DE29508786U1

DE29508786U1 - Leuchtelement sowie seine Verwendung in Leuchten und Tischen

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Publication number: DE29508786U1
Application number: DE29508786U
Authority: DE
Original assignee: Spectral Gesellschaft fuer Lichttechnik mbH
Current assignee: Neuhorst Paul Heinrich De
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2005-05-27

Description

BEETZ & PARTNER ; ; : * Il ['_ml * Patentanwälte Steinsdorfstraße &iacgr;&ogr; · D-8O538 München** * European Patent Attorneys

Telefon (O 89) 2959IO ■ Telefax (O 89) 29 3963 rv . &igr; &eegr; DCr₇₇ ,-,_orv7 ,™&lgr;

Telex 522&Ogr;48 Dipl.-lng. R. BEETZ sen. (1897-1991)

Dr.-Ing. R, BEETZ jun.

49 296G Dr.-Ing. W. TIMPE

-4y.^yb^ Dipl.-lng. J. SIEGFRIED

Prof. Dr. rer.nat. W. SCHMITT-FUMIAN Dipl.-Phys. Dr. rer.nat. C-M. MAYR

SPECTRAL Gesellschaft für Lichttechnik mbH Bötzinger Straße 31, D-79111 Freiburg

LEUCHTELEMENT SOWIE SEINE VERWENDUNG IN LEUCHTEN UND TISCHEN

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Leuchtelement, bei dem Licht von einer Lichtquelle im wesentlichen durch Reflexion in eine transparente Platte eingekoppelt wird, aus der es an vorgegebenen Stellen wieder austritt, insbesondere an ihren Seitenflächen, sowie die Verwendung dieses Leuchtelements in Leuchten und Tischen.

Leuchtelemente aus einem transparenten Material, die von einer Lichtquelle eingestrahltes und eingekoppeltes, transmittiertes Licht gewissermaßen als passive Lichtquelle in bestimmten Bereichen wieder abstrahlen, sind in zahlreichen Formen bereits bekannt.

Beispiele hierfür sind etwa Leuchten mit einer oder mehreren übereinander angeordneten Glasscheiben mit einem zentralen

Loch, in das jeweils Licht von der Lichtquelle eingestrahlt wird, das teilweise z.B. an den Seitenflächen der Glasscheiben wieder austritt.

Weitere typische Beispiele für solche Leuchtelement sind lichtleiterartige Anordnungen, die ein flächiges, transparentes Kunststoffteil aufweisen, in dem an einem Ende in einer Ausnehmung eine Lichtquelle, wie etwa eine Glühbirne, vorgesehen ist. Das von der Lichtquelle in das Innere des Kunststoffteils eingestrahlte Licht tritt bei glatten Hauptflächen bevorzugt an den Stirnflächen der Anordnung aus. Derartige Anordnungen werden vielfach zur Beleuchtung von Skalen, Instrumenten und dergleichen eingesetzt.

Diesen vorbekannten Leuchtelementen ist gemeinsam, daß Licht an mehr oder weniger weit von der Lichtquelle bzw. Einstrahlstelle entfernten Stellen austritt und bei geeigneter Formgebung des transparenten Körpers an beliebige gewünschte Stellen geleitet werden kann, wobei die Hauptflächen aufgrund der eintretenden Totalreflexion bei hoher Oberflächenglattheit praktisch kein Streulicht emittieren. Aufgrund des räumlichen Abstandes zwischen der Lichtabstrahlstelle und der Lichtquelle tritt ferner am Ort der Lichtabstrahlung aus dem transparenten Körper außer der Strahlungswärme selbst keine weitere, unerwünschte thermische Belastung auf.

Die Einkopplung von Licht in eine transparente Platte durch direktes Einstrahlen in ein Durchgangsloch oder eine Vertiefung hat den Nachteil, daß an der Einstrahlstelle eine unerwünschte thermische Belastung auftritt und im übrigen ein erheblicher Teil des eingestrahlten Lichts durch unerwünschte Streueffekte verlorengeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Leuchtelement anzugeben, das dem Oberbegriff des Anspruchs entspricht und bei dem die Einkopplung des Lichts von der Lichtquelle auf eine Art erfolgt, durch welche die oben angegebenen Nachteile in erheblichem Maße vermindert oder vermieden werden können.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungen der Erfindungskonzeption.

Das Erfindungskonzept beruht darauf, daß die Einkopplung des Lichts von der Lichtquelle in die Platte bei seitlich etwa senkrecht zur Platte eingestrahltem Licht im wesentlichen durch Reflexion und insbesondere durch Totalreflexion erfolgt.

Das erfindungsgemäße Leuchtelement umfaßt

- eine Lichtquelle, die Licht innerhalb eines vorgegebenen Raumwinkelbereichs gerichtet abstrahlt,

- mindestens eine der Lichtquelle zugeordnete Platte

- aus einem durchsichtigen Material,

- die zumindest in einer ihrer beiden zueinander parallelen Hauptflächen eine Ausnehmung aufweist,

- in die Licht von der Lichtquelle so einstrahlbar ist, daß Licht in die Platte eintritt und an einer oder mehreren Seitenflächen und/ oder Hauptflächen austritt; das erfindungsgemäße Leuchtelement ist dadurch gekennzeichnet , daß

- die Ausnehmung der Platte kegelförmig oder pyramidenförmig ausgebildet ist, wobei ihre Achse senkrecht zu den Hauptflächen verläuft,

- die Lichtquelle

- Licht in einem Strahlenbündel abstrahlt, das parallel oder im wesentlichen parallel ist oder einem nur kleinen Raumwinkelbereich entspricht,

- von der Hauptfläche der Platte beabstandet so angeordnet ist, daß sie der Spitze des Kegels oder der Pyramide der kegelförmigen bzw. pyramidenförmigen Ausnehmung gegenüberliegt und die Mittelachse des abgestrahlten Strahlenbündels senkrecht oder im wesentlichen senkrecht auf den Hauptflächen der Platte steht und zumindest im wesentlichen mit der Achse der Ausnehmung zusammenfällt,

- wobei auf die Platte eingestrahltes Licht durch Reflexion an der Grenzfläche der Ausnehmung zu den Seitenflächen der Platte hin gelenkt wird.

Die Erfindung wird im folgenden zum besseren Verständnis unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, ohne allerdings auf die in den Zeichnungen dargestellten konkreten Ausführungsformen beschränkt zu sein.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2: erfindungsgemäße Leuchtelemente;

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leuchtelements zur Veranschaulichung der Lichtwege in Abhängigkeit vom Ausnehmungswinkel, vom Einstrahlwinkel und vom Öffnungswinkel des Strahlenbündels;

Fig. 4: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leuchtelements;

Fig. 5 und 6: erfindungsgemäße Tische, bei denen ein Leuchtelement gemäß der Erfindung implementiert ist;

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Fig. 7: ein erfindungsgemäßes Leuchtelernent mit einem Einsatz zur Erzielung von dekorativen Sondereffekten;

Fig. 8 und 9: Dekorelemente, die in erfindungemäße Leuchtelemente bzw. Tische eingesetzt sind,

Fig. 10: eine erfindungsgemäße Leuchte mit mehreren übereinander angeordneten Platten.

Fig. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Einkopplung von Licht in eine Platte durch Reflexion und insbesondere durch Totalreflexion. Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Leuchtelement 1 umfaßt eine Lichtquelle 2, die von der Platte 3 beabstandet ist und Licht etwa senkrecht auf die Platte 3 einstrahlt. Die Platte 3 weist zwei Hauptflächen 4a, 4b auf, die parallel zueinander sind, wobei die Lichtquelle 2 auf der Seite der Hauptfläche 4a angeordnet ist. Auf der Seite der zweiten Hauptfläche, 4b, ist eine Ausnehmung 5 vorgesehen, die kegelförmig oder pyramidenförmig ausgebildet ist, wobei im Falle der Pyramidenform eine regelmäßige Pyramide bevorzugt ist. Ganz besonders bevorzugt ist generell die Kegelform, die auch eine Kegelstumpf form einschließt. Die Ausnehmung 5 zeigt entsprechend mit ihrer Spitze 10 in Richtung auf die Lichtquelle 2, wobei die Mittelachse 11 des von der Lichtquelle 2 abgestrahlten Strahlenbündels 9 zumindest im wesentlichen oder genau mit der Achse 7 der Ausnehmung 5 zusammenfällt, die senkrecht^ zur Ebene der Hauptflächen 4a, 4b verläuft. Das Strahlenbündel 9 bestrahlt die Platte 3 mit Licht 8 auf der Seite der Hauptfläche 4a so, daß zumindest der ganze Bereich der Ausnehmung 5 bestrahlt wird, also eine Fläche, die mindestens der Grundfläche der kegelförmigen oder pyramidenförmigen Ausnehmung 5 entspricht.

¹*

Das im Strahlenbündel 9 aufgestrahlte Licht 8 trifft im wesentlichen senkrecht auf die Platte 3 auf.

Reflexion und Transmission von Wellen an der Grenzfläche zweier transparenter Medien {hier Luft und transparentes Material der Platte 3) hängen, wie aus der Physik bekannt ist, von der Polarisation der einlaufenden Welle ab.

Für den Reflexionsgrad R gilt

- für linear polarisiertes Licht, das parallel zur Einfall sebene schwingt:

D U₂COSg₁ - U₁: cosg₂

Ku = -&igr; jr~ &ngr; JJ ;

¹¹ n₂ cos O₁ + n₂ cos Q₂

- für linear polarisiertes Licht, das senkrecht zur Einfallsebene schwingt:

_D H₁ · cos Q₁ — n-, cos Q-y

K₁ = = i /T₁)

U₁COsO^n₂COSO₂ '

worin bedeuten:

G₁ den Einfallswinkel des Lichts beim Übergang vom optisch dünneren zum optisch dichteren Medium; &thgr;₂ den Brechungswinkel im optisch dichteren Medium; n^L den Brechungsindex des optisch dünneren Mediums; Ti₂ den Brechungsindex des optisch dichteren Mediums.

G₁ und G₂ sind über das Snellius'sqhe Brechungsgesetz miteinander verknüpft:

Aus den Beziehungen (I) + (III) bzw. (II) + (III) folgt, daß bei sehr kleinen Einfallswinkeln G₁ im Bereich von 0 bis etwa 20 °, d.h. bei etwa senkrechter Einstrahlung, wie sie durch das eingestrahlte Strahlenbündel der Lichtquelle 2 resultiert , für beide Polarisatiohsarten ein Reflexionsgrad von etwa 5 % für &eegr; = 1 (Luft) und n₂ = 1,5 (Glas, Kunststoff) resultiert.

Im Idealfall des genau senkrechten Auftreffens der Lichtstrahlung auf die transparente Platte 3 gilt die vereinfachte Beziehung

R = (n₂-n₁)²/(n₂ + n₁)² (iv);

für n-,=l und n₂ - 1,5 ergibt sich ein Reflexionsgrad R von 0,04, d.h. von 4 %.

Dies bedeutet, daß das von der Lichtquelle 2 auf die Platte 3 eingestrahlte Licht bei hinreichend glatter bzw. polierter Oberfläche der Platte 3 mit maximal etwa 5 % Verlust in die Platte eindringt und an der Grenzfläche bzw. den Grenzflächen 5a der Ausnehmung 5 reflektiert wird. Bei der Grenzfläche 5a handelt es sich um den Übergang von Licht vom optisch dichteren Medium (Platte 3) in das optisch dünnere Medium (Luft), also um den Fall &eegr;^ > n₂■ Bekanntlich gibt es bei einem derartigen Übergang einen Grenzwinkel &thgr;^, des Einfallswinkels G₁, bei dem Totalreflexion innerhalb des optisch dichteren Mediums an der Grenzfläche stattfindet.·

Hierfür gilt die Beziehung

= H₂Zn₁ (V) .

Der Brechungsindex n-j_ des optisch dichteren Mediums beträgt für einfaches Glas sowie etwa für Acrylglas (z.B. Polymethylmethacrylat) 1,5 und liegt für Polystyrol bei etwa 1,6.

Damit folgt aus Gleichung (V), daß der Grenzwinkel der Totalreflexion, &thgr;_&tgr;, für Glas/Luft 41,8 ° und für Polystyrol/ Luft 3 8,7 ° beträgt. Da der Brechungsindex Xi₁ auch für andere als Plattentnaterialien in Frage kommende Kunststoffe höchstens 1,6 beträgt, bedeutet dies, daß der Grenzwinkel der Totalreflexion, &thgr;_&tgr;, zwischen etwa 3 8 und etwa 43 ° liegt, also unter 45 °. Damit liegt für das einfallende Strahlenbündel 9 des Lichtes 8, wenn im wesentlichen senkrecht eingestrahlt wird und die Grenzfläche 5a im Querschnitt etwa unter 45 ° zur Achse 7 verläuft, praktisch vollständige Totalreflexion des Lichts vor, das folglich in Richtung auf die Seitenflächen 6 der Platte 3 reflektiert wird und aus ihnen als Licht 12 austritt. Für den Übergang des Lichts aus der Platte an den Seitenflächen 6 in das optisch dünnere Medium (Luft) liegen wegen des im dargestellten Fall weitgehend senkrechten Auftreffens des Lichtes 12 auf die Grenzfläche vergleichbare Verhältnisse vor, wie sie oben in bezug auf die im wesentlichen senkrechte Einstrahlung des Lichtes 8 auf die Platte 3 erläutert wurden. Auch hier tritt entsprechend nur ein geringer Reflexionsverlust auf, der im übrigen insofern nicht als Verlust anzusehen ist, als dieses reflektierte Licht aufgrund von Mehrfachreflexionen im wesentlichen in der Platte verbleibt und beispielsweise durch Aufrauhung bzw. Mattierung der Hauptflächen 4a und/oder 4b der Platte 3 nutzbar gemacht werden kann, die dann aufgrund von Streueffekten ebenfalls eine entsprechende Lichtabstrahlung zeigen.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption der Einkopplung von Licht durch Reflexion in eine Platte wird der technische wie

auch ästhetische Effekt erzielt, daß Licht mehr oder weniger selektiv an den Stirnflächen der Platte austritt, wobei eine zusätzliche Aufhellung in den Seitenflächenbereichen dadurch erzielt werden kann, daß die Seitenflächen 6 aufgerauht oder mattiert werden, was in an sich bekannter Weise durch Schleifen, Ätzen, Sandstrahlen oder Glasstrahlen geschehen kann. Bei Mattierung der Seitenflächen tritt an der Grenzfläche eine diffuse Streuung auf, die zu einem weniger betrachtungswinkelabhängigen Lichteffekt führt, was für viele Anwendungsfälle vorteilhaft ist.

Durch Aufrauhen bzw. Mattieren der Hauptflächen 4a, 4b, beispielsweise in bestimmten Teilbereichen, lassen sich zusätzliche Effekte erzielen, da die mattierten Bereiche der Hauptflächen dann ebenfalls einen passiven Leuchteffekt zeigen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Leuchtelements liegt die Spitze 10 der Ausnehmung 5 in der Hauptfläche 4a bzw. etwas darunter, abhängig von der Tiefe der Ausnehmung 5. Bei dieser Anordnung der Ausnehmung 5 in der Platte 3 tritt aufgrund der Reflexion an der Grenzfläche 5a, und insbesondere bei Totalreflexion, praktisch kein Licht in Richtung der Achse 7 aus der Hauptfläche 4b aus.

Für einige Anwendungsfälle, insbesondere bei Leuchten, kann es jedoch erwünscht sein, einen Teil des Lichts 8 im Mittelbereich des eingestrahlten Strahlenbündels 9 in Richtung der Mittelachse 7 durch die Platte 3 hindurchtreten zu lassen, um es für andere Effekte verwenden zu können. So ist es zum Beispiel möglich, mehrere Platten 3 voneinander beabstandet übereinander anzuordnen und mit einer einzigen Lichtquelle 2 zu beleuchten. Ein Teil des eingestrahlten Lichts muß in diesem Fall durch die erste Platte 3 hindurch auf die

&iacgr;&ogr;

nächstfolgende Platte auftreffen können, um dort wiederum durch Reflexion in analoger Weise in die Platte eingekoppelt zu werden.

Hierzu wird erfindungsgemäß, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Ausnehmung 5 auf der Seite der Hauptfläche 4b in Form eines Kegelstumpfs oder eines Pyramidenstumpfs, vorzugsweise in Form eines Kegelstumpfs, ausgebildet, dessen Spitze 10 folglich außerhalb der Platte 3 und oberhalb der der Lichtquelle 2 zugekehrten Hauptfläche 4a liegt, wie gestrichelt angedeutet ist. Damit hat die Platte 3 auf der Seite der Hauptfläche 4a ein dem entsprechenden Kegelschnitt bzw. Pyramidenschnitt entsprechendes Loch, durch das Licht direkt durch die Platte 3 hindurchtritt und für die Wechselwirkung mit einer nachgeschalteten weiteren Platte verwendet werden kann. Dementsprechend tritt aus der Platte 3 ein Strahlenbündel direkt in Richtung der Achse 7 wieder aus, dessen Breite kleiner ist als die des ursprünglich eingestrahlten S t rahlenbündeIs 9.

Ansonsten erfolgen die Lichtübergänge bei dem Leuchtelement 1 gemäß Fig. 2, in der die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 verwendet sind, gleich wie bei dem Leuchtelement 1 von Fig. 1.

In Fig. 3 ist für zwei verschiedene Strahlen zweier Strahlenbündel 9 schematisch dargestellt, wie der Ausnehmungswinkel &agr; der Ausnehmung 5 mit der Achse 7, der Öffnungswinkel ß des Strahlenbündels 9, der auf die Mittelachse 11 bzw. eine Richtung parallel zur Mittelachse 11, die in der Ebene der Mittelachse liegt, bezogen ist, und der resultierende Einfallswinkel &thgr; den Austritt des Lichtes 12 an den Seitenflächen 6 beeinflussen. Da &thgr; s &thgr;_&tgr; sein sollte, um Totalreflexion des Lichtes 8 an der Grenzfläche 5a der Ausnehmung

zu erzielen, ist der Ausnehmungswinkel &agr; in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel ß einzustellen, der seinerseits von der Art der Lichtquelle 2 und insbesondere ihrem Reflektor, dem Abstand der Lichtquelle 2 von der Platte 3 bzw. auch von dem Vorliegen einer Linse oder eines Kollimators bei der Lichtquelle 2 abhängt. Durch eine oder mehrere dieser Maßnahmen kann der Öffnungswinkel ß praktisch auf den Wert Null bzw. nahe an den Wert Null gebracht werden, was der Einstrahlung eines praktisch parallelen Strahlenbündels des Lichtes 8 entspricht. In diesem Fall gilt die linke Hälfte von Fig. 3, die zeigt, daß die Reflexion des Lichtes, das als Licht 12 aus der Seitenfläche 6 austritt, praktisch parallel zu den Hauptflächen 4a, 4b der Platte 3 verläuft.

Aus dem obigen folgt unter Bezug auf Fig. 3, daß ein Ausnehmungswinkel ex der Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 von ungefähr oder genau 45° für praktisch alle in Frage kommenden transparenten Materialien sehr günstig und daher bevorzugt ist, wenn ein nicht allzu divergentes Strahlenbündel eingestrahlt wird. Handelsübliche Niedervolt-Halogenlampen sind mit Öffnungswinkeln (2ß) ab 4 ° im Handel erhältlich, so daß die oben erläuterten Bedingungen zur Erzielung einer Totalreflexion leicht erfüllt werden können. Im übrigen muß, wie aus Fig. 3 hervorgeht, das in die Platte 3 eingekoppelte und zu den Seitenflächen 6 hin gelenkte Licht nicht unbedingt parallel oder näherungsweise parallel zu den Hauptflächen 4a, 4b verlaufen, da es zur Erzielung des erfindungsgemäß angestrebten Lichtleiteffekts des unter Lichtaustritt an den Seitenflächen &dgr; oder im Bereich der Seitenflächen 6 ausreichend ist, wenn Licht auch über Mehrfachreflexionsvorgänge in diesen Bereich gelangt.

Durch eine Linsen- oder KoIlimatoranordnung an der Lichtquelle 2 läßt sich beispielsweise eine parallele Lichtein-

* &igr;

strahlung realisieren, wie sie in der linken Hälfte von Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Durch eine parallele Lichteinstrahlung kann die Lichtausbeute im Bereich der Seitenflächen 6 maximiert werden; diese Maßnahme ist jedoch nicht zwingend. In Fig. 3 ist durch die beiden gestrichelten Linien schematisch angedeutet, daß vorzugsweise mindestens der Bereich, der dem Basisdurchmesser der Ausnehmung 5 entspricht, von der Lichtquelle 2 beleuchtet werden sollte, da dann die gesamte Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 zur Reflexion bzw. Totalreflexion des Lichts in Richtung auf die Seitenflächen ausgenützt werden kann.

In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Leuchtelement dargestellt, das, ebenso wie bei den vorhergehenden Beispielen, eine Platte 3 mit Hauptflächen 4a und 4b und einer Ausnehmung 5 aufweist, deren Achse 7 mit der Mittelachse 11 des von der (nicht dargestellten) Lichtquelle eingestrahlten Lichts 8 zusammenfällt. Die beiden gestrichelten Linien veranschaulichen schematisch den mit parallelem Licht 8 des Strahlenbündels 9 beleuchteten Bereich, welcher der Basisfläche der Ausnehmung 5 entspricht. Die schematisch dargestellten Lichtstrahlen des Lichts 8 werden wiederum an der Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 reflektiert und treten als Licht 12 an der Seitenfläche 6 der Platte 3 aus. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Ausnehmung 5 eine von der Ebene der Hauptfläche 4b aus gemessene Tiefe T, die kleiner ist als die Dicke D der Platte 3. Es verbleibt entsprechend zwischen der Spitze 10 der Ausnehmung 5 und der Ebene der Hauptfläche 4a noch eine kleine Wandstärke w, so daß die Hauptfläche 4a in diesem Fall vollständig geschlossen ist. Diese Ausführungsform hat herstellungstechnisch Vorteile, da kegelförmige Ausfräsungen beispielsweise in Acrylglasplatten günstigerweise so angebracht werden, daß noch etwas Material einer Wandstärke w stehenbleibt, da

sonst, wenn die Spitze 10 der Ausnehmung 5 in der Ebene der Hauptfläche 4a zu liegen kommt, mit Materialausbruch zu rechnen ist und eine entsprechende Nachbearbeitung erforderlich wird.

Allgemein gilt, daß die Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 eine möglichst gleichmäßige, glatte Oberfläche aufweisen soll, damit möglichst wenig Reflexionsverluste auftreten; die Oberfläche ist entsprechend vorzugsweise poliert und noch bevorzugter hochglanzpoliert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 verspiegelt, was etwa durch Aufdampfen einer Metallschicht, chemische Verspiegelung oder einen entsprechenden Lacküberzug geschehen kann.

Im Rahmen der Erfindung ist ferner allgemein bevorzugt, daß •die Ausnehmung 5 mittig in der Platte 3 angeordnet ist. Hierdurch ergeben sich bei den wichtigsten Verwendungen des erfindungsgemäßen Leuchtelements, nämlich als Komponente für Leuchten sowie für selbstleuchtende Tische, konstruktive, herstellungsmäßige und stabilitätsmäßige Vorteile.

Die Platte 3 kann grundsätzlich beliebige Form besitzen und beispielsweise rund, oval, elliptisch, dreieckig, quadratisch, viereckig oder rechteckig sein oder die Form eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Vielecks besitzen. Ferner sind auch beliebige irreguläre Formen möglich. In allen Fällen erlaubt die erfindungsgemäße Einkopplung des Lichts und die Lenkung zu den Seitenflächen die Erzielung eines Lichteffekts in diesen Bereichen, der von der jeweiligen Weglänge zwischen der reflektierenden Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 und dem Austrittsort des Lichtes 12 praktisch unabhängig ist.

Rotationssymmetrische und zentrosymmetrische Formen sind, insbesondere aus Herstellungsgründen, bevorzugt, insbesondere runde und quadratische Platten.

Die Platte 3 muß aus einem durchsichtigen bzw. transparenten Material bestehen. Hierfür eignet sich in erster Linie Glas, und zwar insbesondere Glasarten, wie sie herkömmlicherweise für Leuchtenkomponenten, Tischplatten etc. herangezogen werden. Es muß sich entsprechend nicht notwendigerweise um optische Glassorten handeln. Die Ausnehmung 5, die vorzugsweise konisch, d.h. kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig ist, kann problemlos auch in Glasplatten vorgesehen werden. Im Fall von Glas ergeben sich nach dem Polieren optisch besonders gute Oberflächen.

Die Platte kann ferner auch vorteilhaft aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial bestehen, wobei in diesen Fällen die Anbringung der Ausnehmung 5, etwa durch spanabhebende Bearbeitung, wie durch Fräsen, und anschließendes Polieren, erheblich weniger Aufwand erfordert als im Fall von Glas. Als organische Kunststoffmaterialien für die Platte stehen entsprechend zahlreiche Materialien zur Verfügung, insbesondere Acrylglas, besonders Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyurethane, Polycarbonate etc., wobei neben Homopolymeren auch Copolymere von Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylaten, Methacrylaten, Styrol, Acrylnitril etc. in Frage kommen. Durchsichtige bzw. transparente Kunststoffplatten sind in großer Materialvielfalt im Handel erhältlich und daher dem Fachmann geläufig.

Es ist grundsätzlich auch möglich, die Platte 3 mit der Ausnehmung 5 als Hohlkörper auszubilden, der entweder einstükkig oder durch Verschweißen oder Verkleben aus entsprechenden Einzelstücken hergestellt ist. Dieser Hohlkörper kann

mit beliebigen inerten Flüssigkeiten gefüllt werden, die vorteilhaft gefärbt bzw. fluoreszierend sein können und dekorative Füllstoffe, wie Metallflitter, enthalten können. Durch Temperaturdifferenzen treten Konvektionsef fekte auf ·, die als Dekorationseffekte benützt werden können. Andererseits können solche Konvektionen durch Einsatz geeigneter Verdickungsmittel verhindert werden. Die Flüssigkeit besitzt vorzugsweise einen ähnlichen oder den gleichen Brechungsindex wie das Material der Platte, so daß die Grenzflächen zwischen Flüssigkeit und Platte kaum sichtbar oder unsichtbar sind.

Die erfindungsgemäß bevorzugten massiven Platten sind nach vorteilhaften Ausführungsformen gefärbt und/oder fluoreszierend und können in ihrer Matrix dekorative Füllstoffe, wie Metallflitter, enthalten.

Die für optische Effekte nutzbaren Außenflächen der Platte, d.h., die Hauptflächen 4a und 4b sowie die Seitenflächen 6, können prinzipiell beliebige Oberflächenrauhigkeit besitzen. Sie können entsprechend hochglänzend bzw. hochglanzpoliert, gebürstet, mattiert oder aufgerauht sein, und zwar jeweils ganz oder nur in Teilbereichen.

Hochglanz läßt sich in üblicher Weise durch Polieren erreichen, während Oberflächen mit größerer Rauhigkeit etwa durch Schleifen, Bürsten, chemisches Ätzen, Sandstrahlen oder Glasstrahlen erzeugt werden können.

Wenn die Platte des erfindungsgemäßen Leuchtelements nur polierte Flächen aufweist, tritt eingestrahltes Licht 8, bei senkrecht zu den Hauptflächen 4a, 4b orientierten Seitenflächen 6, durch diese Seitenflächen 6 aus,- die umlaufende Seitenfläche der Platte sieht entsprechend je nach einge-

strahlter und reflektierter Lichtintensität mehr oder weniger hell aus, führt also zu einem für zahlreiche Zwecke ausnützbaren optischen und dekorativen Effekt. Durch Mattierung der Seitenflächen 6 wird ein Streueffekt an den Grenzflächen erzielt, wodurch der Lichteffekt an den Seitenflächen 6 verstärkt werden kann und im übrigen aufgrund der Lichtstreuung auch unter größeren Betrachtungswinkeln sichtbar ist. Die Mattierung der Hauptflächen in Gänze oder in Teilbereichen führt dazu, daß auch aus diesen Flächen durch Streuung Licht austritt, entsprechende Bereiche also heller erscheinen. Hierin liegen zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten zur Erzielung entsprechender Lichteffekte.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Leuchtelement Seitenflächen 6 auf, die zur Normalrichtung auf die Hauptflächen 4a, 4b schräg verlaufen. Der Winkel der Abschrägung ist beliebig wählbar. Durch diese Maßnahme wird das innerhalb der Platte auf die Seitenflächen 6 hin gelenkte Licht zumindest teilweise durch Reflexion bzw. Totalreflexion so umgelenkt, daß es im Randbereich der Platte aus einer der Hauptflächen 4a, 4b austritt. Die Seitenflächen der Platte sind in diesen Fällen vorzugsweise so abgeschrägt, daß sie im Querschnitt etwa parallel zur Kontur der Grenzfläche 5a der Ausnehmung 5 verlaufen, vorzugsweise unter einem Winkel &agr; von 45°. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise eine umlaufende helle Zone an der Peripherie der Platte 3 in der entsprechenden Hauptfläche erzielt werden, wobei dieser Effekt durch Mattierung des entsprechenden Peripheriebereichs noch verstärkt werden kann. Eine derartige Ausführungsform ist im linken Teil der Fig. 4 dargestellt. Die verdickte Kontur 4'b soll dabei eine Mattierung andeuten.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, in den Bereichen der Hauptflächen 4a, 4b und der Seitenflächen 6 Bereiche verschiedener Oberflächenbeschaffenheit, d.h. Oberflächenrauhigkeit, vorzusehen, wodurch weitere Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet werden.

Die Lichtquelle 2 bündelt das ausgestrahlte Licht 8 in Richtung auf die Ausnehmung 5 der Platte 3. Als Lichtquelle 2 sind Glühlampen am besten geeignet, wobei Glühlampen mit Reflektor bevorzugt sind, insbesondere Niedervolt-Halogenlampen mit Reflektor.

Für spezielle Einsatzzwecke kann die Lichtquelle auch eine Linsen- oder Kollimatoranordnung aufweisen, um ein mehr oder weniger paralleles oder einem nur kleinen Raumwinkelbereich entsprechendes Strahlenbündel 9 zu erzeugen. Als Linsen eignen sich für diesen Zweck auch Fresnel-Linsen wegen ihrer flachen Bauform gut. Es ist ferner auch möglich, die Lichtquelle mit Blendenaufsätzen, Filterhalterungen, etwa für Farbfilter, oder einem Projektionsaufsatz für die Projektion von Gobos zu versehen; hierdurch lassen sich zusätzliche optische Effekte erzielen, die über den reinen Leuchteffekt an den Lichtaustrittsbereichen der Platte 3 hinausgehen.

So ist es insbesondere auch möglich, zeitlich veränderliche Lichteffekte zu erzielen, etwa durch rotierende Blendenoder Farbfilteranordnungen, um so beispielsweise kontinuierlich umlaufende Färb- oder Helligkeitseffekte im Peripheriebereich der Platte 3 zu erzielen. Derartige Komponenten für Lichtquellen, wie Farbfilter- oder Projektionsaufsätze, sind dem Fachmann geläufig und handelsüblich, ebenso beispielsweise mit Synchronmotoren angetriebene rotierende Blendenoder Farbfilteranordnungen.

Das erfindungsgemäße Leuchtelernent läßt sich besonders vorteilhaft für Tische mit leuchtender Tischplatte verwenden. Die Kombination von Tischplatte und Lichtquelle stellt entsprechend ein Leuchtelement gemäß der Erfindung dar.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Lichtquelle in einem Fuß des Tisches vorgesehen. Der Tisch weist vorteilhaft nur einen einzigen, zentralen Fuß auf, in dem die Lichtquelle besonders günstig untergebracht werden kann, wobei die Mittelachse des Strahlenbündels von der Lichtquelle im wesentlichen oder genau koaxial zur Achse des Fußes ist.

Eine derartige Anwendung der Erfindungskonzeption ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Der Tisch 13 weist jeweils eine Lichtquelle 2 und eine Platte 3 mit Ausnehmung 5 auf, die dem erfindungsgemäßen Leuchtelement entsprechen. Die Hauptfläche 4b stellt dabei die Tischplattenoberseit dar, während die Hauptfläche 4a, die der Lichtquelle 2 zugekehrt ist, der Tischplattenunterseite entspricht. Die Lichtquelle 2 ist im Fuß 14 des Tisches 13 vorgesehen und beleuchtet, wie oben für die vorherigen Ausführungsformen beschrieben, den Bereich der Ausnehmung 5, die im Fall der Fig. 5 kegelförmig und im Fall der Fig. 6 kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

Der Fuß 14 ist vorzugsweise ein Rohr 15, an dessen oberem Ende mehrere obere Ausleger 16 als Halterung für die Platte 3 und an dessen unterem Ende mehrere untere Ausleger 17 als Fußteile vorgesehen sind. Das Rohr und die Ausleger 16, 17 bestehen vorteilhaft aus Stahl, insbesondere aus rostfreiem Stahl.

Die Lichtquelle 2 ist vorzugsweise eine Niedervolt-Halogenlampe mit Reflektor und kleinem Abstrahlwinkel, deren Transformator 18 ebenfalls im Fuß 14 des Tisches 13 angeordnet

ist. Der Transformator 18 kann, wie dem Fachmann geläufig ist, ein herkömmlicher Transformator, vorzugsweise ein Ringkerntransformator, oder auch ein elektronischer Transformator sein, der vorzugsweise auch eine Dimmeinrichtung aufweist oder mit einer Dimmeinrichtung verbindbar ist. Das von der Lichtquelle 2 abgestrahlte Licht wird an den Grenzflächen der Ausnehmung 5 zu den Seitenflächen 6 der Platte 3 hin reflektiert und tritt dort als Licht 12 aus. Die umlaufende Tischkante erscheint entsprechend hell, was auch dann, wenn ein Tischtuch über die Tischplatte gelegt ist, einen sehr interessanten optischen Effekt ergibt, der sich, wie oben beschrieben, auch durch Aufrauhung bzw. Mattierung der Seitenflächen verändern bzw. verstärken läßt.

Durch entsprechende Mattierung der oberen Hauptfläche 4b der Platte 3 läßt sich ein zusätzlicher Lichtaustritt aus dieser Fläche erzielen, so daß, besonders bei aufgelegtem Tischtuch, ein zusätzlicher, interessanter Lichteffekt erzielbar

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tisches tritt aufgrund der kegelförmigen Ausnehmung 5 praktisch kein Licht in der ursprünglichen Einstrahlrichtung aus der Oberseite der Tischplatte, also der Hauptfläche 4b der Platte 3, im Bereich der Ausnehmung 5 nach oben aus.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die Ausnehmung 5 dagegen als Kegelstumpf ausgeführt, so daß sich entsprechend ein Durchgangsloch ergibt, durch das Licht 21 in der ursprünglichen Einstrahlrichtung nach oben aus der Tischplatte austreten kann. Hierdurch lassen sich zusätzliche optische Effekte erzielen, da das nach oben im Öffnungsbereich der Ausnehmung 5 austretende Licht zur Bestrahlung beliebi-

ger auf diesen Bereich aufgesetzter oder in diesem Bereich vorgesehener transparenter oder durchscheinender Objekte ausge-nützt werden kann. So leuchten beispielsweise Schalen oder Flaschen, die über diesen Bereich gestellt werden, entsprechend farbig auf, was weitere interessante optische Effekte ergibt.

Durch die zur Erzeugung der Reflexion dienende Ausnehmung 5 weist die Platte 3 des erfindungsgemäßen Leuchtelements, unabhängig von der jeweiligen konkreten Ausführungsform, auf der Seite der Hauptfläche 4b, die von der Lichtquelle 2 abgekehrt ist, eine Vertiefung auf. Diese Vertiefung kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mit einem formangepaßten bzw. formschlüssigen Einsatz verschlossen bzw. ausgefüllt werden, wie dies in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Die Fig. 7 und 8 beziehen sich zwar auf einen erfindungsgemäßen Tisch, wie er in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, jedoch ist der Einsatz 19, der im folgenden anhand der Figuren 7 und 8 erläutert wird, selbstverständlich von der konkreten Anwendung der Erfindung auf einen Tisch unabhängig-

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt des Mittelbereichs der Platte 3, die auf den oberen Auslegern 16 des Fußes 14 befestigt ist. Die (nicht dargestellte) Lichtquelle strahlt ein Lichtbündel 9 von unten auf die Platte 3, wobei das Licht durch Reflexion an der Grenzfläche 5a der Ausnehmung in den Seitenbereich der Platte geleitet wird und als Licht 12 dort austritt. In der Ausnehmung der Platte 3 ist ein Einsatz 19 vorgesehen, der formangepaßt bzw. formschlüssig mit der Ausnehmung ist, mit seiner Oberseite mit der Ebene der oberen Hauptfläche 4b fluchtet und aus einem durchsichtigen, durchscheinenden oder auch undurchsichtigen Material bestehen kann. Er besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Mate-

rial, vorteilhaft dem gleichen Material wie die Tischplatte, insbesondere aus Acrylglas.

Der vorzugsweise kegelförmige Einsatz 19 füllt die durch die Ausnehmung gebildete Vertiefung aus. Der Mittelteil des Einsatzes, der der Öffnung der Platte 3 in der unteren Hauptfläche 4a entspricht, läßt Licht von der Lichtquelle direkt hindurchtreten, das als Licht 21 nach oben austritt. Die bündige Ausfüllung der Vertiefung der Platte 3 durch einen derartigen Einsatz 19 macht den Mittelbereich der Tischoberfläche entsprechend plan, so daß dort leicht beliebige Objekte aufgesetzt oder aufgelegt werden können, die von unten beleuchtbar sind, beispielsweise Flaschen, Gläser, etc.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Reflexion an der Grenzfläche 5a darauf beruht, daß sich im Bereich der Ausnehmung 5 ein optisch dünneres Medium, also Luft, befindet. Der Einsatz 19 darf also nicht, etwa durch äußerst genaue Passung hochglanzpolierter Flächen oder durch Einkitten bzw. Einkleben, optisch mit der Platte 3 integriert werden, da sonst die Reflexion bzw. Totalreflexion verlorengeht. Diese Forderung kann bei einem auch formschlüssig passenden Einsatz 19 leicht erfüllt werden, da sich an der Grenzfläche auch in diesen Fällen Luft als optisch dünneres Medium befindet.

Die in Fig. 7 dargestellte Struktur eines Leuchtelements mit kegelstumpfförmiger Ausnehmung, in der sich ein formangepaßter Einsatz 19 befindet, kann für zahlreiche Anwendungsfäl-Ie, insbesondere auch für Leuchten, vorteilhaft herangezogen werden, da sich zusätzlich zum Lichteffekt im Randbereich weitere Lichteffekte durch den Einsatz 19 erzielen lassen.

In Fig. 8 ist wie in Fig. 7 der Mittelbereich des Tisches von Fig. 6 vergrößert dargestellt, wobei sich auch in diesem Fall in der Ausnehmung der Platte 3 ein Einsatz 19 befindet, der formschlüssig an die Grenzfläche 5a der Ausnehmung der Platte 3 angepaßt ist und mit seiner Oberseite mit der Ebene der oberen Hauptfläche 4b fluchtet. Der Einsatz weist ein Durchgangsloch 2 0 auf, dessen Durchmesser dem Loch der Platte 3 in der unteren Hauptfläche 4a entspricht. Auch in diesem Fall wird Licht von der Lichtquelle, wie das schematisch dargestellte Strahlenbündel 9 zeigt, an der Grenzfläche 5a reflektiert und in den Bereich der Seitenfläche der Platte 3 geleitet, wo es als Licht 12 austritt. Das im Bereich des Durchgangsloches 20 auffallende Licht kann ohne Reflexion durch die Platte 3 hindurchtreten. In dem Durchgangsloch 20 des Einsatzes 19 befindet sich ein Dekorelement 22, das vorteilhaft aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material besteht, insbesondere aus Glas oder Acrylglas. Das Dekorelement 22 weist in seinem unteren Teil einen zylindrischen Teil 23 auf, der in das Durchgangsloch 20 des Einsatzes 19 formangepaßt oder formschlüssig hineinpaßt und lösbar mit ihm verbindbar ist, beispielsweise durch einfaches Einstecken oder Schrauben. Der obere Teil des Dekorelements 22 ragt über die Ebene der oberen Hauptfläche 4b der Platte 3 hinaus, so daß Licht 21 von der Lichtquelle, das in den zylindrischen Teil 23 des Dekorelements 22 eintritt, im oberen Teil des Dekorelements austritt. Das Dekorelement 22 kann dabei eine beliebige Form besitzen, wobei insbesondere auch die Form der Austrittsfläche des Lichts beliebig ist, die eine Planfläche oder, wie in Fig. 8 dargestellt, eine Konusfläche sein kann. Besonders ansprechende Effekte ergeben sich bei der in Fig. 8 dargestellten konischen Ausbildung des oberen Teils des Dekorelements 22, insbesondere bei Mattierung der Lichtaustrittsfläche, da dann Licht durch Brechung und Streuung aus dem Dekorelement aus-

tritt. Ein solches Dekorelement 22 wirkt, wenn es in einen erfindungsgemäSen Tisch eingesetzt ist, etwa wie eine Kerze, führt also zu einem interessanten optischen Effekt.

In Fig. 9 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Dekorelements dargestellt, das z.B. bei einem erfindungsgemäßen Tisch in die Ausnehmung der Platte 3 eingesetzt werden kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Platte 3 mit ihren Hauptflächen 4a und 4b über die oberen Ausleger 16 mit dem Fuß 14 verbunden. Die Lichtstrahlen des Strahlenbündels 9 werden an der Grenzfläche 5a der Ausnehmung reflektiert und treten als Licht 12 im Bereich der Seitenflächen der Tischplatte aus. Das Dekorelement 24, das auch in diesem Fall vorzugsweise aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material besteht, weist einen kegelstumpf förmigen Fußteil 25 auf, der formangepaßt bzw. formschlüssig in die Ausnehmung der Platte 3 hineinpaßt und ebenfalls lösbar mit ihr verbindbar ist, beispielsweise durch einfaches Einstecken. Das Dekorelement 24 ragt über die Ebene der oberen Hauptfläche 4b der Platte 3 hinaus, so daß Licht 21 von der Lichtquelle in dem der Öffnung in der der Lichtquelle zugekehrten Hauptfläche 4a der Platte 3 entsprechenden zentralen Bereich im unteren Teil 25 in das Dekorelement 24 eintritt und nach Durchgang durch das Dekorelement 24 in dessen oberem Teil aus ihm austritt. Auch hier kann das obere Ende des Dekorelements 24, wie bei dem Dekorelement 22 von Fig. 8, beliebige geometrische Form und Oberflächenstruktur besitzen.

Die Dekorelemente 22, 24 besitzen vorteilhaft etwa zylindrische Form mit konischem oberem Ende, wie dies in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist.

Die erfindungsgemäßen Tische mit Leuchtelement, in deren Platte ein Dekorelement gemäß Fig. 9 eingesetzt ist, ergeben eine intensive Lichtabstrahlung im Bereich der Seitenflächen der Tischplatte sowie an der Spitze des Dekorelements.

Das erfindungsgemäße Leuchtelement läßt sich ferner besonders vorteilhaft als Komponente für Leuchten einsetzen, und zwar für Leuchten beliebiger räumlicher Anordnung, also für stehende oder hängende Leuchten ebenso wie für Wandleuchten, Tischleuchten, etc. Die Hauptfläche 4b des Leuchtelements kann sich entsprechend in einer beliebigen räumlichen Lage befinden, also beispielsweise die Oberseite oder auch die Unterseite darstellen oder in einer beliebigen Schräglage angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Leuchte umfaßt entsprechend ein Leuchtelement gemäß der Erfindung. Entsprechende Leuchten zeigen die oben erläuterten Lichteffekte und können die oben beschriebenen zusätzlichen, durch Oberflächenbehandlung bzw. Einsätze modifizierbaren Lichteffekte aufweisen.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Leuchtenkonzeption ein Leuchtelement, also die erfindungsgemäße Kombination einer Lichtquelle 2 mit der Platte 3 mit Ausnehmung 5, sowie mehrere zusätzlich, koaxial zueinander und voneinander beabstandet angeordnete Platten 3, die ebenfalls entsprechende Ausnehmungen 5 aufweisen. Es ist so im Rahmen der Erfindung möglich, mehrere Platten, die kegelstumpfförmige Ausnehmungen aufweisen, koaxial übereinander und voneinander beabstandet anzuordnen und mit einer einzigen Lichtquelle zu beleuchten, wobei in jeder der Platten die oben beschriebenen Reflexions- und Lichtleitungseffekte erzielt werden können.

Eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte ist in Fig. 10 dargestellt. Die Leuchte umfaßt eine Platte 3a mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung 26, die in diesem Fall von oben von einer (nicht dargestellten) Lichtquelle beleuchtet wird. Das Licht von der Lichtquelle wird innerhalb eines Bereichs mit dem Durchmesser d_a eingestrahlt, der mindestens der Basisfläche der Ausnehmung 26 entspricht, so daß an der Grenzfläche 26a der Platte 3a Licht reflektiert wird, das als Licht 12 aus den Seitenflächen austritt. Die Platte 3a weist aufgrund der kegelstumpfförmigen Ausbildung der Ausnehmung 2 6 eine Durchgangsöffnung mit dem Durchmesser d^ auf, so daß durch die Platte 3a direkt hindurchtretendes Licht zur Beleuchtung der nächstfolgenden Platte 3b verwendet werden kann, die eine gleichartige Platte wie die Platte 3a sein kann, also ebenfalls eine kegelstumpfförmige Ausnehmung aufweisen kann, durch deren aufgrund der Staffelung kleinere Durchgangsöffnung eine weitere, dahinter angeordnete Platte beleuchtet werden kann, etc. In Fig. 10 ist eine vorteilhafte Endstruktur einer solchen Anordnung dargestellt, bei der die letzte, am weitesten von der Lichtquelle entfernte Platte 3b eine kegelförmige Ausnehmung 27 aufweist. Die Platte 3b weist entsprechend keine Durchgangsöffnung für Licht im Bereich der Ausnehmung 27 auf, so daß auf sie auftreffendes Licht, das direkt durch die vor ihr angeordneten Platten hindurchgegangen ist, durch Reflexion an der Grenzfläche 27a in ihre Seitenbereiche hin lenkt, aus denen es als Licht 12 austreten kann. Die Ausnehmung 27 der Platte 3b kann ebenfalls, wie oben beschrieben, mit einem Einsatz ausgefüllt bzw. verschlossen werden. Durch kleine Bohrungen bzw. Durchgangslöcher im Bereich der Grenzfläche der Ausnehmung lassen sich zusätzliche optische Effekte erzielen, da durch solche Öffnungen Licht direkt durch die Platte 3b hindurchzutreten vermag.

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Die Erfindungskonzeption der speziellen Zuordnung von Lichtquelle und Platte mit der Lichtumlenkzone der Ausnehmung 5 erlaubt, insbesondere bei Ausnützung der Totalreflexion, die Erzielung neuartiger, gewissermaßen passiv leuchtender Platten und Anordnungen von Platten, die sich, wie oben erläutert, besonders vorteilhaft für Tischplatten und Leuchten bzw. Leuchtenanordnungen eignen. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Verwendungen des erfindungsgemäßen Leuchtelements beschränkt.

Claims

Ansprüche

Leuchtelement {1) ,
das umfaßt:

- eine Lichtquelle (2), die Licht innerhalb eines vorgegebenen Raumwinkelbereichs gerichtet abstrahlt,

- mindestens eine der Lichtquelle (2) zugeordnete Platte

- aus einem durchsichtigen Material,

- die zumindest in einer ihrer beiden zueinander parallelen Hauptflächen (4a, 4b) eine Ausnehmung (5) aufweist,

- in die Licht (8) von der Lichtquelle (2) so einstrahlbar ist, daß Licht in die Platte (3) eintritt und an einer oder mehreren Seitenflächen (6) und/ oder Hauptflächen (4a, 4b) austritt,

dadurch gekennzeichnet , daß

- die Ausnehmung (5) der Platte (3) kegelförmig oder pyramidenförmig ausgebildet ist, wobei ihre Achse (7) senkrecht zu den Hauptflächen (4a, 4b) verläuft,

- die Lichtquelle (2)

- Licht (8) in einem Strahlenbündel (9) abstrahlt, das parallel oder im wesentlichen parallel ist oder einem nur kleinen Raumwinkelbereich entspricht,

- von der Hauptfläche 4a der Platte (3) beabstandet so angeordnet ist, daß sie der Spitze (10) des Kegels oder der Pyramide der kegelförmigen bzw. pyramiden-

förmigen Ausnehmung (5) gegenüberliegt und die Mittelachse (11) des abgestrahlten Strahlenbündels (9) senkrecht oder im wesentlichen senkrecht auf den Hauptflächen (4a, 4b) der Platte (3) steht und zumindest im wesentlichen mit der Achse (7) der Ausnehmung (5) zusammenfällt,
- wobei auf die Platte (3) eingestrahltes Licht (8) durch Reflexion an der Grenzfläche (5a) der Ausnehmung (5) zu den Seitenflächen (6) der Platte (3) hin gelenkt wird (Fig. I₇ 2, 3).
2. Leuchtelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Ausnehmungswinkel (&agr;), den die Grenzfläche (5a) der Ausnehmung (5) mit der Achse (7) der Ausnehmung (5) bildet, und/oder der auf die Mittelachse (11) und die Randstrahlen des Strahlenbündels (9) bezogene Öffnungswinkel (ß) so gewählt sind, daß der sich ergebende Einfallswinkel (&THgr;) des Lichts (8) mindestens gleich dem Winkel der Totalreflexion (&thgr;_&tgr;) des Materials der Platte (3) ist (Fig. 3).
3. Leuchtelement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Ausnehmungswinkel (a) und/oder der Öffnungswinkel (ß) ungefähr oder genau 45 ° betragen.
4. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche (5a) der Ausnehmung (5) poliert ist, vorzugsweise hochglanzpoliert.
5. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenzfläche (5a) der Ausnehmung (5) verspiegelt ist.
6. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) der Ausnehmung (5) innerhalb der Platte (3) unterhalb der Ebene der der Lichtquelle (2) zugekehrten Hauptfläche (4a) oder in dieser Ebene liegt (Fig. 4).
7. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) in Form eines Kegelstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes ausgebildet ist, deren zugehörige Spitze (10) außerhalb der Platte (3) oberhalb der der Lichtquelle (2) zugekehrten Hauptfläche (4a) liegt {Fig. 2) .
8. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ebene der von der Lichtquelle (2) abliegenden Hauptfläche (4b) bis zur Spitze (10) gemessene Tiefe (T) der Ausnehmung (5) kleiner ist als die Dicke (D) der Platte (3) (Fig. 4).
9. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) mittig in der Platte (3) angeordnet ist.
10. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) rund, oval, elliptisch, dreieckig, quadratisch, viereckig oder rechteckig ist, die Form eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Vielecks hat oder irreguläre Form besitzt.
11. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) aus Glas oder einem Kunststoff besteht.
12. Leuchtelement nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Platte (3) aus einem Polyacrylat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyurethan oder Polycarbonat oder ,einem entsprechenden Copolymer besteht.
13. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) mit der Ausnehmung (5) ein Hohlkörper ist, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die vorzugsweise einen ähnlichen oder den gleichen Brechungsindex wie das Material der Platte (3) aufweist.
14. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) und/oder die darin befindliche Flüssigkeit gefärbt und/oder fluoreszierend ist und/oder dekorative Füllstoffe, wie Metallflitter, enthält.
15. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lichtquelle (2) hin liegende Hauptfläche (4a) und/oder die von der Lichtquelle (2) abliegende Haupt-

fläche (4b) und/oder die Seitenfläche(&eegr;) (6) der Platte (3) teilweise oder ganz mattiert sind.
16. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (6) der Platte (3) unter einem solchen Winkel zur Normalrichtung auf die Hauptflächen {4a, 4b) abgeschrägt sind, daß das auf die Seitenfläche(n) (6) hin gelenkte Licht zumindest teilweise durch Totalreflexion in eine Richtung umgelenkt wird, die etwa der Normalrichtung auf die Hauptflächen (4a, 4b) entspricht.
17. Leuchtelement nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Seitenflächen (6) der Platte (3) so abgeschrägt sind, daß sie im Querschnitt etwa parallel zur Kontur der Grenzfläche (5a) der Ausnehmung (5) verlaufen.
18. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) eine Glühlampe mit Reflektor, vorzugsweise eine Niedervolt-Halogenlampe mit Reflektor, darstellt oder aufweist.
19. Leuchtelement nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Lichtquelle (2) eine Glühlampe mit Reflektor mit kleinem Abstrahlwinkel darstellt oder zusätzlich zur Glühlampe eine Linsen- oder Kollimatoranordnung aufweist, aus der ein paralleles oder im wesentlichen paralleles oder einem kleinen Raumwinkelbereich entsprechendes Strahlenbündel (9) austritt.
20. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) mit einem Farbfilter oder mehreren wechselbaren Farbfiltern und/oder einer Gobo-Projektionseinrichtung ausgerüstet ist.
21. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2O₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) eine im Strahlengang des Strahlenbündels (9) vorgesehene rotierende Blendenanordnung aufweist, mit der Teilbereiche des Querschnitts des Strahlenbündels (9) der Blendenrotation entsprechend zeitlich veränderlich ausblendbar sind.
22. Leuchtelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (5) ein formangepaßter bzw. formschlüssiger Einsatz (19) vorgesehen ist, der entweder aus einem durchsichtigen Material besteht und die Ausnehmung (5) bündig ausfüllt (Fig. 7) oder ein zentrales Durchgangsloch (20) (Fig. 8) aufweist, dessen Durchmesser dem des Loches in der Platte (3) auf ihrer der Lichtquelle (2) zugekehrten Hauptfläche (4a) entspricht, so daß Licht (21) von der Lichtquelle (2) durch den Einsatz (19) hindurchtreten und an seiner der von der Lichtquelle (2) abliegenden Hauptfläche (4b) entsprechenden Seite austreten kann (Fig. 7, 8).
23. Tisch (13) mit einer durch eine Lichtquelle leuchtenden Tischplatte und einem oder mehreren Füßen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Tischplatte und die Lichtquelle ein Leuchtelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22 darstellen (Fig. 5, 6) .

33
24. Tisch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) in einem Fuß (14) des Tisches vorgesehen ist (Fig. 5, 6).
25. Tisch nach Anspruch 23 und/oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß er einen einzigen, zentralen Fuß (14) aufweist, in dem die Lichtquelle (2) vorgesehen ist, wobei die Mittelachse (11) des Strahlenbündels (9) von der Lichtquelle (2) im wesentlichen oder genau koaxial zur Achse des Fußes (14) ist (Fig. 5, 6).
26. Tisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (14) aus einem Rohr (15) besteht, an dessen oberem Ende mehrere obere Ausleger (16) als Halterung für die Platte (3) und an dessen unterem Ende mehrere untere Ausleger (17) als Fußteile vorgesehen sind.
27. Tisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) eine Niedervolt-Halogenlampe mit Reflektor und kleinem Abstrahlwinkel ist und der Transformator (18) für die Niedervolt-Halogenlampe im Fuß (14) vorgesehen ist (Fig. 5, 6).
28. Tisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) eine kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) aufweist.
29. Tisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß

die Platte (3) eine kegelstumpfförmige Ausnehmung {5) aufweist, in der ein kegelstumpfförmiger Einsatz (19) gemäß Anspruch 22 vorgesehen ist.
30. Tisch nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß

in dem Durchgangsloch (2 0) des kegelstumpfförmigen Einsatzes (19) ein Dekorelement (22) aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material vorgesehen ist, das in seinem unteren Teil einen zylindrischen Teil (23) aufweist, der in das Durchgangsloch (20) des Einsatzes (19) formangepaßt oder formschlüssig hineinpaßt und lösbar mit ihm verbindbar ist und mit seinem oberen Teil über die Ebene der von der Lichtquelle (2) abliegenden Hauptfläche (4b) hinausragt, so daß Licht (21) von der Lichtquelle (2) in dem der Öffnung in der der Lichtquelle (2) zugekehrten Hauptfläche (4a) der Platte (3) entsprechenden zentralen Bereich im unteren Teil (23) in das Dekorelement (22) eintritt und nach Durchgang durch das Dekorelement (22) in dessen oberem Teil aus ihm austritt (Fig. 8).
31. Tisch nach Anspruch 28,

dadurch gekennzeichnet, daß

in der kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5) der Platte (3) ein Dekorelement (24) aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material vorgesehen ist, das einen kegelstumpf förmigen Fußteil (25), der formangepaßt bzw. formschlüssig in die Ausnehmung (5) hineinpaßt und lösbar mit ihr verbindbar ist, sowie einen oberen Teil aufweist, der über die Ebene der von der Lichtquelle (2) abliegenden Hauptfläche (4b) hinausragt, so daß Licht

(21) von der Lichtquelle (2) in dem der Öffnung in der der Lichtquelle zugekehrten Hauptfläche (4a) der Platte (3) entsprechenden zentralen Bereich im unteren Teil (25) in das Dekorelement (24) eintritt und nach Durchgang durch das Dekorelement (24) in dessen oberem Teil aus ihm austritt (Fig. 9).
32. Tisch nach Anspruch 3 0 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Dekorelement (22, 24) in seinem oberen Teil zylindrisch ausgebildet ist und am oberen Ende entweder eine Planfläche aufweist oder konisch ist (Figuren 8, 9).
33. Leuchte

mit einer Lichtquelle und mindestens einer Platte aus einem durchsichtigen Material, in die Licht von der Lichtquelle so einstrahlbar ist, daß Licht in die Platte eintritt und an einer oder mehreren Seitenflächen und/oder Hauptflächen der Platte austritt, gekennzeichnet durch
ein Leuchtelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
34. Leuchte nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Leuchtelement (1) eine Lichtquelle (2) sowie mehrere mit ihren Ausnehmungen (26) koaxial zueinander und voneinander beabstandet angeordnete Platten (3a) aufweist (Fig. 10).
35. Leuchte nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Platten (3a) kegelstumpfförmige Ausnehmungen (26) aufweisen, wobei die jeweils näher zur Lichtquelle (2) liegende Platte (3a) eine Durchtrittsöffnung mit einem

Durchmesser (d^) aufweist, der mindestens dem Basisdurchmesser der kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Ausnehmung (27) der nächstfolgenden Platte (3b) entspricht (Fig. 10).
36. Leuchtelement nach Anspruch 34 und/oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß

die letzte, am weitesten von der Lichtquelle (2) entfernte Platte (3b) eine kegelförmige Ausnehmung (27) aufweist (Fig. 10).