DE69908385T2

DE69908385T2 - Kantenbeleuchtungssystem

Info

Publication number: DE69908385T2
Application number: DE69908385T
Authority: DE
Inventors: Heather Allinson; Henry Forster
Original assignee: Lucite International UK Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical UK Ltd
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: NO20011093L; DK1114277T3; DE69908385D1; TR200100598T2; CN1316045A; EP1114277A1; AU755274B2; JP2002524824A; CA2339603C; CA2339603A1; RU2001109267A; EP1114277B1; ZA200101685B; CN1104587C; AU5637299A; NZ509614A; TWM252869U; ATE241777T1; ES2198148T3; PL193357B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kantenbeleuchtetes Lichtsystem.
Kantenbeleuchtete Lichtsysteme, die als ein Grundmerkmal eine Lichtquelle haben, die entlang einer Kante einer lichtübertragenden Platte angeordnet ist, sind bekannt. Der Stand der Technik ist durch die lichtübertragende Platte verkörpert, die an mindestens einer ihrer Oberflächen behandelt ist, so dass das Licht, das an der Kante dieser Platte eintritt, unregelmäßig reflektiert oder gestreut wird. Daher wird dieses Licht gleichmäßig über die beleuchtete Oberfläche verteilt. Einer der Wege zum Behandeln der Oberfläche ist Aufbringen einer Matrix von lichtreflektierendem und lichtstreuendem Material entweder direkt auf die Oberfläche oder auf eine transparente Folie, die dann auf die Oberfläche geklebt ist, wie in EP-A- 0549679 offenbart ist. In dieser Anmeldung ist die lichtübertragende Platte an beiden Seiten ihrer Oberflächen behandelt. Das lichtreflektierende Material hat die Form von Punkten. Diese Punkte können auf die Oberfläche der lichtübertragenden Platte oder der der transparenten Folie, die auf die Oberfläche geklebt ist, direkt geätzt, gemalt oder siebgedruckt werden. Die Dichte dieser Punkte kann in die Richtung weg von der Kante, an der die Lichtquelle fixiert ist, durch Erhöhen der Zahl der Punkte je Flächeneinheit und Verringern der Spalten zwischen ihnen oder durch Beibehalten der Spalten zwischen den Punkten auf dieselbe Größe und Erhöhen der Größe der Punkte erhöht werden.
Ein Nachteil des vorstehenden Systems ist, dass, wenn dieses Punktmuster über die lichtübertragende Platte auf irgendeine Weise gestört oder unterbrochen ist, die Beleuchtung des Systems entsprechend visuell gestört erscheinen kann. Wenn beispielsweise ein Abschnitt des Punktmusters abgeschabt oder fleckig ist, dann erscheint die Beleuchtung entsprechend zu dort, wo die Abschabung oder die Flecken auf der Oberfläche der lichtübertragenden Platte auftreten, unterbrochen.
Ein weiterer Nachteil des vorstehenden Systems ist das Merkmal, dass die lichtübertragende Platte an beiden ihrer Oberflächen behandelt ist. Daher können einige der Punkte auf der oberen Oberfläche der Platte mit einigen der Punkte auf der unteren Oberfläche der Platte vollständig überlappen. Dies verursacht eine Saumstruktur, die für einen Betrachter eines derartigen kantenbeleuchteten Zeichens als leichte schwarze Flecken auf der Oberfläche des Zeichens sichtbar werden. Mit Säumen meinen wir Bänder, Ringe oder andere Strukturen, die zwischen Licht oder Dunkel wechseln.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kantenbeleuchtendes Lichtsystem zu schaffen, dass einige dieser Probleme überwindet.
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung ein kantenbeleuchtetes Lichtsystem, das eine lichtübertragende Platte und eine Lichtquelle hat, wobei die Lichtquelle in der Nähe und angrenzend an eine Kante der lichtübertragenden Platte positioniert ist,
dadurch gekennzeichnet; dass
mindestens eine der zwei entgegengesetzten Oberflächen der lichtübertragenden Platte Markierungen trägt, wobei die Markierungen willkürlich innerhalb jeder von mindestens einer Nennfläche der mindestens einen Oberfläche angeordnet sind.
Die lichtübertragende Platte ist aus einem transparenten Material. Es kann Glas oder Kunststoff sein, aber Kunststoff und insbesondere eine klare Acrylplatte sind bevorzugt. Die Platte kann von jeglicher Form, beispielsweise rund, quadratisch, rechteckig, dreieckig, zylindrisch oder unregelmäßig, sein. Sie ist bevorzugt rechteckig.
Viele Arten von Lichtquellen sind verfügbar, aber bevorzugt wird eine Fluoreszenzröhre eingesetzt. Der Durchmesser der Fluoreszenzröhre kann zwischen typischer Weise 6 mm, allgemein als T2 bezeichnet, bis 25 mm, T8, variieren. Der Abstand von der Kante der lichtübertragenden Platte zu dem Scheitel der Röhre beträgt bevorzugt zwischen 1 und 2 mm. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Fluoreszenzröhre eine Röhre mit Verblendung. Diese Röhrenbauart ist auf der Innenwand des Glases mit einer reflektierenden Beschichtung mit einer fluoreszierenden Beschichtung zuoberst auf ihr beschichtet. Die Verblendung ist ein Teil dieser Röhre, beispielsweise 30º der 360º um die Innenseite der Röhre, ohne Beschichtung. Diese Öffnung läuft entlang der Länge der Röhre und ist so angeordnet, dass sie Licht von der Lichtquelle an der Kante der lichtübertragenden Platte leitet. Ein Reflektor ist typischerweise hinter jeder Fluoreszenzröhre angeordnet und kann aus jedem Material sein, das Licht reflektieren kann, beispielsweise verspiegeltes Aluminium. Bevorzugt ist die lichtübertragende Platte in einer festen Verbindung mit der Lichtquelle.
Die Oberfläche von mindestens einer Seite der lichtübertragenden Platte kann eine einzige Nennfläche haben, oder sie kann aus einer Vielzahl von Nennflächen bestehen. Die einzige Nennfläche oder die Vielzahl von Nennflächen kann einen Teil der Oberfläche der lichtübertragenden Platte oder die gesamte Fläche der Oberfläche der Platte bedecken. Jede dieser Nennflächen kann von gleicher Größer sein oder kann alternativ von unterschiedlicher Größe sein. Beispielsweise kann, wenn die lichtübertragende Platte rechteckig ist, die Länge jeder Nennfläche annähernd gleich der Länge der Kante der Platte angrenzend zu der Lichtquelle sein und die Breite jeder Nennfläche kann die gleiche oder eine unterschiedliche Strecke zu der Länge der lichtübertragenden Platte entfernt von der Lichtquelle sein.
Jede der Nennflächen hat Markierungen, die zufällig innerhalb ihrer angeordnet sind. Die Markierungen können von jeglicher Form sein, beispielsweise quadratisch, rund, rechteckig, dreieckig oder unregelmäßig, oder eine Kombination aus unterschiedlichen Formen sein. Bevorzugt sind sie von einer unregelmäßigen Form, die beispielsweise unregelmäßig geformte im Wesentlichen langgestreckte Strukturen sind, die auf Quadraten und/oder Rechtecken basieren. Die Markierungen können von gleicher Größe oder von einer Vielzahl von Größen sein, die sich bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 10 mm, bevorzugter 0,3 bis 3 mm, in der Länge bewegen. Bevorzugt reicht die Breite der Markierungen von 0,5 bis 1 mm. Die Markierungen können durchscheinend oder lichtundurchlässig sein und sind bevorzugt leicht gefärbt. Mit durchscheinend meinen wir ebenso die Fähigkeit zum Übertragen von Strahlen von Licht mit Diffusion. Mit undurchsichtig meinen wir im Wesentlichen die Unfähigkeit Licht zu übertragen, aber die Fähigkeit Licht zu streuen.
Diese Markierungen könnten direkt auf der Oberfläche der lichtübertragenden Platte oder auf die einer transparenten Folie geätzt, gemalt oder siebgedruckt sein, die dann selber auf die Oberfläche geklebt ist. Bevorzugt sind die Markierungen direkt auf die Oberfläche der lichtübertragenden Platte siebgedruckt. Ein Beispiel eines Tintensiebdrucks ist stochastischer Siebdruck. Ein einfacher Weg zum Definieren von stochastischem Siebdruck ist, ihn mit dem Siebdruck mit regelmäßiger Punktmatrix zu vergleichen, wie beispielsweise in Fig. 1 in EP- A-0549679 dargestellt ist. Für eine ausgewählte Nennfläche der regelmäßigen Punktmatrix, gibt es eine zugehörige Tintenüberdeckung auf der lichtübertragenden Platte. Bei dem stochastischem Siebdruck ist jeder Punkt dieser Tintenüberdeckung in viele kleinere zufällige Markierungen (diese kleineren Markierungen sind die Markierungen der vorliegenden Anmeldung) zerlegt, indem ein Computerprogramm verwendet wird. Diese kleineren Markierungen sind zufällig in einer Struktur in der bestimmten Nennfläche verteilt. Sie können von gleicher Größe oder von einer Vielzahl von Größen sein. Dies ist, wie in Screen Process, Juli 1995, Seite 14 durch J. Mulvey offenbart ist.
Die Fläche der Überdeckung der Markierungen ist beispielsweise eine Tintenüberdeckung, wenn die Oberfläche durch Tintensiebdruck behandelt ist, von bevorzugt 0,1 bis 99%, bevorzugter 1 bis 40% und insbesondere 5 bis 30% bei der zufälligen Markierungen innerhalb jeder Nennfläche. Die Fläche der Überdeckung der Markierungen auf der Oberfläche der lichtübertragenden Platte kann die gleiche wie bei jeder Nennfläche quer über der Platte bleiben. Beispielsweise kann eine Platte eine Zahl von Nennflächen haben, die gleich groß sind oder unterschiedliche Größen haben, wobei jede Nennfläche 10% Markierungsabdeckung hat. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Dichte der Markierung innerhalb jeder Nennfläche in eine Richtung weg von der Kante der lichtübertragenden Platte erhöht, an der die Lichtquelle angeordnet ist. Die Dichte der Markierungen kann durch Erhöhen der Größe der Markierungen und/oder der Zahl der Markierungen bei jeder Nennfläche in die Richtung weg von der Lichtquelle erhöht werden.
Beispielsweise kann bei einem kantenbeleuchteten Lichtsystem mit einer einzigen Lichtquelle eine Zahl mit Nennflächen sein, die jede eine Länge von annähernd gleich zu der Länge der Kante der Platte angrenzend zu der Lichtquelle hat, und jede eine Breite hat, die die gleiche oder eine unterschiedliche Strecke entlang der Länge der lichtübertragenden Platte bei Wegbewegen von der Lichtquelle sein kann. Die erste Fläche hat eine Markierungsüberdeckung von 3% und die Überdeckung erhöht sich fortschreitend mit jeder Nennfläche bis die Nennfläche, die am weitesten von der Kante der lichtübertragenden Platte entfernt ist, an der die Lichtquelle angeordnet ist, eine Fläche der Markierungsüberdeckung von 20% hat.
Die Gesamtbeleuchtung kann gleich oder größer als die sein, die erreicht wird, wenn die Punktmatrix, wie beispielsweise in Fig. 1 in EP-A-0549679 dargestellt ist, regelmäßig ist.
Kantenbeleuchtete Lichtsysteme, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, können als Lichtvorrichtungen oder Lichtquellen verwendet werden, wie beispielsweise von hinten beleuchtete Anzeigen, und kann ferner zum Gebrauch als beleuchtete Fächer modifiziert werden, wie beispielsweise in Kühlgeräten.
Spezielle Ausführungsbeispiele werden nun weiter in den nachstehenden Beispielen und unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch ein beleuchtetes Anzeigesystem gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der zufälligen Markierungsstruktur auf einer Oberfläche der lichtübertragenen Platte.
Fig. 3 ist eine Draufsicht einer abgeschabten beleuchteten lichtübertragenden Platte, die an beiden Oberflächen gemäß der Erfindung behandelt ist.
Fig. 4 eine Draufsicht einer abgeschabten beleuchteten lichtübertragenden Platte, die an beiden Oberflächen zu Vergleichszwecken behandelt ist.

Beispiel 1

In Fig. 1 ist die lichtübertragende Platte (10) ein 420 · 610 · 10 mm großes klar gegossenes Polymethylmethacrylat (PMMA), das durch Siebdruck mit weißen Tintenmarkierungen direkt auf beide ihrer entgegengesetzten Oberfläche (11, 12) behandelt ist. Die Markierungen sind auf jede Oberfläche, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gedruckt und reichen von 0,3 bis 3 mm in der Länge. Die Lichtquellen sind Sylvania Luxline Plus Daylight Delux Floreszensröhren (13, 14), die beide eine Ausgangsleistung von 18 Watt, einen Farbwiedergabewert (Ra) von 86, eine Farbtemperatur von 6500 Kelvin und einen Durchmesser von 25 mm haben. Diese sind jede angrenzend zu einer Kante der lichtübertragenden Platte angeordnet und von einem verspiegelten Aluminiumreflektor (15, 16) umgeben.

Beispiel 2

Die behandelte lichtübertragende Platte von Beispiel 1 ist auf ihrer oberen Oberfläche (11) abgeschabt worden. Die Abschabung hat die Form von 6 Markierungen (17 bis 22 inklusive) in einer dreieckigen Anordnung. Fig. 3 stellt die abgeschabte beleuchtete Platte von oberhalb der oberen Oberfläche gesehen dar.

Vergleichsbeispiel 3

Die lichtübertragende Platte von Beispiel 1 ist durch eine lichtübertragende Platte der gleichen Größen ersetzt worden, die durch Siebdruck direkt auf ihre beiden Oberflächen mit einer regelmäßigen Matrix von weißen Tintenpunkten behandelt ist. Der Grad der Tintenüberdeckung reicht von ungefähr 3% bis auf 16% entlang der Lichtweglänge von 210 mm weg von jeder der zwei Fluoreszenzröhrenlichtquellen (13, 14) erhöht. (Mit Lichtweglänge meinen wir für eine einzige Lichtquelle den entferntesten Abstand entlang der Länge der Oberfläche einer Seite dieser Platte, durch die Licht emitiert wird. Bei zwei Lichtquellen, angrenzend zu entgegengesetzten Kanten dieser Platte, ist dann die Lichtweglänge der halbe Abstand zwischen den zwei Röhren.) Die Punkte sind kreisförmig und regelmäßig beabstandet, so dass jeder nächste Nachbar 1,9 mm entfernt ist. Die lichtübertragende Platte ist wie in Beispiel 2 abgeschabt worden. Fig. 4 stellt die abgeschabte (23-28 inklusive) beleuchtete Platte 10 von über der oberen Oberfläche gesehen dar.
Es kann leicht aus Fig. 3 und 4 gesehen werden, dass die visuelle Unterbrechung der Beleuchtung, die durch die Abschabung verursacht ist, viel leichter als in dem Vergleichsbeispiel in Fig. 4 zu erkennen ist. Es gibt kein Anzeichen für dunkle Flecken in Fig. 3, die Saumstrukturen zugeordnet werden könnten.

Claims

1. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem mit einer lichtübertragenden Platte (10) und einer Lichtquelle (13, 1014), wobei die Lichtquelle (13, 14) in der Nähe und angrenzend an eine Kante der lichtübertragenden Platte (10) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zwei gegenüberliegenden Oberflächen (11, 12) der lichtübertragenden Platte (10) Markierungen trägt, wobei die Markierungen willkürlich innerhalb jeder von mindestens einer Nennfläche der mindestens einen Oberfläche angeordnet sind, wobei die Markierungen von 0,1 bis 10 mm in der Länge reichen.

2. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach Anspruch 1, wobei beide der gegenüberliegenden Oberflächen der lichtübertragenden Platte Markierungen tragen.

3. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fläche der Markierungsüberdeckung in jeder Nennfläche zwischen 0,1 bis 99% beträgt.

4. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach Anspruch 3, wobei die Fläche der Markierungsabdeckung in jeder Nennfläche zwischen 1 bis 40% beträgt.

5. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede Nennfläche von gleicher Größe ist.

6. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede Nennfläche von unterschiedlicher Größe ist.

7. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fläche der Markierungsüberdeckung in jeder Nennfläche die Gleiche ist.

8. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fläche der Markierungsüberdeckung in jeder Nennfläche unterschiedlich ist.

9. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Markierungen von 0,3 bis 3 mm in der Länge reichen.

10. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Markierungen eine unregelmäßige Form haben.

11. Kantenbeleuchtetes Lichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Markierungen direkt auf die Oberfläche der lichtübertragenden Platte siebgedruckt sind.