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Die
vorliegende Erfindung betrifft Leucht-Anzeigetafeln, die es erlauben,
im Bereich des sichtbaren Lichts eine beliebige Meldung zu visualisieren und
insbesondere, aber nicht ausschließlich, Tafeln für den Reklamegebrauch
oder Ähnliches.
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Es
sind bereits zahlreiche Ausführungen
von Anzeigetafeln vom Leuchttyp bekannt. Diese Ausführungen
sind jedoch nicht einfach genug, um die Herstellung von Reklametafeln
in großen
Stückzahlen
zu gestatten.
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Außerdem ist
das ältere
Dokument GB-A-2 168 519 bekannt, das sich auf eine Anzeige-Tafel
bezieht, die allgemein eine Platte aufweist, die aus einem transparenten
Material ausgeführt
ist, auf welcher ein oder mehrere Bereiche angeordnet sind, die aus
einem anderen transparenten Material ausgeführt sind, und eine Lichtquelle,
die mit der Randschnittfläche
der Platte gekoppelt ist. Das Licht breitet sich in der Platte durch
aufeinander folgende Totalreflexionen aus und tritt aus der Platte
an den Stellen aus, die den Bereich oder die Bereiche aufweisen,
um diese an ihrer gesamten Oberfläche leuchtend für Personen
sichtbar zu machen, die die Platte im Wesentlichen von vorn betrachten.
Die Bereiche aus transparentem Material sind aus einem durchscheinenden
Träger
mit pigmentartigen Streuteilchen gebildet. Dieser Anzeige-Typ weist
einen mittelmäßigen Wirkungsgrad
auf hinsichtlich der Lichtmenge, die durch die Abschnitte aus transparentem
Material eingefangen wird. Außerdem
bringt das Implantieren der Pigmente in die festen Bereiche wie
die in diesem Dokument beschriebenen technische Schwierigkeiten
der Realisierung und des Einsatzes mit sich.
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Deshalb
ist Aufgabe der vorliegende Erfindung, eine Leucht-Anzeigetafel zu schaffen,
deren Aufbau die vorgenannten Nachteile der Tafeln aus dem Stand
der Technik beseitigt.
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Genauer
gesagt ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Leucht-Anzeigetafel
für die Anordnung
in einer Umgebung mit einem Brechungsindex n1 mit:
- – einer
Platte aus einem ersten Material, das für Licht mindestens einer Wellenlänge innerhalb
des Durchgangsbereichs des sichtbaren Lichts transparent ist, wobei
das erste Material einen Brechungsindex n2 größer als n1 hat, wobei die Platte
durch zwei ebene Flächen,
die im wesentlichen parallel sind und eine im Wesentlichen optische Politur
aufweisen, und durch eine Randschnittfläche begrenzt ist,
- – einer
Quelle sichtbaren Lichts,
- – Mitteln
zum Koppeln dieser Quelle sichtbaren Lichts mit der Randschnittfläche der
Platte derart, dass die von der Quelle sichtbaren Lichts ausgesendeten
Strahlen durch diese Randschnittfläche in die Platte eindringen
und sich im Innern der Platte zwischen den beiden ebenen Flächen im Wesentlichen über Totalreflexionen
ausbreiten, und
- – mindestens
einer ersten Schicht aus einem zweiten für Licht dieser Wellenlänge transparenten
Material, wobei die erste Schicht in optischem Kontakt zu einer
ersten der beiden ebenen Flächen
der Platte angeordnet ist, wo bei dieses zweite Material einen Brechungsindex
mit dem Wert n3 größer als
n1 hat,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht durch
die Überlagerung
von mindestens zwei Unterschichten, einer ersten und einer zweiten,
gebildet wird, wobei diese Unterschichten hinsichtlich ihrer jeweiligen
Dicke und ihres Materials derart ausgebildet sind, dass sie gemeinsam
der ersten Schicht entsprechen, wobei die erste Unterschicht in
optischem Kontakt auf der ersten Fläche der Platte angeordnet ist,
wobei die erste Unterschicht aus Klebstoff gebildet ist, der ein
Anhaften der zweiten Unterschicht auf der ersten Fläche der
Platte erlaubt, und die zweite Unterschicht aus Klebstoff gebildet
ist, der mit Pigmenten versetzt ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor, die
der Veranschaulichung dienen und in keiner Weise beschränkend sind,
in denen:
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1 und 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leucht-Anzeigetafel
darstellen, wobei 1 eine
Schnittansicht der Tafel gemäß 2 darstellt, die in dieser 2 mit I-I bezeichnet ist,
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3 eine Teilschnittansicht
einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Leucht-Anzeigetafel
darstellt, und
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4, 5 und 6 schematisch
weitere Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Anzeigetafel
in Vorder- und Seitenansicht darstellen.
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Obwohl
die 1 bis 6 verschiedene Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Leucht-Anzeigetafel
darstellen, bezeichnen dieselben Bezugsziffern dort dieselben Elemente,
unabhängig
von der Figur, wo sie erscheinen und unabhängig von der Darstellung dieser
Elemente.
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Der
Anmelder legt ebenfalls Wert darauf, klar zum Ausdruck zu bringen,
dass die Figuren verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands
darstellen, dass jedoch weitere Ausführungsformen existieren können, die
der Definition dieser Erfindung nach den Ansprüchen entsprechen.
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Außerdem präzisiert
er, dass, wenn laut Definition der Erfindung der Gegenstand der
Erfindung "mindestens
ein" Element aufweist,
das eine gegebene Funktion hat, die beschriebene Ausführungsform mehrere
dieser Elemente aufweisen kann.
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Ferner
präzisiert
er, dass, falls die Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Gegenstands wie
abgebildet mehrere Elemente identischer Funktion aufweisen, und
dass, falls in der Beschreibung nicht spezifiziert ist, dass der
Gegenstand gemäß dieser
Erfindung unbedingt eine bestimmte Anzahl dieser Elemente aufweisen
soll, der Gegenstand der Erfindung definiert sein kann, wie wenn
er „mindestens
eines" dieser Elemente
aufweist.
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Die 1 und 2 stellen eine erste Ausführungsform
einer Leucht-Anzeigetafel 1 für die Anordnung in einer Umgebung 2 mit
einem Brechungsindex mit dem Wert n1, wie
Luft, dar, wobei der Wert n1 in diesem Fall
gleich 1 ist.
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Die
Tafel 1 weist eine Platte 10 auf, die aus einem
ersten Material ausgeführt
ist, das für
Licht mindestens einer Wellenlänge
innerhalb des Durchgangsbereichs des sichtbaren Lichts transparent
ist.
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Dieses
erste Material hat einen Brechungsindex mit einem Wert n2 größer als
der Wert n1. Es ist beispielsweise gebildet
aus organischem oder anorganischem Glas, aus PMMA oder einem Material, das
unter der Handelsbezeichnung „Altuglas" bekannt ist, usw.
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Die
Platte 10 ist durch zwei ebene Flächen 11, 12,
die vorteilhafterweise im Wesentlichen parallel sind und eine im
Wesentlichen optische Politur aufweisen, und durch eine Randschnittfläche 13 begrenzt.
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Außerdem weist
die Tafel eine Quelle 14 sichtbaren Lichts auf, beispielsweise
eine Lampe, die im sichtbaren Bereich strahlt, wie beispielsweise
eine Neonlampe oder Ähnliches.
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Ferner
weist sie Mittel 15 zum Koppeln des Ausgangs der Quelle 14 sichtbaren
Lichts mit der Randschnittfläche 13 der
Platte 10 auf derart, dass die von der Quelle sichtbaren
Lichts ausgesendeten Strahlen durch diese Randschnittfläche in die
Platte eindringen können
und sich im Innern der Platte zwischen den beiden ebenen Flächen 11, 12 im
wesentlichen durch eine Folge von Totalreflexionen ausbreiten können, wie
dies in Lichtleitfasern oder Ähnlichem
erfolgt. Diese Koppelmittel können
verschiedenen Typs sein, beispielsweise Linsen, Fokussiereinrichtungen,
Lichtwellenleiter usw. Sie sind dem Fachmann an und für sich gut
bekannt und werden an dieser Stelle nicht eingehender beschrieben,
um die vorliegende Beschreibung zu vereinfachen.
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Ferner
weist die Tafel mindestens eine erste Schicht 20 auf, die
aus einem zweiten Material gebildet ist, das für die vorgenannte Wellenlänge transparent
ist, und die in optischem Kontakt zu einer ersten ebenen Fläche 11 der
beiden ebenen Flächen 11, 12 der
Platte 10 angeordnet ist.
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Dieses
zweite Material, beispielsweise Kunststoff wie PVC, Polyester usw.,
weist einen Brechungsindex mit einem Wert n3 auf,
der mindestens größer als
der Wert n1 und vorteilhafterweise, falls dies
möglich
ist, größer als
der Wert n2 ist.
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Ferner
sind Mittel 40 für
die Streuung des Lichts, das sich in der ersten Schicht 20 ausbreiten kann,
vorgesehen. Diese Mittel 40 zur Streuung des Lichts können beispielsweise
gebildet sein aus einer Mattierung 41, die auf der Fläche 29 der
ersten Schicht 20 ausgebildet ist, die keinen Kontakt mit
der ersten Fläche 11 der
Platte 10 hat, wobei diese Mattierung 41 schematisch
durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, und/oder durch Punkte
aus lichtundurchlässigem
weißem
Material 42, die in der ersten Schicht 20 enthalten
sind. In diesem letzten Fall sind die Punkte aus opakem weißem Material 42 beispielsweise
durch ein Gitter, ein abgestuftes oder nicht abgestuftes Raster
oder Ähnliches
gebildet, das in diese erste Schicht eingebettet ist.
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Zum
Zweck der Verbesserung der Helligkeit der Leucht-Anzeigetafel kann
die Leucht-Anzeigetafel, wie in 1 und 2 abgebildet, eine zweite
Schicht 50 aus einem für
Licht der vorgenannten Wellenlänge reflektierenden
Material aufweisen, wobei diese zweite Schicht 50 auf der
zweiten Fläche 12 der
Platte 10 angeordnet ist.
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Die
Leucht-Anzeigetafel, von der eine erste Ausführungsform vorstehend unter
Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurde, funktioniert
folgendermaßen:
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Zunächst wird
vorausgesetzt, dass die erste Schicht 20 aus einem einzigen
Material gebildet ist, das einen Brechungsindex n3 aufweist,
der größer als der
Wert n2 ist, dass der Brechungsindex n1 derjenige von Luft ist, d. h. gleich 1,
und dass der Index n2 größer als 1, beispielsweise
gleich 1,52, derjenige von Glas, ist.
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Nachdem
dies festgelegt wurde, wird die Lampe 14 eingeschaltet,
so dass sich die Lichtstrahlen 16, die sie aussendet, im
Innern der Platte 10 ausbreiten, indem sie eine Folge von
Totalreflexionen an den beiden ebenen Flächen 11, 12 erfahren,
da diese relativ gut poliert sind und Diopter zur Trennung zwischen
einem einfallenden Milieu mit Brechungsindex n2 größer als
der Index n1 des äußeren Milieus bilden, das durch
Luft gebildet ist.
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Wenn
hingegen die Lichtstrahlen 16 auf Höhe des Diopters zur Trennung
zwischen der Platte 10 und der ersten Schicht 20 ankommen,
erfahren sie eine teilweise Brechung 16-1 in der Schicht 20 und
eine teilweise Reflexion 16-2, um sich in der Platte 10 weiter
auszubreiten.
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Die
Entstehung der gebrochenen Strahlen 16-1 wird durch einen
Brechungsindex n3 der ersten Schicht 20 begünstigt,
der größer als
der Brechungsindex n2 der Platte 10 ist.
In dem Fall, wo n3 zwischen n1 und
n2 liegt, ist die Brechung weniger stark,
aber trotzdem vorhanden.
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Die
gebrochenen Strahlen 16-1 treffen nun auf die Mattierung
der Fläche 29 und
erfahren eine Beugung durch Transmission 16-3 und durch
Reflexion 16-4. Da die durch Transmission 16-3 gebeugten
Strahlen sich in einem relativ großen räumlichen Winkel verteilen,
stehen zahlreiche dieser Strahlen erzwungenermaßen im Wesentlichen senkrecht
auf der Ebene der Fläche 29 und
können
aus der ersten Schicht 20 austreten, sich danach in der
Luft ausbreiten und auf diese Weise, beispielsweise durch das Auge 60 eines
Beobachters, eingefangen werden.
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In
der Tat entwickelt sich das vorstehend beschriebene Phänomen an
der gesamten Fläche 29 der
Schicht 20 und der Beobachter kann den leuchtenden Gegenstand 22 wahrnehmen,
den die erste Schicht 20 an der Platte 10 bildet.
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Als
in 2 abgebildetes Beispiel
weist die erste Schicht 20 die Form eines „L" auf, und in diesem
Fall nimmt der Beobachter dieses leuchtende „L" wahr, ohne den Rest der Fläche 11 der
Platte 10 besonders wahrzunehmen, vor allem, wenn diese Fläche die
optische Politur aufweist, die erforderlich ist, um zu vermeiden,
dass die Strahlen, die sich im Innern der Platte ausbreiten, – sei es
nur teilweise – von
dieser Fläche 11 austreten.
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Da
es trotz allem relativ schwierig ist, eine perfekte optische Politur
zu erhalten, ist es vorteilhaft, zumindest die zweite Fläche 12 der
Platte 10 mit der vorstehend erwähnten reflektierenden Schicht 50 zu bedecken,
ebenso wie, falls dies möglich
ist, die gesamte Randschnittfläche 13 der
Platte und den Teil der Fläche 11,
der nicht durch die erste Schicht 20 bedeckt ist.
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Die
vorstehend definierte erste Schicht 20 wurde als einheitlich
beschrieben. Es ist jedoch klar, dass sie auf verschiedene Weise
gebildet sein kann, insbesondere wie diejenige, die in den beiden 1 und 2 dargestellt ist.
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Die
erste Schicht 20 ist effektiv erfindungsgemäß durch Überlagerung
von mindestens zwei Unterschichten 21, 32, einer
ersten und einer zweiten, übereinander
gebildet, die hinsichtlich ihrer jeweiligen Dicke und den Materialien,
aus denen sie beschaffen sind, derart ausgebildet sind, dass sie
gemeinsam der ersten Schicht 20 optisch entsprechen.
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Es
ist von Bedeutung, dass die erste Unterschicht 21 perfekt
in optischem Kontakt an der ersten Fläche 11 der Platte 10 angeordnet
ist. Sie kann folglich aus Klebstoff gebildet sein, der es erlaubt,
dass die zweite Unterschicht 32 perfekt an der ersten Fläche 11 der
Platte 10 zum Haften gebracht wird.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
kann hingegen die erste Unterschicht 21 aus Klebstoff auf
wässriger
oder Lösemittelbasis
gebildet sein. Was die zweite Unterschicht 32 anbelangt,
kann sie durch eine Mischung eines Klebstoffs, beispielsweise desjenigen,
der die erste Unterschicht 21 bildet, mit weißen Pigmenten,
beispielsweise Titanweiß,
gebildet sein, derart, dass eine zweite Unterschicht erhalten wird,
die perfekt an der ersten Unterschicht selbstklebend ist, und so
mit der Einheit der beiden Unterschichten ein wieder lösbarer weißer und
lichtundurchlässiger
Kleber gebildet wird, der an der ersten Fläche 11 der Platte 10 anhaftet.
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Diese
Einheit bildet in der Tat die erste Schicht 20 wie vorstehend
definiert, die außerdem die
Mattierung 41 aufweist, die beispielsweise, wie vorstehend
erwähnt,
durch ein Gitter, ein abgestuftes Raster oder nicht abgestuftes
Raster oder Ähnliches gebildet
ist. Diese erste Schicht 20 erlaubt es folglich, das Licht
wie ein Lichtwellenleiter zu leiten.
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Diese
erste Schicht 20 erlaubt es, mit besonderen strukturellen
Ausführungen
verschiedene Verteilungen des Lichts zu erhalten.
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In
einer ersten Ausführung
stellt sich diese erste Schicht 20 mit der Mattierung 41 in
Form von Streifen, beispielsweise in einer Linie dar, wobei diese
Streifen gemäß der Formate
der Tafeln ausgeführt sind,
aber indem sie stets einem bestimmten Modelltyp gehorchen.
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Diese
Streifen sind beispielsweise senkrecht zu den Achsen der Leuchtstoffröhren, die
parallel zur Randschnittfläche 13 angeordnet
sind.
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Ferner
können
diese Streifen gegenüber
diesen Röhren
einen Querschnitt mit relativ geringem Wert aufweisen, um im wesentlichen
auf Höhe
des Zentrums der Platte oder auf einer ihrer zentralen Achsen größere Querschnitte
zu erreichen, wobei der Raum zwischen zwei Streifen dadurch bestimmt ist,
dass die gewünschte
visuelle Wiedergabe für eine
gewünschte
Verteilung des Lichts erhalten wird.
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Die 4, 5 und 6 stellen
mögliche
Ausführungsformen
von Platten 10 mit ihrer ersten Schicht 20 dar,
wie vorstehend definiert.
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4 zeigt eine Leucht-Anzeigetafel
mit einer Platte 10, deren Ränder 13 durch zwei
Leuchtstoffröhren 14 beleuchtet
sind, die an zwei gegenüberliegenden
Seiten der Platte 10 angeordnet sind, mit parallelen Streifen
wie vorstehend beschrieben, die regelmäßig beabstandet angeordnet
sind.
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5 zeigt eine Leucht-Anzeigetafel
mit einer Platte 10, deren Ränder 13 durch zwei
Leuchtstoffröhren 14 beleuchtet
sind, die an zwei gegenüberliegenden
Seiten der Platte 10 angeordnet sind, mit parallelen Streifen
wie vorstehend beschrieben, die unregelmäßig beabstandet angeordnet
sind, wobei die Streifen, die den nicht beleuchteten Rändern der
Platte am nächsten
sind, einander am nächsten sind.
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6 zeigt eine Leucht-Anzeigetafel
mit einer Platte 10, deren Ränder 13 durch vier
Leuchtstoffröhren 14 beleuchtet
sind, die an den vier Seiten der Platte 10 angeordnet sind,
wobei die Streifen, wie vorstehend beschrieben, senkrecht zur Achse
der Röhren,
bis zu den Diagonalen der Platte 10, wie in 6 dargestellt, verlaufen.
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Der
Anmelder hat beispielhaft die mittlere Leuchtdichte an einer Platte
aus PMMA von 620 mm mal 860 mm und 12 mm Dicke gemäß einer
Lichtmenge und Streifen vom Typ wie in 4 dargestellt bestimmt; die beiden Leuchtstoffröhren sind
Röhren mit
einer Leistung von 30 Watt und einer Länge von 900 mm, und die Messungen
der Leuchtdichte wurden von der Seite der Fläche der Platte durchgeführt, die
derjenigen Seite gegenüberliegt,
die die Streifen trägt;
die Streifen weisen eine Breite von ungefähr 0,075 mm nahe den Rändern 13 auf
und eine Breite von 1,5 mm an einer Mittellinie der Platte an der
Stelle, wo sie am breitesten sind, wobei eine Gesamtoberfläche von
ungefähr
0,119 m2 für eine Oberfläche der
Platte von 0,533 m2 gebildet wird; der regelmäßige Abstand
der Streifen beträgt
3,5 mm nahe den Rändern 13;
die Messungen der Leuchtdichte an verschiedenen Punkten der Platte
und in einem Abstand von zwei Metern von dieser in einer Richtung
senkrecht zur Fläche
der Platte ergaben eine mittlere Leuchtdichte der Platte von 405
Cd/m2.
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Die
Schicht 20 kann auch aus einer Klebeschicht gebildet sein,
an dessen einer Fläche
ein Raster befestigt ist, das eine Farbschicht, eine Schicht eines
Anstrichstoffes oder eine Faserschicht sein kann. Der Kleber und
das Raster, die fest verbunden sind, können in Form einer Folie ausgeführt sein,
die durch einfachen Druck an einer Fläche der Platte 10 befestigt
ist mittels der Fläche
der Klebeschicht, welche derjenigen gegenüberliegt, die das Raster trägt.
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In
dem Fall, wo die Leucht-Anzeigetafel wie in den 1 und 2 dargestellt
ausgeführt
ist, fängt das
Auge 60 des Beobachters die durch Transmission gebeugten
Strahlen 16-3 ein. In diesem Fall muss der Beobachter auf
der Seite der Platte 20 positioniert sein, die ihrer Fläche 12,
die die reflektierende Schicht 50 trägt, gegenüberliegt.
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In
der Ausführungsform,
die in 3 abgebildet
ist, weist die Leucht-Anzeigetafel keine zweite reflektierende Schicht 50 auf
der zweiten Fläche 12 der
Platte 10 auf. Der Beobachter kann nun die durch Reflexion
an der Fläche 29 der
ersten Schicht 20 gebeugten Strahlen 16-4 einfangen.
In diesem Fall kann das Auge 70 auf der anderen Seite der
Platte 10 bezogen auf seine Position für die Ausführungsform gemäß 1 und 2 angeordnet sein.
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Als
mögliche
Anwendung der erfindungsgemäßen Tafel
ist ferner sogar denkbar, dass die erste Schicht 20 die
gesamte erste Fläche 11 der
Platte 10 bedeckt und es somit gestattet, in der Art eines
Diapositivs ein Bild 71 von hinten zu beleuchten, das gegenüber der
zweiten Fläche 12 der
Platte positioniert ist.
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Für die zweite
Ausführungsform,
die mit Bezug auf 3 beschrieben
ist, kann es vorteilhaft sein, um die durch Reflexion gebeugte Lichtmenge 16-4 zu
erhöhen,
die Fläche 29 der
ersten Schicht 20 durch eine dritte Schicht 51 zu
bedecken, die aus einem für
dieselbe Wellenlänge
wie die vorstehend erwähnte
reflektierenden Material ausgeführt
ist.