DE10113234A1 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung vorzugsweise in Form einer Fotodisplayleuchte mit einer transparenten Platte (1), an deren zumindest einen Randseite zumindest eine Lichtquelle (7) für das Einkuppeln von Licht (9) in die Platte (1) angeordnet ist und deren Randseiten mit einer Reflexionsschicht oder -folie (6) versehen sind, einem Reflexionsmittel (6), das auf einer Rückseite der Platte (1) angeordnet ist, sowie einem Lichtbrechungsmittel (4). Das Lichtbrechungsmittel (4) ist erfindungsgemäß an der Rückseite der Platte (1) zwischen der Platte (1) und dem rückseitigen Reflexionsmittel (6) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Leuchtkörpern versehene Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Beleuchtungsvorrichtungen dienen dazu, an ihr angebrachte Zeichen, Bilder oder Motive zum Leuchten zu bringen. Dabei handelt es sich um Beleuchtungsvorrichtungen, die eine flächige Ausleuchtung beispielsweise von Photodias, Backlightfilmen, Hinterbildleuchten, Lichtschilder, Schulungstafeln, Steuer-, Schalt- oder Regeleinrichtungen, sowie lichtdurchfluteter Bilder, usw., effizienter, langlebiger und verbrauchskostengünstiger ermöglichen.

Aus dem Stand der Technik beispielsweise gemäß der DE-PS 32 23 706 ist eine Beleuchtungsvorrichtung dieser Gattung bekannt.

Diese Beleuchtungsvorrichtung besteht aus einer lichtdurchlässigen, planparallelen Palette, deren Schmalseite den Lichteintritt für randseitig angeordneter Lichtquellen bildet. Die Ober- und Unterseite der Palette bewirken eine Vielfachreflexion des eingetretenen Lichts unter allseitiger Verteilung des Lichts im Innern des Palette. Die Palette ist ferner an einer Seite mit einer lichtbrechenden, rasterförmigen Oberflächenstruktur zum stellenweisen dosierten Austritt des Lichts aus dem Innern der Palette versehen, über der eine als Leuchtfläche dienende Streuschicht angeordnet ist. Für eine gleichmäßigere Verteilung des austretenden Lichts ist die Rasterdichte der Oberflächenstruktur mit zunehmendem Abstand von den Lichtquellen größer. Das Raster verändert die damit versehene Oberfläche der Palette derart, dass ein auf einen Rasterpunkt oder -strich auftreffender Lichtstrahl nicht reflektiert wird sondern aus der Glaspalette unter Beugung dringt und das auf der Palette liegende Bild oder Motiv beleuchtet.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Totalreflektion des Lichts insbesondere im Glaspalettenbereich nahe der Lichtquellen und eine exakte Bestimmung der Lichtaustrittsbereiche durch eine entsprechende Anordnung der Rasterpunkte oder -striche nicht einfach realisierbar ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung dieser Gattung zu schaffen, mittels der eine vergleichmäßigte, flächige Ausleuchtung eines Zeichens, Motivs oder Bildes möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Kern der Erfindung besteht demzufolge darin, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine transparente Platte hat, an deren zumindest eine Schmal- oder Randseite zumindest eine Leuchtquelle vorzugsweise in Leuchtdiodenform für das Einkuppeln von Licht in die Platte angeordnet ist und deren sämtliche Randseiten mit einer Reflektionsschicht oder -folie (vorzugsweise eine speziell hierfür entwickelte weiße Folie) versehen sind. Des weiteren ist ein Reflektionsmittel (vorzugsweise ein weiße Folie) vorgesehen, das auf einer Rückseite, d. h. hinter der Platte angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist ein Lichtbrechungsmittel an der Rückseite der Platte zwischen der Platte und dem rückseitigen Reflektionsmittel angeordnet (vorzugsweise ein auf die Plattenrückseite ausgedrucktes weißes Raster), um die Flächenstruktur der Platte auf deren Rückseite in vorbestimmter (d. h. analytischer) und/oder berechneter Weise zu verändern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Rasterstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 3 die Perspektivenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer transparenten Platte 1 vorzugsweise aus Kunststoff, Acrylglas, Glas oder dergleichen lichtdurchlässigen Materialien, die zu einer vorzugsweise rechteckigen Tafel mit vorbestimmter Dicke geschnitten ist und durch die Einstrahlung seitlich, d. h. randseitig angebrachter Lichtquellen 7 ausgeleuchtet wird.

An der einen Schmalseite der Platte 1 ist ein Lichtquellenmodul 8 befestigt bestehend aus einer Kunststoffleiste oder Schiene, in der zumindest eine Leuchtquelle, gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Anzahl von im wesentlichen gleichmäßig beabstandeten Leuchtdioden, kurz LEDs 7 genannt, eingesetzt sind, die an eine zentrale Stromquelle anschließbar sind. Zwischen der Kunststoffleiste und dem Plattenrand ist eine Reflektionsschicht oder -folie 6 zwischengefügt, welche von den Lichtquellen d. h. vorliegend den LEDs 7 durchdrungen wird. Die Platte 1 ist hierfür mit einer der Anzahl der Lichtquellen 7 entsprechenden Zahl von Vertiefungen oder Bohrungen randseitig ausgebildet, in welche die Lichtquellen 7 beim Aufsetzen der Kunststoffleiste hineinragen, um so Licht in die Platte 1 einzustrahlen.

Obgleich in der Fig. 1 nicht darstellbar ist, läuft die Reflektionsschicht oder -folie um die gesamte Platte 1 randseitig herum, wodurch eine Art geschlossenes Reflektionsband ausgebildet wird. An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass die Lichtquellen 7, d. h. das Lichtquellenmodul 8 nicht nur an einer Randseite der Platte 1 angeordnet zu sein braucht, sondern auch an mehreren oder allen Randseiten der Platte 1 vorgesehen sein können.

Die Unterseite bzw. Rückseite der Platte 1, ist mit einem aufgebrachten, speziell berechneten Lichtbrechungsraster 4 versehen, wie sie nachfolgend noch genauer anhand der Fig. 2 beschrieben wird. Die Aufgabe des Rasters 4 ist es, die von den Lichtquellen 1 abgegebenen Lichtstrahlen 9 zu brechen und das Licht in der Platte 1 flächendeckend zu verteilen. Auf der Unter- bzw. Rückseite des Rasters 4 ist, vorzugsweise unter Ausbildung eines schmalen Spalts, eine weitere Reflexionsschicht 6 flächendeckend, d. h. über die gesamte Plattenrückseite hinweg angeordnet. Insbesondere wird die an der Plattenrückseite angeordnete Reflexionsschicht 6 durch eine (speziell entwickelte) weiße Reflexionsfolie gebildet, welche an der Innenseite eines die Platte 1 bilderrahmenförmig umgebenden Gehäuses 12 mit Rückwand 11 befestigt ist, d. h. also an der Innenseite der Rückwand 11.

Das Gehäuse 12 umschließt ferner randseitig das Lichtquellenmodul 8 sowie die Lichtquellenanschlüsse, um diese vor Beschädigung zu schützen. Desweiteren bildet das Gehäuse 12 eine randseitig umlaufende Aufnahmenut mit einer die Platte 1 vorderseitig übergreifenden schmalen Leiste, welche eine zentrale Bildleuchtfläche (sichtbare Fläche) 10 der Platte 1 umschließt und gleichzeitig zur Aufnahme und/oder Fixierung eines zu beleuchtenden Objekts 2, wie beispielsweise eines Fotodias (Backlightfilms) und dergleichen Bildträger dient, das unmittelbar auf die Platte 1 aufgelegt wird. Um das Bild oder Motiv auch von der Seite besser erkennen zu können, ist eine zusätzliche Platte oder Schutzfolie 3 über das Objekt 2 gelegt, welche ebenfalls von der schmalen Leiste gehalten wird.

Im Nachfolgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Die auf der Schmalseite der Lichtplatte angebrachten LEDs 7 werfen die ausfallenden Lichtstrahlen 9, im Idealfall parallel an die Ober- und Unterseite der Platte 1, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, und werden von dort je nach Wellenlänge des Lichtstrahls 9 und Auftreffwinkel wieder reflektiert. Im Innern der Leuchtplatte 1 treffen die Lichtstrahlen 9 auf das an der Unterseite der Platte 1 aufgebrachte Raster 4 und werden dabei flächendeckend verteilt und mehrfach hin- und hergespiegelt. Die perfekte Totalrefflektion des eindringendes Lichtes im inneren der Leuchtplatte wird somit hergestellt. Durch die veränderten Oberflächenstrukturen an der Plattenunter- wie an der Plattenoberseite, werden die Lichtstrahlen 9 im Innern der Platte 1 mehrfach hin- und hergespiegelt. Somit ist im Innern der Platte 1 das Licht gefangen und gelangt in den gesamten Plattenbereich, auch zu solchen entfernten Bereichen, die von den LEDs 7 an der Schmalseite eingestrahlt, an sich nicht mehr ausgeleuchtet werden.

Die Farbe des ausstrahlenden Lichtes kann durch verschiedene Weise gesteuert werden. Einmal durch die vorgegebene Farbe der LEDs 7, die Farbe der Leuchtplatte 1, die Farbe einer vorgesetzten Farbfolie (nicht gezeigt), sowie der verwendeten farbigen Durchleuchtmedien oder Objekte 2.

Das Gehäuse (12) der angeführten Beleuchtungsvorrichtung ist in der Ausführung, wie Design, Bauhöhe, Breite, Länge, Farbe, ob poliert, geschliffen usw. nach allen Seiten beliebig gestaltbar, solange die eingangs genannten Fixier- und Anbringungsfunktionen erfüllt werden.

Ausführungen, die wie Diabetrachter, Röntgenfilmbetrachter, Zeichnungsbetrachter usw. ausgeführt werden, beinhalten an der Gehäuseoberseite eine Klemmschiene (nicht weiter dargestellt), vorzugsweise inklusive einer evtl. erforderlichen Lupe zur Befestigung des Bildmaterials.

Das in die transparente Platte 1 durch die LEDs 7 eingekuppelte Licht 9, wird am Rand bzw. Umfang der Platte 1 durch die daran angebrachte Reflexionsfolie 6 in die Platte 1 wieder zurück reflektiert. Die Platte 1 in deren Mittenbereich, würde jedoch alleine durch diese Reflektionswirkung nicht ganz ausgeleuchtet. Nur die Umrandung des Leuchtmediums oder Objekts 2 würde beleuchtet bzw. erhellt. Diabilder und Diafilme 2 könnten somit nicht flächendeckend und gleichmäßig ausgeleuchtet werden.

Erst durch Aufbringung des Rasters 4 als Film oder im Siebdruck 4 auf der Rückseite bzw. auf der Unterseite der Platte 1, wird eine gleichmäßige und flächendeckende Ausleuchtung bewirkt. Aus einer Vielzahl von Versuchen erhielt der Erfinder die Erkenntnis, dass eine besonders gute und gleichmäßige Ausleuchtung der Leuchttafel dann erfolgt, wenn das Raster 4 mit steigendem Abstand von der jeweiligen Lichtquelle eine ansteigende Transparenz 14 aufweist, wie die In Fig. 2 gezeigt ist. Demgemäß stellt Fig. 2 die Draufsicht einer weißen Rasterfolie 4 auf schwarzem Hintergrund dar, die für eine Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet ist, welche eine Platte mit zwei sich gegenüberliegenden Lichtquellenmodulen aufweist.

Die Ausführungsform des Rasters, kann dabei in verschieden Formen ausgeführt werden.

Als überlegenes Raster entpuppte sich ein Rhomboid-Raster (5), wobei je nach Aufgabenlösung auch ein Punkt, Linear, Kreuz oder eine andere Form zur Anwendung in Frage kommen kann. Die Unterseite der Leuchtplatte, kann als eine alternative Ausgestaltung auch mit verschiedenen anderen Oberflächenstrukturen versehen werden, wie aufgerauht, mattiert, geschliffen, Laser strukturiert, Folien strukturiert oder mit verschieden Rastermustern bedruck, beklebt, bedampft, besprüht oder bestrichen sein, die das Verhalten des Lichtes an diesen Stellen und der gegenüber liegenden Lichtaustrittsseite an der Leuchtplatte maßgeblich verändern.

Die unterhalb des Rasters 4 liegende Reflexionsfläche 6 dient der Totalreflektion des durch das Raster 4 verteilten bzw. gebeugten Lichts 9 um das Licht 9 in die Leuchtplatte 1 wieder zurück zu strahlen.

Das von den LEDs ausgestrahlte und eingekuppelte Licht an der Rückseite der Leuchtplatte 1 wird durch das aufgebrachte vorzugsweise weiße Rhomboid-Raster 4 gebrochen bzw. gebeugt. Über die vorzugsweise weiße Reflexionsfläche 6 im Gehäuseinnern, wird eine Vielfachreflexion ausgelöst, die eine allseitige Lichtverteilung in der Leuchtplatte 1 bewirkt. Die umher schweifenden Lichtstrahlen in der Leuchtplatte 1 werden durch das Rhomboid-Raster 4 gebrochen und über die darunter angebrachte Reflexionsfläche 6 in das Medium wieder zurück reflektiert. Hierdurch wird eine flächendeckende und gleichmäßige Verteilung des austretenden Lichts aus der Leuchtplatte mit großer Brillanz erreicht.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die komplette Ausführung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Photodisplayleuchte gemäß Fig. 3 vorgesehen ist. Die Abdeckplatte 3 sowie das Gehäuse 12 kann zusätzlich von einem Wechsel- oder einem festen Rahmen umgeben werden. Bedingt durch die platzsparende Einbaugröße der Leuchtdioden 7 kann eine sehr flache und anspruchsvolle Bauhöhe der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung vorzugsweise in Form einer Fotodisplayleuchte mit einer transparenten Platte, an deren zumindest eine Randseite zumindest eine Lichtquelle für das Einkuppeln von Licht in die Platte angeordnet ist und deren schmalen Randseiten mit einer Reflektionsschicht- oder -folie versehen sind, einem Reflektionsmittel, das auf einer Rückseite der Platte angeordnet ist, sowie einem Lichtbrechungsmittel. Das Lichtbrechungsmittel ist erfindungsgemäß an der Rückseite der Platte zwischen der Platte und dem rückseitigen Reflektionsmittel angeordnet.

Claims (10)

1. Beleuchtungsvorrichtung mit einer transparenten Platte (1), an deren zumindest eine Schmalseite zumindest eine Leuchtquelle (7) für das Einkuppeln von Licht (9) in die Platte (1) angeordnet ist und deren Randseiten mit einer Reflektionsschicht- oder -folie (6) versehen sind, einem Reflektionsmittel (6), das auf einer Rückseite der Platte (1) angeordnet ist, sowie einem Lichtbrechungsmittel (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbrechungsmittel (4) an der Rückseite der Platte (1) zwischen der Platte (1) und dem rückseitigen Reflektionsmittel (6) angeordnet ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquelle 7 aus zumindest einer, vorzugsweise einer Mehrzahl von Leuchtdioden (LEDs 7) besteht.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rückseitige Reflektionsmittel (6) eine weiße Reflexionsschicht vorzugsweise in Folienform ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbrechungsmittel (4) ein weißes Raster ist, das auf die Rückseite der Platte (1) aufgebracht ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster (4) mit zunehmendem Abstand zur Lichtquelle (7) eine ansteigende Transparenz aufweißt.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Raster (4) ein Romboid- Raster ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster (4) als Film oder im Siebdruck auf der Rückseite der Platte (1) aufgebracht ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), das die Platte (1) rahmenförmig umgibt und an der Rückseite der Platte (1) eine Rückwand (11) hat, auf deren zur Platte (1) zugewandten Seite das rückseitige Reflektionsmittel (6) aufgebracht ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem rückseitigen Reflektionsmittel (6) und dem Lichtbrechungsmittel (4) ein Spalt (S) ausgebildet ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbrechungsmittel (4) eine Mattierung der Plattenrückseite, oder ein Punkt-, Parallellinien- oder Kreuzlinienraster ist.