WO2017041894A1 - Illumination device having a flat light guide plate - Google Patents

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WO2017041894A1
WO2017041894A1 PCT/EP2016/001519 EP2016001519W WO2017041894A1 WO 2017041894 A1 WO2017041894 A1 WO 2017041894A1 EP 2016001519 W EP2016001519 W EP 2016001519W WO 2017041894 A1 WO2017041894 A1 WO 2017041894A1
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WO
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light
guide plate
light guide
lighting device
limiting structure
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PCT/EP2016/001519
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Inventor
Daniel Overdick
Thomas Haeder
Paul WITTICH
Original Assignee
MENTOR GmbH & Co. Präzisions-Bauteile KG
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0095—Light guides as housings, housing portions, shelves, doors, tiles, windows, or the like
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide

Definitions

  • the invention relates to a lighting device with a planar light guide plate according to the preamble of claim 1.
  • US 2004/0066659 A1 discloses a lighting device with an annular circumferential light channel, wherein the light channel has a junction region for a light irradiation on both sides.
  • the lighting ring is formed by a light channel into which the light emitted by a light source is irradiated.
  • EP 306 659 B1 discloses an illuminated display unit, in particular a house number, traffic sign or advertising medium, which has a light guide plate into which at least one electrical lighting element, preferably a light-emitting diode, is embedded on at least one lateral boundary edge.
  • the light guide plate carries the display symbols and has boundary edges, which with a reflective layer are provided.
  • the light guide plate contains fluorescent particles.
  • the display symbols can be formed in this light guide plate, in particular milled. At the resulting skewed edges, the light can escape, causing the corresponding display symbols to emerge bright.
  • the disadvantage is that no commercially available light guide plates can be used to ensure a uniform even illumination of certain display surfaces.
  • a luminaire is known, are used in the LEDs in a lens to extinguish the contours of the light source and / or to emit the light in a larger angular range.
  • the light output is very low.
  • a lighting unit which comprises a light guide element with an elongated curved luminous surface and at least one light source for illuminating the light guide.
  • Such lighting units are used, for example, to generate a corona around a push button as search lighting.
  • the light guide element is formed there annularly and forms with a Lichteinkopplungsstelle a cyclone-like structure.
  • the surface of a helically rising underside of the light guide element has, for example, a radially extending corrugation, which leads to the light coupled in by the light source being partially reflected to an overlying concentrically arranged annular light surface, while the light passes through the light guide ring.
  • the disadvantage is that the production is complicated and expensive.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a lighting device that ensures a contour or outline lighting a display or actuator with good light output with uniform illumination.
  • a lighting device which allows with little effort a contour or outline lighting of test sockets, buttons, switches, lock cylinders, advertising media, etc.
  • Such contour or outline lighting which is also referred to as search lighting or corona lighting, can provide a homogeneous illumination by means of only one LED.
  • the structure with a light guide plate is very flat and can be easily mounted on front panels of electrical equipment. The structure is also easy to adapt to different diameters or shapes of components to be flipped.
  • light guide plates with sufficient dimensions are to be used, in each of which a receptacle for the component to be flipped is to be introduced.
  • An optical waveguide platform section provided on the optical waveguide plate forms a light coupling path which expands and scatters the coupled-in light by means of at least one internal optical defect in such a way that a light curtain is formed which can illuminate the component which can be inserted into the receptacle.
  • the light curtain is designed to overhang to form a circumferential luminous surface on the recording can.
  • the light coupling path with an internal optical defect does not diminish the luminous efficacy, as is often the case with lenses or diffusers integrated in the light guide.
  • the at least one internal optical defect virtually forms an inner target for the coupled-in light beam, which breaks it down, so that in conjunction with the reflective boundary side surfaces and the delimiting structure adjacent to a receptacle a homogeneous boundary image of a delimiting contour of the following structure arises.
  • the shape and width of the boundary contour then determines the illumination of the illumination.
  • the uniform illumination results for the different light colors in the same way due to the built-in inner optical defect.
  • the inner optical defect is preferably locally limited in Area of a light incidence path of a preferably formed as a point light source luminous element.
  • FIG. 1 shows schematically a perspective view of a lighting device
  • FIG. 2 schematically shows a plan view of the illumination device according to FIG. 1.
  • the invention relates to a lighting device 1 with a planar light guide plate 2.
  • the light guide plate 2 is at least one light emitting element, which is preferably designed as a light emitting diode 3, light on at least one side surface 4 of the light guide plate. 2 couples.
  • the light guide plate 2 which is preferably flat here, for example, with a thickness in the range of 3 to 8 mm, has edge side boundary side surfaces 5, 6, which are provided with a reflective layer (not shown).
  • the reflective layer ensures that the coupled-in light at the outer edge of the light guide plate 2 is not decoupled.
  • the light guide plate 2 defines a receptacle 7, which is for example a recess.
  • the receptacle 7 serves for introducing a display or actuating element or other object that is to be ummonyt.
  • a limiting structure 8 adjacent the receptacle 7 is provided on the light guide plate 2, at which the light coupled into the light guide plate 2 is coupled out.
  • the provided for a light exit limiting structure 8 adjacent to the integratable into the light guide plate 2 display or actuator has a limiting contour that can follow the contour of the display or actuator to be flipped. This through the boundary structure. 8 decoupled light thus forms a luminous surface, the elongated and curved running to produce a corona, for example, a push button, can serve.
  • a push button any type of display or actuation elements such as a switch, a test socket, a lock cylinder, a handle, an advertising symbol, etc. can be illuminated.
  • a corona illumination which simulates the contour of a display or actuating element and surrounds it on the basis of the receptacle 7, the finding or the display is improved in the dark.
  • the light guide plate 2 has a light coupling piece 9 adjacent to the side surface 4 coupling in to the light.
  • the Lichteinkopplungs choir 9 has at least one inner optical defect 10, which expands the coupled light and scatters to form an overhanging the limiting structure 8 light curtain, which can be coupled out of the light guide plate 2.
  • the limiting structure 8 is designed here as a boundary contour circumferentially for receiving 7 for the display or actuator. Furthermore, a rear boundary side surface 11 facing away from the light coupling piece 9 follows the limiting contour of the limiting structure 8 in a shape-adapted manner.
  • the light guide plate 2 then has along the boundary side surface the shape of a Kreisschringes when the receptacle 7 is formed round. Even with larger radii, the optical waveguide section can be illuminated concentrically to the rear boundary side surface 11 with only one light source, in this case the light-emitting diode 3, homogeneously.
  • the inner optical defect 10 is preferably a mechanically introduced, locally limited defect 10, here for example a simple hole, onto which the light beam of a preferably designed as a point light source luminous element, here the light emitting diode 3, is directed.
  • the at least one light emitting diode 3 is preferably an RGB LED mounted on an integrated circuit board 12.
  • light can be coupled in and out of several wavelengths, in particular light of three different wavelengths and / or light of the colors red, green and blue.
  • the light guide plate 2 is preferably formed of a plastic such as PMMA or polycarbonate.
  • the light guide plate 2 is preferably made of a plastic having a refractive index at the wavelength 589 nm (yellow-orange) in the range of 1, 2 to 1, 8, in particular 1, 5 to 1, 6 formed.
  • the transmission is preferably more than 70%, in particular 90% to 95%.
  • the limiting structure 8 for coupling out light may be provided as a band structure having bevelled edges and / or roughened and / or printed on.
  • the delimiting structure 8 can also be coverable on the head side with a diffuser plate (not shown).
  • the light guide plate 2 is finally preferably arranged in a housing 13, the connecting lines 14 for the at least one luminous element, here the light-emitting diode 3, contributes to the formation of a preassembled built-in component. It is preferred to provide only one light-emitting diode 3, but alternatively, a plurality of light-emitting diodes 3 and, if appropriate, a plurality of associated impurities 10 may be provided in a light guide plate 2 with in particular larger dimensions.
  • the lighting device 1 can also be assembled as a lighting module with other such lighting modules.

Abstract

The invention relates to an illumination device (1) comprising a flat light guide plate (2) into which at least one electric lamp element, preferably formed as a light-emitting diode (3), couples light on at least one side surface (4), and the limiting side surfaces (5, 6; 11) of which are provided with a reflective layer, and comprising a limiting structure (8) formed on the light guide plate (2) and provided for light emission, and neighbouring a receiving means (7) in the light guide plate (2) for integrating a display or actuation element, wherein the light guide plate (2) has a light guide plate shaped section which forms a light-coupling part (9) with a light-coupling section neighbouring the light-coupling side surface (4), and which has at least one inner optical imperfection (10) that widens the coupleable light and scatters same by forming a light curtain overhanging the limiting structure (8), which can be reflectively decoupled by the limiting side surfaces (5, 6; 11) on the limiting structure (8) of the light guide plate (2) by forming an illumination surface, wherein the limiting structure (8) is arranged as a limiting contour around the receiving means (7) for the display or actuation element, and a rear limiting side surface (11) arranged facing away from the light-coupling part (9) follows the limiting contour in a shape-adapted manner.

Description

Beleuchtungsvorrichtung mit einer ebenen Lichtleiterplatte  Lighting device with a planar light guide plate
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer ebenen Lichtleiterplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a lighting device with a planar light guide plate according to the preamble of claim 1.
Aus US 2004/0066659 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung mit einem ringförmig umlaufenden Lichtkanal bekannt, wobei der Lichtkanal einen Einmündungsbereich für eine beidseitige Lichteinstrahlung aufweist. US 2004/0066659 A1 discloses a lighting device with an annular circumferential light channel, wherein the light channel has a junction region for a light irradiation on both sides.
Aus DE 102 08 045 A1 ist ein Beleuchtungsring bekannt. Der Beleuchtungsring wird von einem Lichtkanal gebildet, in den das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht eingestrahlt wird. From DE 102 08 045 A1 a lighting ring is known. The lighting ring is formed by a light channel into which the light emitted by a light source is irradiated.
Aus EP 306 659 B1 ist eine beleuchtete Anzeigeeinheit, insbesondere Hausnummer, Verkehrsschild oder Werbeträger, bekannt, die eine Lichtleiterplatte aufweist, in die wenigstens ein elektrisches, vorzugsweise als Leuchtdiode ausgebildetes Leuchtelement an wenigstens einer seitlichen Begrenzungskante eingelassen ist. Die Lichtleiterplatte trägt die Anzeigesymbole und weist Begrenzungskanten auf, die mit einer reflektierenden Schicht versehen sind. Für eine gute Lichtausbeute und eine gleichmäßige Beleuchtung auch größerer Anzeigeflächen ist vorgesehen, dass die Lichtleiterplatte fluoreszierende Partikel enthält. Die Anzeigesymbole können in diese Lichtleiterplatte eingeformt, insbesondere eingefräst sein. An den so entstandenen Schrägkanten kann das Licht austreten, wodurch die entsprechenden Anzeigesymbole hell hervortreten. Nachteilig ist, dass keine handelsüblichen Lichtleiterplatten verwendet werden können, um eine einigermäßen gleichmäßige Ausleuchtung bestimmter Anzeigeflächen zu gewährleisten. EP 306 659 B1 discloses an illuminated display unit, in particular a house number, traffic sign or advertising medium, which has a light guide plate into which at least one electrical lighting element, preferably a light-emitting diode, is embedded on at least one lateral boundary edge. The light guide plate carries the display symbols and has boundary edges, which with a reflective layer are provided. For a good light output and a uniform illumination of larger display areas is provided that the light guide plate contains fluorescent particles. The display symbols can be formed in this light guide plate, in particular milled. At the resulting skewed edges, the light can escape, causing the corresponding display symbols to emerge bright. The disadvantage is that no commercially available light guide plates can be used to ensure a uniform even illumination of certain display surfaces.
Aus DE 33 22 393 A1 ist eine Leuchte bekannt, bei der Leuchtdioden in eine Streuscheibe eingesetzt sind, um die Konturen der Lichtquelle auszulöschen und/oder das Licht in einen größeren Winkelbereich abzustrahlen. Die Lichtausbeute ist dabei allerdings sehr gering. From DE 33 22 393 A1 a luminaire is known, are used in the LEDs in a lens to extinguish the contours of the light source and / or to emit the light in a larger angular range. The light output is very low.
Aus DE 199 54 794 A1 ist eine Beleuchtungseinheit bekannt, die ein Lichtleiterelement mit einer länglichen, gekrümmt verlaufenden Leuchtfläche und wenigstens eine Lichtquelle zur Ausleuchtung des Lichtleiters umfasst. Derartige Beleuchtungseinheiten dienen beispielsweise zur Erzeugung einer Corona um einen Druckknopf als Suchbeleuchtung. Das Lichtleiterelement ist dort kreisringförmig ausgebildet und bildet mit einer Lichteinkopplungsstelle eine zyklonartige Struktur. Die Oberfläche einer wendeiförmig ansteigenden Unterseite des Lichtleiterelementes weist beispielsweise eine radial verlaufende Riffelung auf, die dazu führt, dass das von der Lichtquelle eingekoppelte Licht teilweise zu einer darüber liegenden konzentrisch angeordneten ringförmigen Leuchtfläche reflektiert wird, während das Licht den Lichtleiterring durchläuft. Nachteilig ist, dass die Herstellung aufwändig und teuer ist. From DE 199 54 794 A1, a lighting unit is known, which comprises a light guide element with an elongated curved luminous surface and at least one light source for illuminating the light guide. Such lighting units are used, for example, to generate a corona around a push button as search lighting. The light guide element is formed there annularly and forms with a Lichteinkopplungsstelle a cyclone-like structure. The surface of a helically rising underside of the light guide element has, for example, a radially extending corrugation, which leads to the light coupled in by the light source being partially reflected to an overlying concentrically arranged annular light surface, while the light passes through the light guide ring. The disadvantage is that the production is complicated and expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die eine Kontur- bzw. Umrissbeleuchtung eines Anzeige- oder Betätigungselementes mit guter Lichtausbeute bei gleichmäßiger Beleuchtung gewährleistet. The invention is therefore an object of the invention to provide a lighting device that ensures a contour or outline lighting a display or actuator with good light output with uniform illumination.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird eine Beleuchtungsvorrichtung geschaffen, die mit wenig Aufwand eine Kontur- bzw. Umrissbeleuchtung von Prüfbuchsen, Knöpfen, Schaltern, Schließzylindern, Werbeträgern usw. erlaubt. Eine solche Kontur- bzw. Umrissbeleuchtung, die auch als Suchbeleuchtung oder Coronabeleuchtung bezeichnet wird, kann mittels nur einer LED eine homogene Umleuchtung liefern. Der Aufbau mit einer Lichtleiterplatte ist dabei sehr flach wählbar und kann leicht an Frontplatten elektrischer Geräte montiert werden. Der Aufbau ist zudem einfach an unterschiedliche Durchmesser oder Formen der zu umleuchtenden Bauteile anpassbar. This object is solved by the features of claim 1. In this way, a lighting device is provided, which allows with little effort a contour or outline lighting of test sockets, buttons, switches, lock cylinders, advertising media, etc. Such contour or outline lighting, which is also referred to as search lighting or corona lighting, can provide a homogeneous illumination by means of only one LED. The structure with a light guide plate is very flat and can be easily mounted on front panels of electrical equipment. The structure is also easy to adapt to different diameters or shapes of components to be flipped.
Dazu sind lediglich Lichtleiterplatten mit hinreichenden Abmessungen zu verwenden, in die jeweils eine Aufnahme für das zu umleuchtende Bauteil einzubringen ist. Ein an der Lichtleiterplatte vorgesehener Lichtleiterplattformabschnitt bildet eine Lichteinkopplungsstrecke, die das eingekoppelte Licht mittels mindestens einer inneren optischen Störstelle derart aufweitet und streut, dass ein Lichtvorhang gebildet wird, der das in die Aufnahme einsetzbare Bauteil umleuchten kann. Der Lichtvorhang ist dazu überhängend ausgebildet, um eine umlaufende Leuchtfläche an der Aufnahme ausbilden zu können. For this purpose, only light guide plates with sufficient dimensions are to be used, in each of which a receptacle for the component to be flipped is to be introduced. An optical waveguide platform section provided on the optical waveguide plate forms a light coupling path which expands and scatters the coupled-in light by means of at least one internal optical defect in such a way that a light curtain is formed which can illuminate the component which can be inserted into the receptacle. The light curtain is designed to overhang to form a circumferential luminous surface on the recording can.
Die Lichteinkopplungsstrecke mit einer inneren optischen Störstelle, die einfach von einem Loch gebildet sein kann, vermindert nicht die Lichtausbeute, wie dies bei Streuscheiben oder in den Lichtleiter integrierten Streupartikeln häufig der Fall ist. Die wenigstens eine innere optische Störstelle bildet quasi ein inneres Target für den eingekoppelten Lichtstrahl, das diesen zerlegt, so dass in Verbindung mit den reflektierenden Begrenzungsseitenflächen und der Begrenzungsstruktur benachbart einer Aufnahme ein homogenes einer Begrenzungsskontur der Begrenzungsstruktur folgendes Leuchtbild entsteht. Die Form und Breite der Begrenzungskontur bestimmt dann das Leuchtbild der Umleuchtung. The light coupling path with an internal optical defect, which may be easily formed by a hole, does not diminish the luminous efficacy, as is often the case with lenses or diffusers integrated in the light guide. The at least one internal optical defect virtually forms an inner target for the coupled-in light beam, which breaks it down, so that in conjunction with the reflective boundary side surfaces and the delimiting structure adjacent to a receptacle a homogeneous boundary image of a delimiting contour of the following structure arises. The shape and width of the boundary contour then determines the illumination of the illumination.
Auch entfällt die Notwendigkeit einer Mischstrecke bei Verwendung von RGB-LEDs als Leuchtmittel. Die gleichmäßige Ausleuchtung ergibt sich für die unterschiedlichen Lichtfarben in gleicher Weise bedingt durch die eingebaute innere optische Störstelle. Die innere optische Störstelle liegt vorzugsweise lokal beschränkt im Bereich eines Lichteinfallswegs eines vorzugsweise als Punktlichtquelle ausgebildeten Leuchtelementes. Also eliminates the need for a mixing section when using RGB LEDs as a light source. The uniform illumination results for the different light colors in the same way due to the built-in inner optical defect. The inner optical defect is preferably locally limited in Area of a light incidence path of a preferably formed as a point light source luminous element.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Further advantages and embodiments of the invention can be found in the following description and the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.  The invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, 1 shows schematically a perspective view of a lighting device,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1. FIG. 2 schematically shows a plan view of the illumination device according to FIG. 1.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung 1 mit einer ebenen Lichtleiterplatte 2. In die Lichtleiterplatte 2 wird von wenigstens einem elektrischen Leuchtelement, das vorzugsweise als Leuchtdiode 3 ausgebildet ist, Licht an wenigstens einer Seitenfläche 4 der Lichtleiterplatte 2 einkoppelt. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the invention relates to a lighting device 1 with a planar light guide plate 2. In the light guide plate 2 is at least one light emitting element, which is preferably designed as a light emitting diode 3, light on at least one side surface 4 of the light guide plate. 2 couples.
Die Lichtleiterplatte 2, die hier vorzugsweise flach ausgebildet ist mit beispielsweise einer Dicke im Bereich von 3 bis 8 mm, besitzt randseitig Begrenzungsseitenflächen 5, 6, die mit einer reflektierenden Schicht (nicht dargestellt) versehen sind. Die reflektierende Schicht sorgt dafür, dass das eingekoppelte Licht am äußeren Rand der Lichtleiterplatte 2 nicht ausgekoppelt wird. Die Lichtleiterplatte 2 umgrenzt eine Aufnahme 7, die beispielsweise eine Ausnehmung ist. Die Aufnahme 7 dient zum Einbringen eines Anzeige- oder Betätigungselementes oder sonstigen Gegenstandes, das/der umleuchtet werden soll. The light guide plate 2, which is preferably flat here, for example, with a thickness in the range of 3 to 8 mm, has edge side boundary side surfaces 5, 6, which are provided with a reflective layer (not shown). The reflective layer ensures that the coupled-in light at the outer edge of the light guide plate 2 is not decoupled. The light guide plate 2 defines a receptacle 7, which is for example a recess. The receptacle 7 serves for introducing a display or actuating element or other object that is to be umleuchtet.
Für die Ausbildung einer dazu vorgesehenen Leuchtfläche ist an der Lichtleiterplatte 2 eine Begrenzungsstruktur 8 benachbart der Aufnahme 7 vorgesehen, an der das in die Lichtleiterplatte 2 eingekoppelte Licht ausgekoppelt wird. Die für einen Lichtaustritt vorgesehene Begrenzungsstruktur 8 benachbart des in die Lichtleiterplatte 2 integrierbaren Anzeige- oder Betätigungselementes besitzt eine Begrenzungskontur, die der Kontur des zu umleuchtenden Anzeige- oder Betätigungselementes folgen kann. Das durch die Begrenzungsstruktur 8 ausgekoppelte Licht bildet somit eine Leuchtfläche, die länglich und gekrümmt laufend zur Erzeugung einer Corona, beispielsweise um einen Druckknopf, dienen kann. Man spricht insoweit auch von einer Suchbeleuchtung. Anstelle eines Druckknopfes können jegliche Arten von Anzeige- oder Betätigungselementen wie ein Schalter, eine Prüfbuchse, ein Schließzylinder, eine Handhabe, ein Werbesymbol usw. umleuchtet werden. For the formation of a luminous surface provided for this purpose, a limiting structure 8 adjacent the receptacle 7 is provided on the light guide plate 2, at which the light coupled into the light guide plate 2 is coupled out. The provided for a light exit limiting structure 8 adjacent to the integratable into the light guide plate 2 display or actuator has a limiting contour that can follow the contour of the display or actuator to be flipped. This through the boundary structure. 8 decoupled light thus forms a luminous surface, the elongated and curved running to produce a corona, for example, a push button, can serve. One speaks in this respect also of a search lighting. Instead of a push button, any type of display or actuation elements such as a switch, a test socket, a lock cylinder, a handle, an advertising symbol, etc. can be illuminated.
Durch eine Corona-Beleuchtung, die die Kontur eines Anzeige- oder Betätigungselementes nachbildet und diese umgibt anhand der Aufnahme 7, ist das Auffinden bzw. die Darstellung bei Dunkelheit verbessert. By a corona illumination, which simulates the contour of a display or actuating element and surrounds it on the basis of the receptacle 7, the finding or the display is improved in the dark.
Zum Erreichen einer möglichst gleichmäßigen Ausleuchtung der durch die Begrenzungsstruktur 8 definierten Leuchtfläche weist die Lichtleiterplatte 2 ein Lichteinkopplungsstück 9 benachbart zur Licht einkoppelnden Seitenfläche 4 auf. Das Lichteinkopplungsstück 9 weist mindestens eine innere optische Störstelle 10 auf, die das eingekoppelte Licht aufweitet und streut unter Ausbildung eines zur Begrenzungsstruktur 8 überhängenden Lichtvorhangs, der aus der Lichtleiterplatte 2 auskoppelbar ist. In order to achieve the most uniform possible illumination of the luminous surface defined by the delimiting structure 8, the light guide plate 2 has a light coupling piece 9 adjacent to the side surface 4 coupling in to the light. The Lichteinkopplungsstück 9 has at least one inner optical defect 10, which expands the coupled light and scatters to form an overhanging the limiting structure 8 light curtain, which can be coupled out of the light guide plate 2.
Die Begrenzungsstruktur 8 ist hier als Begrenzungskontur umlaufend zur Aufnahme 7 für das Anzeige- oder Betätigungselement gestaltet. Ferner folgt eine dem Lichteinkopplungsstück 9 abgewandt angeordnete hintere Begrenzungsseitenfläche 11 der Begrenzungskontur der Begrenzungsstruktur 8 formangepasst. Die Lichtleiterplatte 2 hat dann entlang der Begrenzungsseitenfläche die Form eines Kreishalbringes, wenn die Aufnahme 7 rund ausgebildet ist. Auch bei größeren Radien lässt sich der Lichtleiterabschnitt konzentrisch zur hinteren Begrenzungsseitenfläche 11 mit nur lediglich einer Lichtquelle, hier die Leuchtdiode 3, homogen beleuchten. The limiting structure 8 is designed here as a boundary contour circumferentially for receiving 7 for the display or actuator. Furthermore, a rear boundary side surface 11 facing away from the light coupling piece 9 follows the limiting contour of the limiting structure 8 in a shape-adapted manner. The light guide plate 2 then has along the boundary side surface the shape of a Kreishalbringes when the receptacle 7 is formed round. Even with larger radii, the optical waveguide section can be illuminated concentrically to the rear boundary side surface 11 with only one light source, in this case the light-emitting diode 3, homogeneously.
Die innere optische Störstelle 10 ist vorzugsweise eine mechanisch eingebrachte, lokal begrenzte Störstelle 10, hier beispielsweise ein einfaches Loch, auf die der Lichtstrahl eines vorzugsweise als Punktlichtquelle ausgebildeten Leuchtelementes, hier die Leuchtdiode 3, gerichtet ist. Die wenigstens eine Leuchtdiode 3 ist vorzugsweise eine auf eine integrierte Schaltungsplatte 12 montierte RGB-LED. Ein- und auskoppelbar ist somit Licht mehrerer Wellenlängen, insbesondere Licht dreier unterschiedlicher Wellenlängen und/oder Licht der Farben rot, grün und blau. The inner optical defect 10 is preferably a mechanically introduced, locally limited defect 10, here for example a simple hole, onto which the light beam of a preferably designed as a point light source luminous element, here the light emitting diode 3, is directed. The at least one light emitting diode 3 is preferably an RGB LED mounted on an integrated circuit board 12. Thus, light can be coupled in and out of several wavelengths, in particular light of three different wavelengths and / or light of the colors red, green and blue.
Die Lichtleiterplatte 2 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff wie beispielsweise PMMA oder Polycarbonat gebildet. Die Lichtleiterplatte 2 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff mit einem Brechungsindex bei der Wellenlänge 589 nm (gelb-orange) im Bereich von 1 ,2 bis 1 ,8, insbesondere 1 ,5 bis 1 ,6, gebildet. Die Transmission liegt vorzugsweise bei über 70 %, insbesondere bei 90 % bis 95 %. The light guide plate 2 is preferably formed of a plastic such as PMMA or polycarbonate. The light guide plate 2 is preferably made of a plastic having a refractive index at the wavelength 589 nm (yellow-orange) in the range of 1, 2 to 1, 8, in particular 1, 5 to 1, 6 formed. The transmission is preferably more than 70%, in particular 90% to 95%.
Die Begrenzungsstruktur 8 zum Auskoppeln von Licht kann als eine Bandstruktur mit Schrägkanten und/oder Aufrauungen versehen sein, die eingefräst und/oder aufgedruckt sind. Die Begrenzungsstruktur 8 kann ferner kopfseitig mit einer Diffusorplatte (nicht dargestellt) abdeckbar sein. Die Lichtleiterplatte 2 ist schließlich vorzugsweise in einem Gehäuse 13 angeordnet, das Anschlussleitungen 14 für das wenigstens eine Leuchtelement, hier die Leuchtdiode 3, trägt zur Ausbildung eines vormontierten Einbau-Bauteils. Bevorzugt ist, nur eine Leuchtdiode 3 vorzusehen, alternativ können jedoch auch mehrere Leuchtdioden 3 und gegebenenfalls mehrere zugeordnete Störstellen 10 in eine Lichtleiterplatte 2 mit insbesondere größeren Abmessungen vorgesehen sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 kann auch als Beleuchtungsmodul mit anderen solchen Beleuchtungsmodulen zusammengesetzt werden. The limiting structure 8 for coupling out light may be provided as a band structure having bevelled edges and / or roughened and / or printed on. The delimiting structure 8 can also be coverable on the head side with a diffuser plate (not shown). The light guide plate 2 is finally preferably arranged in a housing 13, the connecting lines 14 for the at least one luminous element, here the light-emitting diode 3, contributes to the formation of a preassembled built-in component. It is preferred to provide only one light-emitting diode 3, but alternatively, a plurality of light-emitting diodes 3 and, if appropriate, a plurality of associated impurities 10 may be provided in a light guide plate 2 with in particular larger dimensions. The lighting device 1 can also be assembled as a lighting module with other such lighting modules.

Claims

Patentansprüche claims
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einer ebenen Lichtleiterplatte (2), in die wenigstens ein elektrisches, vorzugsweise als Leuchtdiode (3) ausgebildetes Leuchtelement Licht an wenigstens einer Seitenfläche (4) einkoppelt und deren Begrenzungsseitenflächen (5, 6; 11) mit einer reflektierenden Schicht versehen sind, und mit einer an der Lichtleiterplatte (2) ausgebildeten und für einen Lichtaustritt vorgesehenen Begrenzungsstruktur (8) benachbart einer Aufnahme (7) in der Lichtleiterplatte (2) zum Integrieren eines Anzeige- oder Betätigungselementes, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterplatte (2) einen Lichtleiterplattformabschnitt aufweist, der ein Lichteinkopplungsstück (9) mit einer Lichteinkopplungsstrecke benachbart zur Licht einkoppelnden Seitenfläche (4) bildet, das mindestens eine innere optische Störstelle (10) aufweist, die das einkoppelbare Licht aufweitet und streut unter Ausbildung eines zur Begrenzungsstruktur (8) überhängenden Lichtvorhangs, der reflektierbar durch die Begrenzungsseitenflächen (5, 6; 11) an der Begrenzungsstruktur (8) der Lichtleiterplatte (2) auskoppelbar ist unter Ausbildung einer Leuchtfläche, wobei die Begrenzungsstruktur (8) als Begrenzungskontur umlaufend zur Aufnahme (7) für das Anzeige- oder Betätigungselement angeordnet ist und eine dem Lichteinkopplungsstück (9) abgewandt angeordnete hintere Begrenzungsseitenfläche (11) der Begrenzungskontur formangepasst folgt. 1. lighting device (1) with a planar light guide plate (2), in which at least one electrical, preferably as a light emitting diode (3) formed light element on at least one side surface (4) coupled and the boundary side surfaces (5, 6, 11) with a reflective Layer are provided, and with a on the light guide plate (2) provided and provided for a light exit limiting structure (8) adjacent to a receptacle (7) in the light guide plate (2) for integrating a display or actuating element, characterized in that the light guide plate ( 2) comprises a light guide platform portion forming a light coupling piece (9) having a light coupling path adjacent to the light coupling side surface (4) having at least one internal optical defect (10) which widens the input light and scatters to form the boundary structure (8 ) overhanging light curtain, the reflectie rbar through the boundary side surfaces (5, 6; 11) on the delimiting structure (8) of the light guide plate (2) can be coupled to form a luminous surface, wherein the limiting structure (8) is arranged as a boundary contour surrounding the receptacle (7) for the display or actuating element and facing away from the Lichteinkopplungsstück (9) arranged rear boundary side surface (11) of the boundary contour conforming follows.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsstruktur (8) länglich und gekrümmt verlaufend ausgebildet ist und die hintere Begrenzungsseitenfläche (11) der Lichtleiterplatte (2) dazu formangepasst ausgebildet ist zur Erzeugung einer Corona-Leuchtfläche. 2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the delimiting structure (8) is designed to be elongated and curved and the rear boundary side surface (11) of the light guide plate (2) is adapted to form a corona light emitting surface.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die interne optische Störstelle (10) eine mechanisch eingebrachte, lokal begrenzte Störstelle (10), beispielsweise ein Loch, ist, auf die der Lichtstrahl eines als Punktlichtquelle ausgebildeten Leuchtelementes gerichtet ist. 3. Lighting device (1) according to claim 1 and 2, characterized in that the internal optical defect (10) is a mechanically introduced, locally limited impurity (10), for example, a hole, directed to the light beam of a light source designed as a point lighting element is.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leuchtdiode (3) eine auf eine integrierte Schaltungsplatte (12) montierte RGB-LED ist. 4. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one light emitting diode (3) is an on an integrated circuit board (12) mounted RGB-LED.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterplatte (2) aus einem Kunststoff wie beispielsweise PMMA oder Polycarbonat gebildet ist. 5. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light guide plate (2) is formed from a plastic such as PMMA or polycarbonate.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterplatte (2) aus einem Kunststoff mit einem Brechungsindex bei der Wellenlänge 589 nm (gelb-orange) im Bereich von 1 ,2 bis 1 ,8, insbesondere 1 ,5 bis 1 ,6, gebildet ist. 6. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light guide plate (2) made of a plastic having a refractive index at the wavelength 589 nm (yellow-orange) in the range of 1, 2 to 1, 8, in particular 1, 5 to 1, 6, is formed.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsstruktur (8) zum Auskoppeln von Licht als eine Bandstruktur mit Schrägkanten und/oder Aufrauungen ausgebildet ist, die eingefräst und/oder aufgedruckt sind. 7. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the limiting structure (8) is designed for coupling out light as a band structure with bevelled edges and / or roughened, which are milled and / or printed.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsstruktur (8) kopfseitig mit einer Diffusorplatte abdeckbar ist. 8. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the limiting structure (8) can be covered on the head side with a diffuser plate.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeige- oder Betätigungselement ein Schalter, eine Prüfbuchse, ein Schließzylinder, eine Handhabe oder ein Werbesymbol ist. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterplatte (2) in einem Gehäuse (13) angeordnet ist und Anschlussleitungen (14) für das wenigstens eine Leuchtelement trägt zur Ausbildung eines vormontierten Einbau-Bauteils. 9. lighting device (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the display or actuating element is a switch, a test socket, a lock cylinder, a handle or an advertising symbol. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the light guide plate (2) is arranged in a housing (13) and connecting lines (14) for the at least one luminous element contributes to the formation of a preassembled built-in component.
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