NL1038611C2 - Werkwijze en inrichting voor het door laser-etsen vervaardigen van een paneel voor gebruik als lichtpaneel, alsmede een dergelijk paneel en lichtpaneel en een weergeefinrichting voorzien van een dergelijk lichtpaneel. - Google Patents

Description

Korte aanduding: Werkwijze en inrichting voor het door laser-etsen vervaardigen van een paneel voor gebruik als lichtpaneel, alsmede een dergelijk paneel en lichtpaneel en een weergeefinrichting voorzien van een dergelijk lichtpaneel.

5

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een paneel voor gebruik als lichtpaneel in een weergeefinrichting of display zoals een verlichte zuil voor 10 reclame- of informatie-doeleinden, voor ruimteverlichting of decoratieverlichting en dergelijke. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een dergelijk paneel alsmede een hiermee vervaardigd lichtpaneel en een weergeefinrichting voorzien van een dergelijk lichtpaneel.

15 Weergeefinrichtingen van het type waar de uitvinding betrekking op heeft worden in de praktijk zowel binnenshuis als buitenshuis voor een verscheidenheid aan reclame- of informatie-uitingen, zoals bijvoorbeeld weg-bewijzering, toegepast.

De weergeefinrichtingen kunnen daarbij als vrijstaande zuilen zijn 20 uitgevoerd, in de praktijk ook wel ABRI of MUPI genoemd, of bevestigd zijn aan lantaarnpalen, gevels van gebouwen, in wachtruimtes voor bus of trein, enz.

Deze weergeefinrichtingen, die afmetingen kunnen hebben zo groot als bijvoorbeeld 2x4 meter, kunnen zowel aan één zijde als aan beide zijden een informatie- of reclame-uiting tonen.

25 De weergeefinrichtingen zijn in het algemeen opgebouwd uit een transparante drager waarop de informatie- of reclame-uiting is bevestigd. In de praktijk toegepaste dragers zijn bijvoorbeeld vervaardigd van PC (polycarbonaat), PMMA (polymethylmethacrylaat), beter bekend onder de handelsnamen Perspex en Plexiglas, MS (methylstyreen), PETG (polytheentereftalaat glycol) of glas of 30 dergelijke.

De informatie- of reclame-uiting heeft in het algemeen de vorm van een lichtdoorlatende poster of dergelijke, met een beeldzijde en een rugzijde. De poster wordt vanaf zijn rugzijde belicht, zodat de informatie- of reclame-uiting vanaf de beeldzijde ook onder lichtzwakke omstandigheden, zoals in de avond of nacht, 1 03 86 11 2 goed zichtbaar is.

In de praktijk wordt de belichting in het algemeen verkregen via in de weergeefinrichting gemonteerde TL-verlichtingsbuizen.

Om de informatie- of reclame-uiting optimaal te kunnen weergeven 5 is een zo egaal en uniform mogelijke belichting vanaf de rugzijde van de poster noodzakelijk.

Gebruikmakend van de inmiddels commercieel beschikbare vermogensefficiënte en compacte Light Emitting Diode, LED, verlichtingsbronnen, zijn lichtpanelen ontwikkeld waarbij langs één of meer van de zijranden van een 10 transparant paneel stroken met LED-lichtbronnen zijn geplaatst. Het licht van deze LED-lichtbronnen is in het paneel gericht en verspreidt zich door inwendige reflectie over het oppervlak van het paneel. Hiermee wordt een oppervlakteverlichting verkregen die de gehele rugzijde van een poster kan verlichten.

Bij verlichting vanaf de zijrand van een transparant paneel neemt de 15 lichtsterkte naar het midden van het paneel af, hetgeen zich uit als donkere vlakken of vlekken, donkere strepen en dergelijke. Dergelijke vlekken of strepen zijn bijzonder hinderlijk bij het gebruik van driedimensionale, 3D, technieken zoals autostereoscopie. In autostereoscopie wordt een zogeheten panoramagram gevormd, hetgeen een uit geïnterlinieerde of verweven vaste beeldstroken met 20 verschillende beeldinhoud opgebouwde tweedimensionale, 2D, representatie is. De term vast is gebruikt om aan te geven dat de beeldinhoud van een betreffende beeldstrook op zichzelf niet verandert.

De werking van autostereoscopie berust daarop, dat met behulp van een in de kijkrichting van de kijker gezien vóór het panoramagram geplaatste 25 parallax-barrière of met lenticulaire lenzen wordt bewerkstelligd dat elk oog van de kijker een andere, qua beeldinhoud verschillende, beeldstrook van het panoramagram ziet, ook wanneer de kijker zijn/haar hoofd langs het panoramagram beweegt. De hersenen van de kijker voegen de twee beelden samen tot één driedimensionale, 3D, afbeelding met diepte.

30 Het voordeel van een dergelijke techniek is dat er een driedimensionale indruk van een visualisatie kan worden verschaft zonder gebruik van speciale brillen of andere door de kijker te gebruiken middelen. Een 3D-presentatie verhoogt onder andere de attentiewaarde van een reclame-uiting doordat de aandacht van de kijker langer wordt vastgehouden omdat het reclame- 3 object op een meer attractieve wijze wordt gevisualiseerd. Donkere vlekken of strepen in de belichting verlagen daarentegen de attractieve waarde van dergelijke 3D-visualisaties.

Lichtpanelen worden in de praktijk ook voor decoratieve doeleinden 5 toegepast, zoals lichtgevende wanden, voor podia, decors en dergelijke en uiteraard ook voor ruimteverlichting, waarbij de lichtpanelen ook als plafondplaten kunnen zijn uitgevoerd. LED-verlichting biedt daarbij de mogelijkheid om licht in verschillende kleuren uit te stralen, zoals bij de deskundige bekend.

Om een zo uniform of egaal mogelijke verspreiding van het 10 zijwaarts ingestraalde licht over het oppervlak van het paneel te verkrijgen, wordt gebruik gemaakt van het strooiings- of dispersieprincipe. Eén of beide oppervlakken van het paneel wordt of worden daartoe bewerkt door het hierin aanbrengen van putjes of verhogingen of dergelijke. Bijvoorbeeld via een mechanische verspanings-techniek, een natte-etstechniek of door het met een drukprocédé op het oppervlak 15 aanbrengen van stippen of lijnen van een inkt, lak of ander materiaal.

Het Amerikaanse octrooi 6.895.702 beschrijft een laser-etstechniek of lasergraveertechniek, waarbij door middel van laserstraling groeven in een oppervlak van een transparant paneel worden aangebracht. De diepte en breedte van de groeven variëren over het oppervlak van het paneel en in de groeven kunnen 20 weer putjes en/of verhogingen zijn gevormd om het lichtstrooiings- of dispersie-effect verder te beïnvloeden.

Voor het aanbrengen van de groeven wordt gebruik gemaakt van een boven het oppervlak van een te bewerken paneel opgestelde laserbron en een laserstraal-verplaatsingsmechanisme, in de vorm van één of meer beweegbare 25 spiegels.

Bij het gebruik van laser-etsing wordt telkens bij het optreffen van de laserstraal op het paneel een hoeveel materiaal verdampt, waardoor zich op en rond de plek waar de laserstraal het materiaal treft een rookgaswolk vormt. Deze gaswolk vormt een tijdelijke barrière voor de laserstraal en werkt verstorend op het 30 etsprocede doordat het licht van de laserstraal ongewenst verzwakt, afbuigt of uitwaaiert. Ook kan rook op het paneel neerslaan en vervuiling van het oppervlak veroorzaken. Dit heeft een nadelige invloed op de nauwkeurigheid van de etsbewerking, met name voor wat betreft de diepte en breedte van de etsing.

In het bijzonder bij panelen van grotere afmetingen, zoals 4 bijvoorbeeld in de orde grootte vanaf 1 x 1 m, spelen het bereik en de nauwkeurigheid van het in twee dimensies stuurbare laserstraal-verplaatsings-mechanisme ook een niet te verwaarlozen rol in de nauwkeurigheid waarmee de etsbewerking kan worden üitgevoerd. Dit probleem doet zich ook voor bij 5 laserstraal-verplaatsingsmechanismes van de hoogst beschikbare kwaliteit en nauwkeurigheid.

Aan de uitvinding ligt derhalve in eerste instantie de opgave ten grondslag een verbeterd laser-etsprocede te verschaffen waarmee ook lichtpanelen van grotere afmetingen nauwkeurig en efficiënt kunnen worden vervaardigd.

10 De uitvinding voorziet hiertoe in een werkwijze voor het door laser- etsing vormen van een paneel voorzien van een lichtstrooiingspatroon, door het met een verplaatsbare laserstraal bewerken van een oppervlak van het paneel, met het kenmerk, dat het paneel tijdens het vormen van het lichtstrooiingspatroon ten opzichte van de laserstraal wordt verplaatst.

15 Door niet alleen de laserstraal maar ook het door de laserstraal te bewerken paneel tijdens het vormen van het lichtstrooiingspatroon te verplaatsen, kan het verplaatsingsbereik van de laserstraal worden beperkt, hetgeen de nauwkeurigheid van de etsbewerking aanzienlijk verhoogt waardoor ook met minder nauwkeurige en daardoor minder dure laserstraalverplaatsingsmechanismes een 20 gewenst lichtstrooiingspatroon tot stand kan worden gebracht.

Door de verplaatsing van het paneel tijdens het etsproces worden door het etsen ontwikkelde rookgassen in de verplaatsingsrichting met het paneel meegevoerd. Door de laserstraal na een etsing niet direct te verplaatsen in de richting waarin het paneel wordt verplaatst, wordt de nadelige invloed van het 25 rookgas op de laserstraal dankzij de verplaatsing van het paneel aanzienlijk verminderd.

In het bijzonder bij panelen van in de aanhef genoemde grotere afmetingen strekt de werkwijze volgens de uitvinding tot groot voordeel.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het paneel in een 30 richting verplaatst en wordt de laserstraal in een andere richting dwars op de verplaatsingsrichting van het paneel verplaatst.

In een praktische opstelling wordt het paneel in horizontale richting verplaatst terwijl de laserstraal in verticale richting wordt verplaatst. Door het gesynchroniseerd ten opzichte van elkaar verplaatsen van de laserstraal en het 5 paneel kan het oppervlak van het paneel nauwkeurig en snel van elk gewenst lichtstrooiingspatroon worden voorzien.

Om de negatieve invloed van rookgassen tijdens het etsproces verder tegen te gaan, in het bijzonder om vervuiling door rookdeeltjes van het te 5 bewerken oppervlak van het paneel zoveel mogelijk te verhinderen, voorziet de uitvinding verder daarin dat door het etsen gevormd gas van verdampt materiaal van het paneel in de richting stroomopwaarts van de verplaatsingsrichting van het paneel wordt weggevoerd.

De etsbewerking wordt nog verder verbeterd door in een 10 uitvoeringsvorm van de uitvinding het paneel voorafgaand aan het vormen van het lichtstrooiingspatroon aan een oppervlaktereinigings- en droogbewerking te onderwerpen. Bij voorkeur een wasbewerking met zuiver water om chemische residuen van reinigingsproducten op het oppervlak te voorkomen.

De reinigingsbewerking kan worden voorafgegaan door of 15 tegelijkertijd met het reinigen kan het te bewerken oppervlak van het paneel worden onderworpen aan een polijstbewerking.

Door het polijsten van één of beide oppervlakken van het paneel wordt voorkomen dat de met het lichtstrooiingspatroon beoogde uniforme lichtverdeling over het oppervlak van het paneel door oneffenheden in het oppervlak 20 daarvan wordt verstoord.

Voor het tegelijkertijd reinigen en polijsten van het paneel kunnen geschikte borstels of lappen en dergelijke worden toegepast.

Alvorens het paneel aan de laser-etsbewerking te onderwerpen volgt een droogstap waarbij alle aanhangend water of vocht wordt verwijderd, 25 bijvoorbeeld een droging met verwarmde lucht.

Om te voorkomen dat het paneel door zijn verplaatsing elektrostatisch wordt geladen, waardoor ongewenst stofdeeltjes op het oppervlak neerslaan die het vormen van het lichtstrooiingspatroon nadelig beïnvloeden, voorziet de uitvinding in het anti-statisch maken van het paneel. Dit kan in de 30 praktijk plaatsvinden door het te bewerken oppervlak van het paneel te onderwerpen aan geïoniseerde lucht die op het oppervlak neerslaat en staticiteit neutraliseert. Ook kan een behandeling van het oppervlak met een in de handel verkrijgbare anastatische spray voorafgaand aan het drogen worden toegepast. Middels deze behandeling wordt voorkomen dat de laser-etsbewerking als zodanig in een stof- 6 geconditioneerde schone ruimte moet worden uitgevoerd.

Na het etsen verdient het aanbeveling om het van een licht-strooiingsspatroon voorziene oppervlak van het paneel middels een coating tegen vervuiling te beschermen. Bijvoorkeur wordt een brandvertragende coating 5 toegepast om het paneel te kunnen toepassen in ruimten waar eisen aan het gebruik van brandvertragende materialen worden gesteld. Zoals bijvoorbeeld een brandvertragingsklasse B1 of B2, respectievelijk moeilijk ontvlambaar of normaal ontvlambaar materiaal, overeenkomstig DIN norm 4102.

De bovenstaande maatregelen zijn bijvoorbeeld toepasbaar op een, 10 van elk van de in de aanhef genoemde materialen zoals PC, PMMA, MS, PETG of glas of dergelijke vervaardigd paneel. Bij het gebruik van glas kan ter bescherming een hardingsstap worden toegepast.

In een uitvoeringsvorm van het paneel volgens de uitvinding wordt het lichtstrooiingspatroon gevormd door een verzameling van stipvormige putjes in 15 tenminste één oppervlak van het paneel, waarbij elk stipvormig putje uit een groepering van micro-putjes is opgebouwd. Door deze microscopische opbouw bestaat elk stipvormig putje uit meerdere vlakjes gevormd door de micro-putjes, hetgeen een krachtig lichtstrooiingseffect teweegbrengt, met een intensief, uniform lichtgevend oppervlak als resultaat.

20 De micro-putjes worden gevormd met een pulserende laserstraal, waarbij de pulsfrequentie van de laserstraal voldoende hoog is ten opzichte van de verplaatsingssnelheid van de laserstraal en het paneel.

Hoewel elke vorm van stipvormige putje denkbaar is, bijvoorbeeld rond, langwerpig, meerhoekig enz., is gebleken dat stipvormige putjes met een bij 25 benadering ovaalvormige of eivormige omtrek een goede sturing van de lichtverdeling over het oppervlak van het paneel mogelijk maken. Bij voorkeur zijn de ovaalvormige putjes met hun langsas over het oppervlak van het paneel georiënteerd. Dat wil zeggen de langsassen van de ovaalvormige putjes of van groepen van ovaalvormige putjes maken onderling een verschillende hoek en/of een 30 verschillende hoek met een zijrand van het paneel.

Zowel de vorm als de diepte van een stipvormig putje kunnen met de laser-etsbewerking nauwkeurig worden gestuurd. Putjes met een gradueel verlopende diepte, bijvoorbeeld een half-eivormige of een halve-ellipsoïdevormige diepte die toeneemt naar het midden van een stipvormig putje zorgen voor een 7 uniforme lichtstrooiing met heldere intensiteit.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden de zijranden van het paneel gepolijst om een goede lichtinkoppeling van de langs één of meer zijranden van het paneel te plaatsen lichtbronnen, zoals LED-lichtbronnen, 5 te bewerkstelligen. Het polijsten kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd met een diamantpolijstmachine voorafgaand aan de oppervlaktereinigings- en droog-bewerking of na de etsbewerking.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een paneel vervaardigd volgens een boven beschreven werkwijze.

10 In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een paneel omvattende een transparant materiaal voorzien van een lichtstrooiingspatroon opgebouwd uit een verzameling van stipvormige putjes in tenminste één oppervlak van het paneel, waarbij elk stipvormig putje door uit een groepering van door laser-etsing gevormde micro-putjes is opgebouwd. In het bijzonder een stipvormig putje 15 met een bij benadering ovale omtrek en waarbij de ovaalvormige putjes met hun langsas over het oppervlak van het paneel zijn georiënteerd.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een lichtpaneel, omvattende een paneel met een door laser-etsen vervaardigd lichtstrooiingspatroon zoals in het voorgaande beschreven, waarbij langs tenminste één zijrand van het 20 paneel zodanig lichtbronnen zijn geplaatst, dat het door de lichtbronnen tijdens bedrijf gegenereerde licht in het paneel is gericht.

De lichtbronnen van het lichtpaneel zijn bijvoorkeur LED-lichtbronnen en op een strookvormige drager in een metalen behuizing geplaatst, ten behoeve van warmte-afvoer.

25 In een uitvoeringsvorm van het lichtpaneel heeft de metalen behuizing een U-vormige doorsnede welke aan zijn binnenzijde reflecterend is. Bijvoorbeeld een van binnen wit geanodiseerd aluminium U-profiel.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het door laser-etsing vormen van een paneel met een lichtstrooiingspatroon, welke inrichting 30 een stuurbare laserlichtbron en een laserstraalverplaatsingsmechanisme omvat, gekenmerkt door gestuurde paneelverplaatsingsmiddelen, voor het ten opzichte van de laserlichtbron tijdens het etsen verplaatsten van het paneel.

Met voordeel is voorzien in een zogeheten processtraat, waarbij de inrichting in de verplaatsingsrichting van het paneel gezien achtereenvolgens een 8 oppervlakte-reinigings- en droogstation, voor oppervlaktereiniging en droging van het paneel, een op afstand vast geplaatst laserstation met de stuurbare j laserlichtbron en het laserstraalverplaatsingsmechanisme voor het op een oppervlak van het paneel aanbrengen van het lichtstrooiingspatroon en een rookgas-5 afzuigstation voor het afzuigen van tijdens de laser-etsing gevormd rookgas omvat.

Het oppervlaktereinigings- en droogstation kan daarbij tevens zijn ingericht voor het polijsten en het anti-statisch maken van het te bewerken oppervlak van het paneel.

Een dergelijke processtraat maakt een automatische, efficiënte en 10 snelle productie van panelen volgens de werkwijze van de uitvinding mogelijk.

In een nog weer verdere uitvoeringsvorm is in de verplaatsings-richting van het paneel gezien voorbij het rookgas-afzuigstation een nabehandelingsstation voor nabehandeling van het geëtste paneel is gelegen. De nabehandeling kan daarbij een coating tegen beschadiging van het oppervlak van 15 het paneel en/of het aanbrengen van een brandvertragende coating of bekleding omvatten. Bij glas kan de nabehandeling een hardingsstap omvatten.

Voor automatische sturing van het etsprocede omvatten de paneel-verplaatsingsmiddelen een gestuurd bandvormig transportsysteem, waarop het te verplaatsten paneel is gemonteerd. Bijvoorkeur in de vorm van een band die in zijn 20 oppervlak van openingen is voorzien en waarbij zuigmiddelen zijn verschaft voor het onder zuigkracht tegen het oppervlak van de band vastzuigen van het paneel. Door het geschikt sturen van de zuigmiddelen kan een paneel snel en vast op de band worden geplaatst en hier weer van worden verwijderd.

In een praktische uitvoeringsvorm bestaat de laserlichtbron uit een 25 gepulste C02Jaserlichtbron en omvat het laserstraalverplaatsingsmechanisme één of meer verplaatsbare spiegels.

De paneelverplaatsingsmiddelen zijn in een uitvoeringsvorm ingericht voor het in horizontale richting verplaatsen van het paneel en het laserstraalverplaatsingsmechanisme is daarbij ingericht voor het in de richting 30 dwars op de verplaatsingsrichting van het paneel over het oppervlak hiervan verplaatsen van de laserstraal. Om kantelen van het paneel tijdens verplaatsing te verhinderen, zijn de paneelverplaatsingsmiddelen ingericht voor het in verticale richting gezien onder een hoek verplaatsten van het paneel.

De inrichting omvat verder elektronische stuurmiddelen voor het 9 computergestuurd, automatisch en gesynchroniseerd sturen van het laserstraal-verplaatsingsmechanisme en de paneelverplaatsingsmiddelen voor het vormen van een paneel met een gewenst lichtstrooiingspatroon. Het lichtstrooiingspatroon kan daarbij volgens een in software geprogrammeerd rekenalgoritme worden berekend, 5 onder andere aan de hand van het aantal lichtbronnen dat voor verlichting wordt gebruikt, de onderlinge afstand van de lichtbronnen, hun lichtsterkte, de paneeldikte, het materiaal van het paneel, de afmetingen hiervan en dergelijke.

Gebleken is dat de lichtsterkte naar het midden van het paneel over de lengte van een belichte zijrand van het paneel gezien paraboolvormig afneemt. 10 Het lichtstrooiingspatroon dient zodanig te zijn dat deze paraboolvormige verdeling door geschikte dispersie c.q. strooiing van het licht aan de stipvormige putjes in het paneel resulteert in een over het oppervlak uniforme lichtverdeling. De omtreksafmetingen, het diepteprofiel, de diepte, de vorm en het aantal micro-putjes van een stipvormig putje worden daarbij berekend en door het geschikt sturen, 15 moduleren en verplaatsten van de laserstraal en het paneel in het oppervlak hiervan gevormd.

Bij bijvoorbeeld gegoten paneelmateriaal worden de plaatsen van het paneeloppervlak die met de laserstraal zijn bewerkt witachtig, hetgeen een verdere diffusie van licht veroorzaakt.

20 De uitvinding heeft tevens betrekking op een weergeefinrichting voor reclame- of informatiedoeleinden, omvattende een behuizing, tenminste één in de behuizing opgestelde reclame- of informatie-uiting zoals een lichtdoorlatende poster en een lichtpaneel volgens de uitvinding zoals in het voorgaande beschreven.

De uitvinding wordt in het navolgende verder uiteengezet aan de 25 hand van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het met laser-etsen volgens de uitvinding bewerken van een paneel, een stippenpatroon en een elektrisch blokschema, zoals weergegeven in de bijgesloten figuren. Opgemerkt wordt dat deze figuren en de bijbehorende beschrijving slechts ter illustratie en verder uitleg dienen en geenszins mogen worden opgevat als een beperking van de uitvinding tot 30 de specifieke getoonde middelen.

In de figuren toont:

Fig. 1 schematisch, perspectivisch een schematische opstelling van een inrichting volgens de uitvinding in de vorm van een processtraat.

Fig. 2 en Fig. 3 schematisch voorbeelden van een lichtstrooiings- 10 patroon volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont schematisch een stipvormig putje volgens Fig. 2 of Fig. 3 op sterk vergrote schaal.

Fig. 5 een elektrisch blokschema van een elektronische sturing van 5 de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 6 schematisch, in uiteengenomen vorm, een weergeefinrichting met een lichtpaneel volgens de uitvinding.

In Fig. 1 duidt het verwijzingscijfer 1 een uitgebreide uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding aan, in de vorm van een zogeheten 10 processtraat, omvattende een stationair laserstation 2 met een elektronisch stuurbare laserlichtbron 3, een laserstraalverplaatsingsmechanisme 4, een oppervlaktereinigings- en droogstation 5, voor oppervlaktereiniging en droging van een paneel, een rookgas-afzuigstation 6 voor het afzuigen van tijdens de laser-etsing gevormd rookgas en een nabehandelingsstation 7 voor het bijvoorbeeld op 15 een bewerkt oppervlak van een paneel aanbrengen van een coating tegen beschadiging van en/of voor het bewerkstelligen van brandvertragende eigenschappen van het paneel. Het oppervlaktereinigings- en droogstation 5 is ingericht voor het polijsten en het anti-statisch maken van het te bewerken oppervlak van het paneel, middels bij een deskundige op zichzelf bekende 20 polijstmiddelen, zoals borstels en lappen of dergelijke.

Doorheen de verschillende stations 5, 6 en 7 voeren paneel-verplaatsingsmiddelen 8 bijvoorbeeld in de vorm van een lopende band. Met een pijl 9 is de verplaatsingsrichting van de paneelverplaatsingsmiddelen 8 aangeduid. In de getoonde uitvoeringsvorm is de band van het type met openingen in het 25 oppervlak van de band, waarbij achter de band zuigmiddelen 10 zijn opgesteld, die een op de band geplaatst paneel 11 in zijn geheel tegen de band aanzuigen. Het paneel 11 wordt dan stevig geklemd gehouden voor verplaatsing met de paneelverplaatsingsmiddelen 8 in de richting van de enkele pijl 9. Om kantelen van een paneel 11 op de paneelverplaatsingsmiddelen 8 te vermijden, is de band onder 30 een hoek ten opzichte van een denkbeeldige verticale lijn opgesteld. Of met andere woorden enigszins schuin naar achteren hellend ten opzichte van het laserstation 2. Bijvoorbeeld een hoek van 30 graden of dergelijke.

Een deskundige zal begrijpen dat ook andere klemmiddelen dan het onder zuigkracht houden van het paneel 11 kunnen worden toegepast, zoals 11 mechanische klemmiddeien. De aanzuigtechniek verdient echter de voorkeur omdat hierdoor het te bewerken oppervlak 12 van het paneel volledig vrij is.

In de getoonde uitvoeringsvorm is de laserlichtbron 4 verticaal vast in het laserstation 2 opgesteld en bestaat het laserstraalverplaatsingsmechanisme 4 5 uit een dwars op de verplaatsingsrichting 9 van het paneel 11 zwaaibaar opgestelde dakspiegel 13. De zwaairichting van de dakspiegel 13 is met een dubbele pijl 14 aangeduid. Middels deze opbouw van het laserstation 2 kan tijdens bedrijf een laserlichtstraal of laserlichtbundel 15 in de richting van de dubbele pijl 16 over het oppervlak 12 van een te bewerken paneel 11 worden verplaatst.

10 Het rookgas-afzuigstation 6 is in de verplaatsingsrichting 9 stroomopwaarts van het laserstation 2 geplaatst, om te voorkomen dat rookgas dat ontstaat bij het verdampen van materiaal van het paneel in het nog door de laserstraal te bewerken deel van het oppervlak 12 van het paneel terecht komt. Het rookgas-afzuigstation 6 bestaat uit een zo dicht mogelijk boven het oppervlak 12 15 van het paneel geplaatst afzuigkanaal, dat aansluit op afzuigmiddelen (niet getoond) voor het in het afzuigkanaal bewerkstelligen van een onderdruk, zoals bij een deskundige op zichzelf bekend.

Tijdens het laser-etsen van het paneel 11 wordt de laserstraal 15 over het oppervlak 12 op en neer verplaatst terwijl het paneel 11 zich in de richting 20 van de pijl verplaatst. Dit kan een eenparige continue verplaatsing of een verplaatsing in discrete stappen zijn.

Het laserstraalverplaatsingsmechanisme 4 voor het verplaatsen van de laserstraal 15 en de paneelverplaatsingsmiddelen 8 worden elektronisch gestuurd via een geschikt geprogrammeerde processor, zoals een microprocessor 25 of via een personal computer of server of dergelijke, voor het bewerkstelligen van een paneel met een gewenst verstrooiingspatroon.

In een praktische uitvoeringsvorm bestaat de laserlichtbron uit een gepulste C02,laserlichtbron met een gestuurd vermogen van ca. 40-240 watt die op een afstand van ca. 2-3 m van het paneel is opgesteld. De pulsfrequentie bedraagt 30 daarbij in de orde grootte van 4 kHz.

Deze processtraat maakt een automatische, efficiënte en snelle productie van panelen volgens de werkwijze van de uitvinding mogelijk, met afmetingen in de orde grootte tussen 10 tot 4000 cm, zoals formaten van circa 2000 x 3000 cm en 3000 x 4000 cm. Begrepen zal worden dat de nauwkeurigheid van de 12 laserstraalverplaatsingsmiddelen 4 geen invloed heeft op de lengte van de te bewerken panelen gezien in de transportrichting 9. Een productiesnelheid van ca. 40 m2/uur bij panelen met afmetingen in de orde grootte van 2000 x 3000 cm is in de praktijk goed haalbaar.

5 Fig. 2 toont een voorbeeld van een lichtstrooiingspatroon 20 volgens de uitvinding, gezien op het oppervlak 12 van het paneel 11. Dat wil zeggen het vlak van de tekening vormt het oppervlak 12.

Het patroon 20 is opgebouwd uit een verzameling van stipvormige putjes 21 met een bij benadering ovale of eivormige omtrek 22 en waarbij de 10 ovaalvormige putjes 21 met hun langsas 23 over het oppervlak 12 van het paneel zijn georiënteerd. In Fig. 2 zijn de putjes 21 allen in dezelfde richting georiënteerd, dat wil zeggen waarbij de langsas 23 van elk putje 21 eenzelfde hoek met een denkbeeldige verticale lijn in het vlak van de tekening maakt.

De onderlinge afstanden x en y tussen aangrenzende putjes 21 kan 15 gelijk zijn of over het oppervlak 12 variëren. In de praktijk hebben de putjes een omtrek 22 en diepte of gradueel verlopend diepteprofiel in het micronbereik. In de praktijk wordt gewerkt met een putjesdichtheid van bijvoorbeeld 18-20 stipvormige putjes 21 per cm2. Begrepen zal worden dat daar waar de stipvormige putjes 21 zijn gevormd, de laserstraal 15 materiaal van het paneel 11 heeft verdampt en dat 20 tussen de putjes 21 geen materiaal is verdampt door het geschikt aan/uit-moduleren van de laserstraal 15 tijdens het verplaatsen daarvan en gesynchroniseerd met de verplaatsing van het paneel 11. De diepte van een stipvormig putje 21 wordt gestuurd middels het vermogen van de laserlichtbron 3 en/of de tijd gedurende welke de laserstraal op een betreffende positie het oppervlak van het paneel treft.

25 Fig. 3 toont bij wijze van voorbeeld een verzameling 25 van stipvormige putjes 21 met een over het oppervlak 12 variërende oriëntatie.

Fig. 4 toont een stipvormig putje volgens Fig. 2 of Fig. 3 op vergrote schaal. Duidelijk is te zien dat het stipvormig putje 21 wordt gevormd door een groepering of matrix van door laser-etsing gevormde meer of minder diepe 30 microputjes 24. Een dergelijk microputje 24 is een positie waar de laserstraal 15 het oppervlak 12 van het paneel 11 heeft getroffen.

Begrepen zal worden dat de uitvinding niet beperkt is tot stipvormige putjes met een ovaalvormige omtrek of gradueel diepteprofiel. Elke vorm en afmeting van een stipvormig putje is in wezen met laseretsing volgens de 13 uitvinding te realiseren. Ook kan de vorm van de putjes binnen een lichtstrooiingspatroon variëren.

Fig. 5 toont een vereenvoudigd elektrisch blokschema van een sturing volgens de uitvinding. De processor of personal computer of server 30 kan 5 via op zichzelf bekende gebruikersinterface, I/O, 31 worden geprogrammeerd met bijvoorbeeld voor het berekenen van een te etsen lichtstrooiingspatroon relevante parameters, zoals in het voorgaande reeds is toegelicht.

Een in de processor 30 geprogrammeerd rekenalgoritme berekend het lichtstrooiingspatroon voor het bewerkstelligen van een uniforme lichtverdeling 10 of lichtopbrengst over het oppervlak 12 van het paneel 11.

Vervolgens worden door de processor 30 de laserstraal-verplaatsingsmiddelen 4, respectievelijk de aandrijfmiddelen 32 hiervan en de paneelverplaatsingsmiddelen 8, respectievelijk de aandrijfmiddelen 33 hiervan, alsmede het laservermogen 34 en de aan/uit-modulatiemiddelen 35 van de 15 laserstraal 15 zodanig gestuurd, dat een gewenst lichtverstrooiingspatroon, zoals bijvoorbeeld een patroon volgen Fig. 2 of Fig. 3 op het paneel wordt aangebracht.

Opgemerkt wordt dat het lichtstrooiingspatroon ook zodanig kan worden gevormd dat teksten of andere afbeeldingen op het paneel verschijnen bij het belichten hiervan.

20 Met de werkwijze en inrichting van de uitvinding kunnen panelen met een dikte in de orde grootte van 2-10 mm of meer worden vervaardigd. De panelen kunnen in feite elke gewenste vorm hebben, zoals rechthoekig, driehoekig, rond of ovaal, veelhoekig, gekromd, enz.

Fig. 6 toont schematisch, met uiteengenomen delen, een 25 weergeefinrichting 40, omvattende een uit framedelen delen bestaande behuizing 41, 42, een lichtpaneel 43 opgebouwd uit een paneel 11 met zijrandbelichtings-elementen 44 in de vorm van U-vormige aluminium-profielen 45 waarin een strook of strip 46 met LED-lichtbronnen 47 is geplaatst. Het aluminium-profiel voorziet in een afscherming tegen zijwaarts uitstralend licht van de LED-lichtbronnen 47 en dient 30 tevens voor warmte-afvoer. Bijvoorkeur zijn de aluminium-profielen van binnen reflecterend, zoals wit geanodiseerd, om zoveel mogelijk licht vanaf een zijrand in een paneel in te koppelen en om warmtedissipatie in het aluminium te beperken.

In de getoonde uitvoeringsvorm is het lichtpaneel 43 gevormd om aan beide oppervlakken licht uit te stralen, zodat twee posters 48, 49 tegelijkertijd 14 vanaf hun rugzijde kunnen worden verlicht. In het geval dat maar een poster aan één zijd van het lichtpaneel 43 hoeft te worden verlicht, kan de andere zijde van het paneel van een reflecterende coating of bekleding worden voorzien, om zoveel mogelijk meer licht naar de lichtuitstraalzijde van het paneel te reflecteren.

5 In een uitvoeringsvorm is een lichtpaneel volgens de uitvinding gevormd met stroken LED-verlichting met ca. 120 LEDs per meter, hetgeen bij een voedingsspanning van 24 volt resulteert in een verlichtingssterkte van 2150 lux bij een lichtpaneel met afmetingen van 1750 x 1150 cm. Dit hoge lichtrendement gaat gepaard met een lager gewicht en lagere energiekosten en langere levensduur dan 10 bijvoorbeeld de gebruikelijke TL-verlichting bijvoorbeeld weergeefinrichtingen zoals displays, zuilen of dergelijke.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvormen maar kan door een deskundige op verschillende manieren worden gewijzigd en aangepast zonder af te wijken van de uitvindingsgedachte.

15 1 03 86 11

Claims (35)

1. Werkwijze voor het door laser-etsing vormen van een paneel voorzien van een lichtstrooiingspatroon, door het met een verplaatsbare laserstraal 5 bewerken van een oppervlak van het paneel, met het kenmerk, dat het paneel tijdens het vormen van het lichtstrooiingspatroon ten opzichte van de laserstraal wordt verplaatst.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het paneel in een richting wordt verplaatst en de laserstraal in een andere richting dwars op de verplaatsings- 10 richting van het paneel wordt verplaatst.

3. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin door het etsen gevormd gas van verdampt materiaal van het paneel in de richting stroomopwaarts van de verplaatsingsrichting van het paneel wordt weggevoerd.

4. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin het paneel voorafgaand aan het vormen van het lichtstrooiingspatroon aan een oppervlaktereinigings- en droogbewerking wordt onderworpen.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het door laser-etsing te bewerken oppervlak van het paneel voorafgaand aan of tijdens de oppervlakte- 20 reinigingsbewerking wordt gepolijst.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, waarin de oppervlaktereinigings- en droogbewerking het anti-statisch maken van het te bewerken oppervlak van het paneel omvat.

7. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, 25 waarin het van een lichtstrooiingspatroon voorziene oppervlak van het paneel middels een coating tegen vervuiling wordt beschermd.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarin de coating een brandvertragende coating is.

9. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, 30 waarin het lichtstrooiingspatroon wordt gevormd door een verzameling van stipvormige putjes in tenminste één oppervlak van het paneel, waarbij elk stipvormig putje uit een groepering van micro-putjes is opgebouwd.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin een stipvormig putje een bij benadering ovale omtrek heeft. 1 03 86 11

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarin de ovaalvormige putjes met hun langsas over het oppervlak van het paneel zijn georiënteerd.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, waarin een stipvormig putje een gradueel verlopende diepte heeft.

13. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin één of meer van de zijranden van het paneel worden gepolijst.

14. Paneel vervaardigd volgens de werkwijze van één of meer van de voorgaande conclusies.

15. Paneel omvattende een transparant materiaal voorzien van een 10 lichtstrooiingspatroon opgeboüwd uit een verzameling van stipvormige putjes in tenminste één oppervlak van het paneel, waarbij elk stipvormig putje uit een groepering van door laser-etsing gevormde micro-putjes is opgebouwd.

16. Paneel volgens conclusie 15, waarin een stipvormig putje een bij benadering ovale omtrek heeft.

17. Paneel volgens conclusie 16, waarin de ovaalvormige putjes met hun langsas over het oppervlak van het paneel zijn georiënteerd.

18. Paneel volgens conclusie 15 of 16, waarin een stipvormig putje een gradueel verlopende diepte heeft.

19. Paneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin 20 één of meer van de zijranden van het paneel zijn gepolijst.

20. Paneel volgens één of meer van de conclusies 14 t/m 19, vervaardigd van polycarbonaat, PC, polymethylmethacrylaat, PMMA, methylstyreen, MS, of glas.

21. Lichtpaneel, omvattende een paneel volgens één of meer van de 25 conclusies 14 t/m 20, verder omvattende langs tenminste één zijrand van het paneel zodanig geplaatste lichtbronnen dat het door de lichtbronnen tijdens bedrijf gegenereerde licht in het lichtpaneel is gericht.

22. Lichtpaneel volgens conclusie 21, waarin de lichtbronnen LED-lichtbronnen zijn.

23. Lichtpaneel volgens conclusies 21 en 22, waarin de lichtbronnen op een strookvormige drager in een metalen behuizing zijn geplaatst ten behoeve van warmte-afvoer.

24. Lichtpaneel volgens conclusie 23, waarin de metalen behuizing een U-vormige doorsnede heeft welke aan zijn binnenzijde reflecterend is.

25. Inrichting voor het door laser-etsing vormen van een transparant paneel met een lichtstrooiingspatroon, welke inrichting een stuurbare laserlichtbron en een laserstraalverplaatsingsmechanisme omvat, gekenmerkt door gestuurde paneelverplaatsingsmiddelen, voor het ten opzichte van de laserlichtbron tijdens het 5 etsen verplaatsten van het paneel.

26. Inrichting volgens conclusie 25, waarbij de inrichting in de verplaatsingsrichting van het paneel gezien achtereenvolgens een oppervlakte-reinigings- en droogstation, voor oppervlaktereinigihg en droging van het paneel, een op afstand vast geplaatst laserstation met de stuurbare laserlichtbron en het 10 laserstraalverplaatsingsmechanisme voor het op een oppervlak van het paneel aanbrengen van het lichtstrooiingspatroon en een rookgas-afzuigstation voor het afzuigen van tijdens de laser-etsing gevormd rookgas omvat.

27. Inrichting volgens conclusie 26, waarin het oppervlaktereinigings-en droogstation tevens is ingericht voor het polijsten en het anti-statisch maken van 15 het te bewerken oppervlak van het paneel.

28. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 27, waarbij in de verplaatsingsrichting van het paneel gezien voorbij het rookgas-afzuigstation een nabehandelingsstation voor nabehandeling van het geëtste paneel is gelegen.

29. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 28, waarin 20 de paneelverplaatsingsmiddelen een gestuurd bandvormig transportsysteem is waarop het te verplaatsten paneel is gemonteerd.

30. Inrichting volgens conclusie 29, waarin de band in zijn wand van openingen is voorzien en zuigmiddelen zijn verschaft voor het onder zuigkracht tegen de wand van de band vastzuigen van het paneel.

31. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 30, waarin de laserlichtbron een gepulste C02.laserlichtbron is en het laserstraalverplaatsings-mechanisme één of meer verplaatsbare spiegels omvat.

32. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 31, waarin de paneelverplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het in horizontale richting 30 verplaatsen van het paneel en het laserstraalverplaatsingsmechanisme is ingericht voor het in de richting dwars op de verplaatsingsrichting van het paneel over het oppervlak hiervan verplaatsen van de laserstraal.

33. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 32, waarbij de paneelverplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het in verticale richting gezien onder een hoek verplaatsten van het paneel.

34. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 25 t/m 33, verder omvattende elektronische stuurmiddelen voor het computergestuurd, automatisch en gesynchroniseerd sturen van het laserstraalverplaatsingsmechanisme en de 5 paneelverplaatsingsmiddelen voor het vormen van een paneel met een gewenst lichtstrooiingspatroon.

35. Weergeefinrichting voor reclame- of informatiedoeleinden, omvattende een behuizing, tenminste één in de behuizing opgestelde reclame- of informatie-uiting zoals een lichtdoorlatende poster en een lichtpaneel volgens één of 10 meer van de conclusies 21 t/m 25. 1 03 8 6 11