DE4432515A1

DE4432515A1 - Lichtleitkörper mit Lichtleitplatten aus Polymerisaten unterschiedlicher Brechzahl

Info

Publication number: DE4432515A1
Application number: DE19944432515
Authority: DE
Inventors: Achim Dr Ing Willing
Original assignee: Dr Ing Willing GmbH
Current assignee: Dr Ing Willing GmbH
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Lichtleitkörper einer Scheibenleuchte, der aus einer oder mehreren parallel angeordneten Lichtleitplatten besteht, die von mindestens einer Kante her beleuchtet werden können mit mindestens einer transparenten lichtstreuenden Platte vor der Lichtleitplatte und mindestens einer weiteren transparenten oder lichtdichten, lichtstreuenden Platte hinter der Lichtleitplatte.

Aufgabe einer solchen Zusammenstellung optischer Elemente ist es über eine möglichst große Fläche eine möglichst gleichmäßige und helle Lichtabstrahlung des über die Kante der Lichtleitplatte eingespeisten Lichtes zu erzeugen.

Prinzipiell wird zu diesem Zweck das über mindestens eine Kante der einen oder mehreren Lichtleitplatten eingeleitete Licht durch verschiedene Maßnahmen aus der Oberfläche dieser Lichtleitplatte(n) ausgelenkt und durch davorgesetzte diffus transmittierende und reflektierende Platten aufgefangen und halbräumlich gleichmäßig in den Außenraum geleitet.

Diese lichtstreuenden vor die Lichtleitplatten gesetzten Scheiben können Träger von Informationen sein, oder transparente Scheiben bzw. Folien mit Informationen durchleuchten.

Das Licht kann aus den Lichtleitplatten auf verschiedene Weise ausgelenkt werden. Gemäß der Gebrauchsmusteranmeldung G 93 18 362.3 können die Lichtleitplatten aus einem Matrixkunststoff mit hoher, nicht wellenlängen-selektiver Transmission, vorzugsweise im Bereich des sichtbaren Lichtes und darin eingelagerten transparenten Partikeln aus einem versetzten Polymerisat mit einer Brechzahl n_D, die um mindestens 0,02 Einheiten höher liegt als die Brechzahl n_D des Matrixkunststoffes, z. B. gemäß der Gebrauchsmusteranmeldung G 93 18 362.3 "Gleichmäßig ausgeleuchtete Lichtleitplatten" vom 24. 11.1993.

Derartige Lichtleitkörper aus vorwärtsstreuendem Material sind über große Flächen gleichmäßig ausgeleuchtet. Um diese Gleichmäßigkeit zu erhalten ist jedoch die aus ihrer Oberfläche abstrahlende Leuchtdichte begrenzt.

In der Patentanmeldung P 4301 337.6 "Volumenstreuender Lichtverfeilungskörper" werden deshalb Lösungen vorgeschlagen, bei denen Streukörper in der Lichtleitplatte eingebettet sind. Gegenüber vorwärts streuendem Material ist jedoch die Größe der gleichmäßig ausgeleuchteten Fläche stärker begrenzt, weil die Streukörper allseitig reflektieren. Auch entstehen größere Verluste. Um hier große Gleichmäßigkeiten der Lichtabstrahlung zu erzielen, wird zusätzlich vorgeschlagen, die Oberfläche des Lichtleitkörpers mit einer die Totalreflexion zumindest teilweise unterbrechenden Struktur oder Beschichtung zu versehen.

Diese Maßnahme erhöht zwar die abgestrahlte Leuchtdichte, vergrößert aber nicht die prinzipiell mögliche Größe der gleichmäßig ausgeleuchteten Fläche.

In einer weiteren Patentanmeldung P 43 39274.1 wird vorgeschlagen, klar transparentes Material so an der Oberfläche zu strukturieren oder beschichten daß an diesen Stellen ein Lichtaustritt bewirkt wird.

Dies bedeutet, daß der gesamte Lichtaustritt ausschließlich durch die Struktur bzw. Beschichtung bewirkt wird. Um große Gleichmäßigkeiten zu erzielen wird vorgeschlagen, die Beschichtung oder Struktur verlaufend in unterschiedlichen Stärken auszuführen, mit stärkerer Ausbildung in Lampenferne.

Aus technischen Gründen, also z. B. der Aufbringungstoleranz der Beschichtung oder der Struktur entstehen Ungleichmäßigkeiten in der Ausleuchtung. Auch ist die max. Flächengröße einer gleichmäßigen Ausleuchtung begrenzt, weil die Änderung der Struktur oder der Beschichtung für diesen Zweck eine bestimmte Gradientengröße annehmen muß, die gleichzeitig die überdeckte Fläche begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Möglichkeit zu finden, die an sich vorteilhafte Ausbildung des Lichtleitkörpers als Lichtleitplatte zwischen lichtstreuenden Scheiben so zu gestalten, daß einerseits eine möglichst große abgestrahlte Helligkeit entsteht, andererseits eine möglichst große lichtabstrahlende Fläche, die das in die Lichtleitplatte eingeleitete Licht gleichmäßig abstrahlt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die im Hauptanspruch beschriebenen kennzeichnenden Merkmale einschließlich der Merkmale der Unteransprüche.

Der Erfindungsgedanke ist in Bild 1 erläutert. Das von der Lampe (1) stammende Licht wird in die Lichtleitplatte (2) über die Lichteintrittskante (7) eingeleitet.

Durch die vorwärtsstreuende Ausbildung der Lichtleitplatte (2) strahlt die gesamte Platte mit einer Grundhelligkeit in Richtung der lichtstreuenden Seitenscheiben (4) und (5), die Träger von Informationselementen sein können oder andere, davor angeordnete Träger hinterleuchten können. Um einerseits die Helligkeit und andererseits den abstrahlenden Flächenbereich zu vergrößern, wird die Lichtleitplatte erfindungsgemäß mit einer die Totalreflexion unterbrechenden, diffus reflektierenden und transmittlerenden Beschichtung versehen.

Die abgestrahlte Helligkeit im Vergleich zu anderen Systemen mit gleicher Struktur oder mit klar transparentem Material kann in gewissen Grenzen größer werden, wobei wegen der bereits vorhandenen Grundhelligkeit ebenso auch die Gleichmäßigkeit zunimmt.

Gegenüber Systemen mit volumenstreuenden Materialien nimmt ebenfalls die Gleichmäßigkeit zu, insbesondere ab der die Größe der gleichmäßig auszuleuchtenden Fläche.

Das erfinderische Beispiel kann gemäß den Unteransprüchen vielfältig variiert werden.

Besonders günstig sind z. B. zweiteilig parallel angeordnete Lichtleitplatten, die erfindungsgemäß auf den gegenseitig zugewandten Seiten beschichtet werden. Somit wird wegen des Abstandes zu den Abdeckscheiben eine Rasterstruktur der Beschichtung verwischt.

Claims

1. Lichtleitkörper bestehend aus einer oder mehreren parallel angeordneten Lichtleitplatten, die von mindestens einer Kante her beleuchtet werden können, aufgebaut aus einem Matrixkunststoff mit hoher, nicht wellenlängen-selektiver Transmission, vorzugsweise im Bereich des sichtbaren Lichtes und darin eingelagerten transparenten Partikeln aus einem versetzten Polymerisat mit einer Brechzahl n_D die um mindestens 0,02 Einheiten höher liegt als die entsprechende Brechzahl des Matrixkunststoffes, mit mindestens einer transparenten lichtstreuenden Platte oder Folie vor der Lichtleitplatte und mindestens einer weiteren transparenten oder lichtdichten, lichtstreuenden Platte oder Folie hinter der Lichtleitplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitplatten auf jeweils mindestens einer Seite mit einer die Totalreflexion mindestens teilweise unterbrechenden Struktur oder Beschichtung versehen sind.

2. Lichtleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Totalreflexion mindestens teilweise unterbrechende Struktur aus glatt ineinander übergehenden Vertiefungen und Erhöhungen besteht.

3. Lichtleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die mindestens teilweise unterbrechende Struktur aus scharfkantig eingebrachten Riefen, die beliebig, z. B. streifenförmig oder kreisförmig verlaufen können besteht.

4. Lichtleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Totalreflexion mindestens teilweise unterbrechende Struktur durch das Aufdrucken eines transparenten Rasters entsteht.

5. Lichtleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Totalreflexion mindestens teilweise unterbrechende Beschichtung die mindestens eine Oberflächenseite der mindestens einen Lichtleitplatte rasterförmig überdeckt, während die zwischen der Rasterbeschichtung liegenden Oberflächen frei bleiben.

6. Lichtleitkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung das Licht in die Lichtleitplatte gerichtet reflektiert.

7. Lichtleitkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung das Licht in die Lichtleitplatte diffus reflektiert.

8. Lichtleitkörper nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung das Licht zum Teil reflektiert und den verbleibenden Teil transmittiert und/oder absorbiert.

9. Lichtleitkörper nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung weiß ist.

10. Lichtleitkörper nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung farbig ist.

11. Lichtleitkörper nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung fluoreszierend ist.

12. Lichtleitkörper nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung lang nachleuchtend ist.

13. Lichtleitkörper nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur oder die Beschichtung bzw. das Raster die gesamte, mindestens eine Oberfläche der mindestens einen Lichtleitscheibe bedeckt.

14. Lichtleitkörper nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur oder die Beschichtung bzw. das Raster auf mindestens einer Seite mindestens einer Lichtleitplatte die Oberfläche nur teilweise bedeckt.

15. Lichtleitkörper nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur oder die Beschichtung bzw. das Raster an Stellen an denen verstärkt Licht austreten soll gegenüber anderen Oberflächenzonen entsprechend dichter oder stärker ausgeprägt, in größeren Flächenanteilen die Totalreflexion unterbrechend oder stärker reflektierend ausgebildet ist.

16. Lichtleitkörper nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur oder die Beschichtung bzw. das Raster in Lampenferne dichter oder stärker ausgeprägt, in größeren Flächenanteilen die Totalreflexion unterbrechend oder stärker reflektierend ausgebildet ist, um eine möglichst gleichmäßige Lichtabstrahlung zu erzeugen.

17. Lichtleitkörper nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitplatte aus zwei parallel angeordneten Platten besteht, die auf der gegenseitig zugewandten Seite strukturiert oder beschichtet bzw. mit einem Raster versehen sind.