DE9204063U1

DE9204063U1 - Hintergrundleuchte

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Publication number: DE9204063U1
Application number: DE9204063U
Authority: DE
Original assignee: BUECHNER THOMAS 8901 DEUBACH DE
Current assignee: BUECHNER THOMAS 8901 DEUBACH DE
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2002-03-27

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Hintergrundleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Hintergrundleuchten werden in den Bereichen Fotographie und Reprographie vielfältig eingesetzt. Sie eignen sich zum einen zur Beleuchtung von zu fotografierenden Gegenständen oder zur Ausleuchtung des Hintergrunds, zum anderen zur Bildung eines hellen, leuchtenden Hintergrunds. Im letzteren Falle lassen sich vor diesem Hintergrund entweder lichtdurchlässige Gegenstände fotografieren oder, falls nur die Außenkontur interessiert, auch lichtundurchlässige Gegenstände. Das Bild entspricht dann im wesentlichen der Projektion des Gegenstands auf die den Hintergrund bildende Fläche. In gleicher Weise sind die bekannten Hintergrundleuchten als Betrachtungspulte für Filmnegative und Diapositive geeignet. Diese lassen sich von den als Leuchttischen ausgebildeten Hintergrundleuchten auch reproduzieren.

Bekannte Hintergrundleuchten verwenden als Leuchtmittel entweder Glüh- oder Leuchtstofflampen, wodurch eine bestimmte Mindestbaugröße nicht unterschritten werden kann. Üblicherweise handelt es sich um auf dem Tisch oder auf dem Boden aufstellbare Geräte mit entsprechenden Abmessungen. Diese Hintergrundleuchten sind also insbesondere dann nicht geeignet, wenn ein Detail, z.B. von einer Maschine, bei beleuchtetem Hintergrund in eingebautem Zustand zu fotografieren ist und die Platzverhältnisse beengt sind. Die Energieaufnahme und damit die Wärmeentwicklung ist bei diesen bekannten Hintergrundleuchten groß, sie sind nicht für Blitzbetrieb geeignet und die Lampen weisen eine geringe Lebensdauer von weit unter 1000 Stunden auf. Ein erheblicher Nachteil dieser bekannten Hintergrundleuchten besteht außerdem darin, daß sie keine homogene Ausleuchtung des Leuchtfeldes gewährleisten. Intensitätsschwankungen im Bereich von 50% sind die Regel.

Es sind weiterhin lichtemittierende Dioden bekannt, welche unmittelbar auf einem Kunststoffkörper aufgebracht sind und in diesen einstrahlen. Die Seitenflächen des

so durchleuchteten Kunststoffkörpers werden damit selbst leuchtend. Zur Verbesserung der Homogenität der Beleuchtung sind die seitlichen Ränder der Kunststoffkörper oft abgeschrägt, wodurch das eingestrahlte Licht innerhalb des Kunststoffkörpers mehrfach reflektiert wird. Diese Baueinheiten sind jedoch lediglich zur Hinterleuchtung von alphanumerischen Anzeigen im Handel und müssen auf elektrischen Platinen befestigt und kontaktiert werden. Sie stellen keine unabhängige Hintergrundleuchte dar. Sie sind außerdem zu Reproduktionszwecken ungeeignet, da die Intensitätsschwankungen ebenfalls im Bereich von 50% liegen.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Hintergrundleuchte so weiterzubilden, daß sie bei geringen Außenabmessungen unabhängig von einer Leiterplatte einsetzbar wird und die Homogenität entscheidend verbessert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Einige Ausführungsbeispiele der Neuerung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin bezeichnen gleiche Bezugszahlen einander entsprechende Teile. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausfuhrungsform der Hintergrundleuchte nach der vorliegenden Neuerung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Hintergrundleuchte in Richtung I — I bei aufgeschnittenem Gehäuse;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform der Hintergrundleuchte;

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Figur 3 dargestellten Hintergrundleuchte in Richtung I — I bei aufgeschnittenem Gehäuse;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform der Hintergrundleuchte;

Fig. 6 eine Seitenansicht der in Figur 5 dargestellten Hintergrundleuchte in Richtung I — I bei aufgeschnittenem Gehäuse;

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform der Hintergrundleuchte;

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Figur 7 dargestellten Hintergrundleuchte in Richtung I — I bei aufgeschnittenem Gehäuse.

Das Kernstück der neuerungsgemäßen Hintergrundleuchte 13 gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein flacher, lichtdurchlässiger Körper 1, welcher beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff wie Polymethylmethacrylat besteht. Der lichtdurchlässige Körper 1 ist im wesentlichen quaderförmig wobei der seitliche Rand 10 dieses Quaders leicht geneigt ist, so daß der Querschnitt des lichtdurchlässigen Körpers 1, wie aus Figur 1 ersichtlich, trapezförmig ist. An diesem geneigten seitlichen Rand 10 sind lichtemittierende Dioden (LED) 2, vorzugsweise LED-Flachelemente angebracht.

Der lichtdurchlässige Körper 1 ist, zusammen mit den daran angebrachten LED-Elementen 2, in ein Gehäuse 6 eingepaßt, welches ebenfalls im wesentlichen quaderförmig ist und an einer seiner Seitenflächen eine Öffnung 9 aufweist. Der lichtdurchlässige Körper 1 ist so eingebaut, daß sich sein trapezförmiger Querschnitt zu dieser Öffnung 9 hin verjüngt.

Zwischen der der Öffnung 9 zugewandten Oberfläche des lichtdurchlässigen Körpers 1 und der Öffnung 9 befindet sich eine Diffusionsscheibe 3. oberhalb dieser Diffusionsscheibe 3 eine transparente Scheibe 7, welche als Schutzabdeckung dient und im wesentlichen bündig mit der Oberseite des Gehäuses 6 dessen Öffnung 9 abschließt.

Sämtliche nicht zum Lichtdurchtritt bestimmten Randflächen des lichtdurchlässigen Körpers 1 und der mattierten Diffusionsscheibe 3 sind mit reflektierenden Schichten 4 und 5 versehen. Beim lichtdurchlässigen Körper 1 ist das die der Öffnung 9 abgewandte Rückseite 11 und der Bereich zwischen den LED-Elementen 2 auf dem

seitlichen Rand 10. Bei der Diffusionsscheibe 3, deren Vorder- und Rückseite ja zum Lichtdurchtritt bestimmt sind, sind dies nur die Seitenflächen.

Die reflektierende Schicht 5 ist an den Schmalseiten der Diffusionsscheibe 3 vollständig reflektierend, also einem Spiegel vergleichbar. Hergestellt wird sie beispielsweise durch Aufbringen eines geeigneten Lacks oder durch Metallisieren. Die reflektierende Schicht an der Rückseite 11 und dem seitlichen Rand 10 des lichtdurchlässigen Körpers 1 besteht aus zwei Teilschichten 4 und 5. Die unmittelbar an den lichtdurchlässigen Körper 1 angrenzende, diffus reflektierende Schicht 4 wird entweder durch Aufrauhen des lichtdurchlässigen Körpers 1 oder durch Aufbringen einer diffus reflektierenden Lackschicht hergestellt, die dahinterliegende, spiegelartig reflektierende Schicht 5 wird durch Lackieren oder Metallisieren erzeugt.

Das Gehäuse 6 weist zum Durchtritt der elektrischen Versorgungsleitungen der LED-Elemente 2 eine (nicht dargestellte) Bohrung auf. Sämtliche Vorschaltgeräte zum Betrieb der LED-Elemente 2 befinden sich außerhalb des Gehäuses 6 in einer eigenen Versorgungseinheit, welche ebenfalls nicht dargestellt ist.

Die Lichtausbreitung in der beschriebenen Hintergrundleuchte 13 erfolgt, ausgehend von den LED-Elementen 2, zunächst wie in Figur 1 durch die Pfeile 12 dargestellt. Durch die angeschrägten Seitenflächen 10 gelangt das Licht bevorzugt an die Rückseite 11 des lichtdurchlässigen Körpers 1, wird an der diffus reflektierenden Schicht 4 gebrochen, an der spiegelartig reflektierenden Schicht 5 reflektiert und, bei geeignetem Einfallswinkel, auch an der Oberseite des lichtdurchlässigen Trägerkörpers 1 reflektiert. Innerhalb des lichtdurchlässigen Körpers 1 findet also bereits eine weitgehende räumliche Homogenisierung der Lichtintensität statt. Diese wird noch verbessert beim Übertritt des Lichts in die Diffusionsscheibe 3 mit den spiegelartig reflektierenden Schichten 5 an ihren Seitenflächen.

Bei Betrachtung der transparenten Scheibe 7 ergeben sich damit nur noch minimale Homogenitätsschwankungen.

Durch den Einsatz der LED-Elemente werden Baugröße und Gewicht der Hintergrundleuchte 13 minimal gehalten. Leuchten von der Größe eines Fingernagels und darunter sind ohne Schwierigkeiten herstellbar. Die Hintergrundleuchte 13 läßt sich damit an unzugängliche Stellen bringen, falls sie an bewegten Teilen angebracht wird, ist die zusätzliche zu bewegende Masse gering.

Die Leistungsaufnahme der LED-Elemente 2 ist ebenfalls gering und beträgt bei einer typischen Leuchte weniger als 0.5 Watt.

Neben der Minimierung von räumlichen Intensitätsschwankungen (Homogenität) werden auch zeitliche Intensitätsschwankungen vermieden, da die verwendeten LED-Elemente 2 mit Gleichspannung betrieben werden. Der zeitliche Intensitätsverlauf enthält also kein &ldquor;Netzbrummen".

Im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln beträgt die Lebensdauer der LED-Elemente 2 mehr als das Einhundertfache, nämlich über 100.000 Stunden. Die LED-Elemente 2 erlauben außerdem eine Leuchtdichte von über 100 mCd/cm² und sind für Blitzbetrieb geeignet. Außerdem werden die LED- Elemente 2 hohen Sicherheitsanforderungen auch in Gefahrenbereichen gerecht, da sie mit einer Spannung von nur 12 V und einem Strom von nur ca. 30 mA arbeiten.

Eine alternative Ausführungsform der Hintergrundleuchte 13 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Aufbau und Funktion dieser Hintergrundleuchte 14 sind identisch zu der im bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2, es fehlt lediglich die transparente Scheibe 7. Die Funktion der transparenten Scheibe 7 wird also von der Diffusionsscheibe 3 übernommen. Diese Diffusionsscheibe 3 kann hierzu besonders dick und/oder kratzunempfindlich ausgelegt sein. Die Hintergrundleuchte 14 ist einsetzbar, wenn keine starken mechanischen Beanspruchungen zu erwarten sind. Ihr Vorteil ist, daß sie eine geringere Bauhöhe aufweist und billiger in der Herstellung ist.

In den Figuren 5 und 6 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Hintergrund-

leuchte 15 dargestellt. Diese Ausführungsform weist, wie die Hintergrundleuchte 13 nach den Figuren 1 und 2, eine transparente Scheibe 7 als Schutzabdeckung auf. Die LED-Elemente 2 sind über ihre Kontaktdrähte 19 mit einer Leiterplatte 17 verbunden, welche sich zwischen der geschlossenen Seite des Gehäuses 6 und der Rückseite 11 des lichtdurchlässigen Körpers 1 bzw. der darauf aufgebrachten reflektierenden Schichten 4 und 5 befindet. Auf der dem lichtdurchlässigen Körper 1 abgewandten Seite der Leiterplatte 17 können sich weitere elektronische Bauelemente 18, wie Kondensatoren, Widerstände, Transistoren, integrierte Schaltkreise usw., befinden. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die gesamte Ansteuereleketronik für die lichtemittierenden Dioden 2 bereits platzsparend im Gehäuse 6 enthalten ist.

Das in den Figuren 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Hintergrundleuchte 16 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6. Im Unterschied hierzu ist keine transparente Scheibe 7 als Schutzabdeckung vorhanden, diese Funktion übernimmt die Diffusionsscheibe 3. Weiterhin ist das Gehäuse 6 zweigeteilt in einen oberen Gehäuseteil 6A und einen unteren Gehäuseteil 6B. Zwischen diesen beiden Gehäuseteilen wird die Leiterplatte 17 gelagert, beispielsweise wird sie dazwischen festgeklemmt.

Die bei der Beschreibung der Hintergrundleuchte 13 gemäß den Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorteile gelten ohne Einschränkung auch für die weiteren Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3 bis 8.

Claims

Ansprüche

1. Hintergrundleuchte (13), umfassend einen flachen, in ein einseitig offenes Gehäuse (6) eingebauten, lichtdurchlässigen Körper (1) mit zwei einander gegenüberliegenden, abgeschrägten, seitlichen Rändern (10), in deren Bereich lichtemittierende Dioden (2) angebracht sind, wobei die Rückseite (11) dieses lichtdurchlässigen Körpers (1) mit einer diffus reflektierenden Schicht (4) versehen ist und seine Vorderseite (20) zur Öffnung (9) des Gehäuses (6) weist und zwischen der Vorderseite (20) des Körpers (1) und der Öffnung (9) des Gehäuses (6) eine mattierte Diffusionsscheibe (3) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Berandungen sowohl des lichtdurchlässigen Körpers (1) als auch der Diffusionsscheibe (3) allseitig mit reflektierenden Schichten (4) in Form von aufgerauhten und/oder lackierten Oberflächen versehen sind und die lichtemittierenden Dioden (2) als Flachelemente ausgebildet sind, welche mit den seitlichen Rändern (10) des lichtdurchlässigen Körpers (1) in Kontakt stehen.

2. Hintergrundleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem lichtdurchlässigen Körper (1) bzw. der Diffusionsscheibe (3) abgewandten Seite der diffus reflektierenden Schicht (4) zusätzlich eine spiegelartig reflektierende Schicht (5) aufgebracht ist.

3. Hintergrundleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Körper (1) aus Kunststoff, beispielsweise aus Polymethylmethacrylat, besteht.

4. Hintergrundleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß hinter der Rückseite (11) des lichtdurchlässigen Körpers (1) und hierzu parallel eine Leiterplatte (17) verläuft, mit welcher die lichtemittierenden Dioden (2) über ihre Anschlußdrähte (19) verbunden sind.