) are at an angle to each other and the glass body ( 2 ) a mirrored surface ( 3 ) possesses, which deflects the illuminating beams from one surface to the other.