DE945834C - Colored interference light for lighting purposes utilizing luminous surface - Google Patents
Colored interference light for lighting purposes utilizing luminous surfaceInfo
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Description
Farbiges Interferenzlicht für für Beleuchtungszwecke ausnutzende Leuditffädie Die Erfindung betrifft eine unter der Einwirkung von Lichtstrahlen leuchtende Fläche, insbesondere für Uhrzifferblätter, Schmuck-, Spielzeug-, Mode-und Reklameerzeugnisse, die das farbige Interferenzlicht für Beleuchtungszwecke ausnutzt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtfläche ein aus mehreren neben- und/oder übereinanderliegenden ebenen und/oder gekrümmten Beugungsgittern und/oder Beugungsgitterkopien (Einzelgittern) zusammengesetztes Reflexions- und/oder Durchsiehtsgitter ist Irgendeine optische Anordnung zur Ausnutzung des Interferenzlichtes für Beleuchtungszwecke ist bisher nicht bekannt.Colored interference light for use in lighting purposes the The invention relates to a surface that shines under the action of light rays, especially for watch dials, jewelry, toys, fashion and advertising products, which uses the colored interference light for lighting purposes. The invention is characterized in that the luminous area is one of several adjacent and / or superimposed flat and / or curved diffraction gratings and / or diffraction grating copies (Single grids) composite reflection and / or see-through grating is any optical arrangement for utilizing the interference light for lighting purposes is not yet known.
Die zu lösende technische Aufgabe besteht darin, ausgehend von einem physikalischen Meßgerät dem Beugungsgitter (im folgenden Gitter genannt) - eine beleuchtungstechnisch brauchbare Leuchtfläche zu entwickeln. Zu diesem Zweck ist es notwendig, den kleinen räumlichen Winkel, in dem das von dem Gitter ausgesandte Interferenzlicht gesehen wird, ganz wesentlich zu vergrößern, ferner die sehr empfindliche Gitterteilung zu schützen, zusätzliche Farbeffekte am Gitter hervorzurufeii und durch Einführung von Spezialgittern die Wirtschaftlichkeit zu heben. The technical problem to be solved is, starting from a physical measuring device the diffraction grating (hereinafter called the grating) - a to develop lighting surfaces that are usable in terms of lighting technology. To that end is it necessary the small spatial angle in which the emitted by the grid Interference light is seen to enlarge quite considerably, furthermore the very sensitive To protect the grid division, to produce additional color effects on the grid and to increase profitability by introducing special grids.
Ein nach bekanntem Verfahren hergestelltes ebenes Reflexionsgitter oder durchsichtiges ebenes Gitter ergibt beim Einfall eines parallelen oder etwas divergenten Strahlenbündels riichtmonochromatischen Lichtes ein Spektrum, welches in der Längsrichtung der Gitterfurchen relativ schmal, senkrecht dazu aber in nahezu einem Halbkreis um das Gitter herum zu sehen ist. Das Spektrum ist deshalb in der Längsrichtung der Gitterfurchen unter einem relativ sehr kleinen räumlichen Winkel zu sehen, der von der Gitterhöhe und der regulären Reflexion (Abweichung davon vernachlässigbar klein) abhängig ist. A planar reflection grating produced by a known method or transparent flat Lattice results at the incidence of a parallel one or a somewhat divergent bundle of rays direct monochromatic light a spectrum, which is relatively narrow in the longitudinal direction of the lattice furrows, but perpendicular to it can be seen in almost a semicircle around the grid. The spectrum is therefore in the longitudinal direction of the lattice grooves under a relatively very small spatial Angle to see that of the grid height and the regular reflection (deviation therefrom negligibly small) depends.
Zusätzliche Vergrößerung des räumlichen Winkels erfolgt durch Ausfüllen der Lücken zwischen den Spektren nullter, erster und zweiter Ordnung. Additional enlargement of the spatial angle is done by filling out the form the gaps between the zeroth, first and second order spectra.
Dieses. wird dadurch erreicht, daß das Gitter mit zwei oder mehr Gitterfurchengruppen versehen ist, die gleiche Gitterfurchenform aber verschiedene Gitterkonstanten (kürzester Abstand zweier benachbarter Gitterfurdhen) haben. Dasselbe wird auch durch die verschiedene Form der Gitter furchen bei gleicher Gitterkonstanten erreicht, und schließlich können diese beiden Möglichkeiten gleichzeitig angewandt werden. Durch diese Maßnahmen fällt das Interferenzlicht auch in die Lücke zwischen den einzelnen Spektren.This. is achieved in that the grid with two or more grid groove groups is provided, the same lattice furrow shape but different lattice constants (shortest Distance between two neighboring lattice threads). The same becomes through the different Shape of the lattice grooves achieved with the same lattice constants, and finally these two possibilities can be used at the same time. Through these measures the interference light also falls into the gap between the individual spectra.
Eine weitere, außerordentliche Vergrößerung dieses räumlichen Winkels wird durch die Zusamrnensetzung eines Gittersystems aus einzelnen Reflexions- oder durchsichtigen bzw. Durchsichtsgittern, insbesondere aber solchen Gittern erreicht, welche die Eigenschaften des Reflexions- und Durchsichtsgitters in sich vereinigen. Another, extraordinary enlargement of this spatial angle is made by the composition of a grating system from individual reflection or transparent or see-through grids, but especially those grids, which combine the properties of the reflection and see-through grating.
Solche Gitter bestehen aus einer Gitterteilung auf durchsichtiger Unterlage, wobei eine oder beide Seiten dieser Unterlage mit einem reflektierenden tberzug, insbesondere aus Metall, versehen sind. Such grids consist of a grid division on transparent Backing, one or both sides of this backing with a reflective Cover, in particular made of metal, are provided.
Durch diese Überzüge wird der Durc'hlässigkeits-und Reflexionsanteil des auffallenden Lichtes nach Bedarf verändert.The permeability and reflection components are created by these coatings of the incident light changed as required.
Die Zusammensetzung- des Gittersystems aus Einzelgittern ist eben oder räumlich. The composition of the grid system from individual grids is flat or spatially.
Bei ebener Zusammensetzung hat jedes Einzelgitter eine andere Gitterfurclhenrichtung; die Gesamtheit aller Gitterfurchenrichtungen der Einzelgitter im Gittersystem erstreckt sich von o bis I809 oder, dem speziellen Gebrauchszweck entsprechend, auch nur über Teilgebiete davon. Das Gittersystem kann mehrere Einzelgitter mit gleicher oder verschiedener Gitterfurchenrichtung und Gitterfurchenform enthalten. Die geometrische Anordnung der Einzelgitter im Gittersystem kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Der Abstand zwischen den Einzelgittern kann beliebig sein, insbesondere aber gleich Null. Die Gitter können aufeinander oder nebeneinander liegen. Die Gitterunterlage ist eben oder gekrümmt. Diese beiden Eigenschaften der Gitterunterlage können örtlich verschieden sein. In the case of a planar composition, each individual grid has a different grid furrow direction; extends the totality of all grid groove directions of the individual grids in the grid system from o to I809 or, depending on the special purpose, only over Parts of it. The grid system can have several individual grids with the same or different grid groove direction and grid groove shape included. The geometric The arrangement of the individual grids in the grid system can be symmetrical or asymmetrical. The distance between the individual grids can be arbitrary, but in particular the same Zero. The grids can be on top of each other or next to each other. The grid pad is flat or curved. These two properties of the grid base can be local to be different.
Bei räumlicher Zusammensetzung des Gittersystems aus Einzelgittern sind diese um eine gedachte Bezugsgerade räumlich so angeordnet, daß die Gesamtheit ihrer Ebenen mit einer durch die Gerade gelegten beliebigen Ebene die Winkel o bis I80° oder einen Teilbereich davon bilden Die Richtung der Gitterfurchen der Einzelgitter kann beliebig sein, insbesondere ist die Gitterfurchenrichtung aber gleich. Die Anordnung der Einzelgitter um die gedachte Bezugsgerade ist symmetisch oder unsymmetrisch, der Abstand zwischen den Einzelgittern ist beliebig, insbesondere aber gleich Null. Die Gitter können aufeinander oder nebeneinander liegen. Die Gitterunterlage ist eben oder gekrümmt. Diese beiden Eigenschaften der Gitterunterlage können örtlich verschieden sein. When the grid system is spatially composed of individual grids these are spatially arranged around an imaginary reference line in such a way that the entirety their planes with any plane laid through the straight line make the angles o to I80 ° or a part of it form the direction of the grooves of the individual grids can be arbitrary, but in particular the direction of the lattice groove is the same. the The arrangement of the individual grids around the imaginary reference line is symmetrical or asymmetrical, the distance between the individual grids is arbitrary, but especially zero. The grids can be on top of each other or next to each other. The grid pad is flat or curved. These two properties of the grid base can be local to be different.
Die Leuchtfläche kann sich ans einem oder mehreren ebenen Gittersystemen, einem oder mehreren räumlichen Gittersystemen oder aus ebenen und räumlichen Gittersvstemen zusammensetzen. Diese Gittersysteme können sich auf der einen oder auf beiden Seiten der Leuchtfläche befinden. The illuminated area can be attached to one or more flat grid systems, one or more spatial grid systems or from plane and spatial grid systems put together. These grid systems can be on one or both sides the illuminated area.
Das Gittersystem füllt also bei ebener Zusammensetzung mit seinen Spektren insgesamt den räumlichen Winkel 2 bei Verwendung von Reflexions- oder Durchsichtsgittern, jedoch den räumlichen Winkelz bei Verwendung von Einzelgittern mit Reflexions- und Durchsichtsgittelreigenschaften aus. Bei räumlicher Zusammensetzung füllt das Gittersystem den räumlichen Winkel 4s aus <(4s ist hier die Bezeichnung für den gesamten räumlichen Winkel um einen Punkt). The grid system therefore fills with its if it is evenly composed Spectra in total the spatial angle 2 when using reflection or see-through gratings, however, the spatial Winkelz when using single grids with reflection and See-through properties. With spatial composition, the grid system fills the spatial angle 4s from <(4s is here the designation for the entire spatial Angle around a point).
Kleine Abweichungen von diesen Werten hängen mit oder Wahl der Lichtquelle zusammen.Small deviations from these values depend on or the choice of light source together.
Die Größe des Verhältnisses: Räumlicher Winkel des vollständigen Gittersystems zu räumlicher Winkel eines Einzelgitters liegt bei Verwendung von parallelem oder wenig divergentem Licht (also bei scharfen, nicht verschwommenen Interferenzspektren) zwischen den Werten von etwa 3 und Unendlich. The size of the ratio: spatial angle of the full Grid system to spatial angle of a single grid is when using parallel or slightly divergent light (i.e. with sharp, not blurred Interference spectra) between the values of about 3 and infinity.
Enthält die Gesamtheit der Gitterfurchenrichtungen nur einen Teilbereich von I800, dann vermindert sich der räumliche Winkel um diesen Faktor, z. B. für 900 = 1/2. 1800 um den Faktor 1/2 USW. Contains only a partial area of the totality of the grid groove directions from I800, then the spatial angle is reduced by this factor, e.g. B. for 900 = 1/2. 1800 by a factor of 1/2 etc.
Die beleuchtungstechnische Brauchbarkeit der Leuchtfläche verlangt unbedingt, daß die leicht zerstörbare Gitterteilung geschützt wird. Der Schutz der Gitterteilung wird erreicht, indem diese unter einer insbesondere durchsichtigen Schicht untergebracht wird. Diese kann bei Reflexionsgittern auch die Furchen ausfüllen. Die in der Schutzschicht auftretenden Gebiete mit verschiedenem Brechungsindex (Schlieren), welche praktisch unvermeidbar sind und eine Schutzschicht beim Meßgitter unmöglich machen (dem Erfinder ist kein Meßgitter mit einer Schutzschicht bekannt, desgleichen hat er in der Fachliteratur keinen Hinweis darüber gefunden), sind für den Farbeffekt der Leuchtfläche nicht störend. Durch örtliche Verschiedenheit der Zusammensetzung, der Dicke und des Brechungsindex wird vielmehr ein zusätzlicher Farbeffekt, das Schillern der Interferenzfariben der Leuchtiläche, erreicht. The lighting-technical usability of the luminous surface demands It is essential that the easily destructible grid division is protected. Protection of the Grid division is achieved by placing this under a particularly transparent one Shift is housed. This can also fill the furrows in the case of reflective gratings. The areas in the protective layer with different refractive indices (streaks), which are practically unavoidable and a protective layer on the measuring grid is impossible make (the inventor is not aware of any measuring grid with a protective layer, likewise if he has not found any reference to this in the specialist literature) are for the color effect not disturbing the illuminated surface. Due to the local diversity of the composition, the thickness and the refractive index is rather an additional color effect that Shimmering interference colors of the luminous surface, achieved.
Die Schutzschicht kann gleichzeitig als Filter ausgebildet sein und bestimmte Spektralgebiete aussondern; ihre Dicke und Zusammensetzung regelt neben dem reflektierenden Belag der Einzelgitter die Lichtintensität. The protective layer can be designed as a filter and at the same time certain spectral areas weed out; their thickness and composition regulates the light intensity in addition to the reflective covering of the individual grids.
Mit Hilfe einer Teilungsmaschine und.Diamantspitze hergestellte Einzelgitter - Originalgitter -werden nicht verwendet. Sie sind zu unwirtschaftlich, ihre Präzision für die Leuchttechnik von untergeordneter Bedeutung. Es werden nach einem besonderen Verfahren des Erfinders hergestellte Gitterkopien benutzt. Die Verwendung von Gitterkopien erhöht die Wirtschaftlichkeit der Leuchtfläche gegenüber Originalgittern um etwa das Hundertfache. Individual grids made with the help of a dividing machine and diamond point - Original grilles - are not used. They are too uneconomical, their precision of minor importance for lighting technology. It'll be after a special one Method of the inventor used grid copies produced. The use of grid copies increases the profitability of the illuminated area compared to the original grilles by around a hundred times.
Die Leuchtfläche wird durch eine oder mehrere Lichtquellen, insbesondere durch Lichtquellen in Verbindung mit einem Hohlspiegel, oder durch Sonnenlicht beleuchtet. The luminous area is by one or more light sources, in particular illuminated by light sources in connection with a concave mirror, or by sunlight.
Die Leuchtfläche auf Interferenzgrundlage erzeugt im sichtbaren Gebiet des Lichtes eine Farbdispersion, die mit Abstand praktisch und theoretisch größer ist als irgendein ähnliches bekanntes Mittel. So übertritt die Leuchtfläche z. B. die Far,bdispersion des Diamanten um ein Vielfaches, viel stärker als im Verhältnis: Räumlicher Winkel. des Gittersystems zu räumlicher Winkel des Einzelgitters, weil das Einzelgitter allein schon um ein Vielfaches dem Diamanten überlegen ist. The luminous surface based on interference generated in the visible area of light is a color dispersion that is practically and theoretically larger by far is known as any similar compound. So the luminous surface crosses z. B. the color dispersion of the diamond many times over, much stronger than in the ratio: Spatial angle. of the grid system too spatial angle of the single grid because the single lattice alone is many times superior to the diamond.
Die gewerblichen Anwendungsgebiete der Leuchtfläche sind z.B. die Reklame, Schmuck-, Spielzeug-, Mode- und Uhrenzifferblattindustrien. The commercial areas of application of the illuminated area are e.g. Advertising, jewelry, toy, fashion, and watch dial industries.
Claims (9)
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