DE29704118U1

DE29704118U1 - Lichtleitelement mit Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE29704118U1
Application number: DE29704118U
Authority: DE
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2007-03-07

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der kantenbeieuchteten Lichtleitelemente.

Stand der Technik

Lichtleitelemente sind z. B. aus EP-A 533 301, aus EP-A 371 073 oder aus DE-U 93 00 991 bekannt. EP-A 656 548 beschreibt kantenbeleuchtete Lichtleitelemente in Form einer Kunststoffplatte, bestehend aus einem Matrixkunststoff A und darin homogen verteilten Streupartikeln aus einem Polymerisat B. Mittels der Streupartikel läßt sich eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung erzielen. Derartige Kunststoffplatten, die vorwiegend aus Polymethylmethacrylat als Hauptkomponente bestehen, werden im Gießverfahren hergestellt.

Aufgabe und Lösung

Bei der Beleuchtung von Lichtleitelementen, insbesondere von Elementen relativ geringer Dicke, besteht grundsätzlich das Problem, daß bei der Beleuchtung mit konventioneilen Lichtquellen schon wegen der Wärmeentwicklung der Lampen ein Abstand von einigen Millimeter zum Kunststoffmaterial eingehalten werden muß. Dies kann dazu führen, daß unerwünschterweise Lichthöfe oder Schatten an der Lichteintrittsstelle enstehen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Anordnung zu finden, die eine gleichmäßige Ausleuchtung auch von Lichtleitelementen geringer Dicke ermöglichen, bei der störende Schatten oder Lichthöfe praktisch nicht mehr auftreten. Die Aufgabe wird gelöst durch ein kantenbeleuchtetes Lichtleitelement (1) aus einem Matrixkunstoff und darin homogen verteilten Streupartikeln in Kombination mit einer Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle eine Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung bestehend aus Lampe und Lichtleitkabel (2) verwendet wird, wobei das Lichtleitelement (1) und das der Lampe abgewandte Ende des Lichtleitkabels (2) einen engen optischen Kontakt aufweisen.

Wesentlich ist die Verwendung einer Lichtleiterbeieuchtungseinrichtung als Lichtquelle. Diese besteht aus Lampe und Lichtleitkabel. Da das Lichtleitkabel über seine Länge die Infrarotstrahlung der eigentlichen Lichtquelle herausfiitert, geht von dem der Lampe abgewandten Ende im wesentlichen nur sichtbare und kurzwellig infrarote Strahlung aus, die das Lichtleitelement nicht oder nur kaum erwärmen kann. Das Ende des Lichtleitkabels ist praktisch kalt. Es kann daher näher als eine konventionelle Lichtquelle an das Lichtleitelement herangeführt werden, wodurch ein enger optischer Kontakt möglich wird, der eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung, frei von Schatten oder Überstrahlungen ermöglicht.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Figuren erläutert, ist aber nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.

Anordnung des Lichtleitkabels und des Lichtleitelements im Ausschnitt

a) : Das Ende des Lichtleitkabels (2) befindet sich dicht über dem Lichtleiteiement (1).

b): Das Ende des Lichtleitkabels (2) befindet sich in einer Bohrung des Lichtleitelements (1).

Anordnung des Lichtleitkabels (2) bei einem Lichtleiteiement (1) in Form eines gleichseitigen Prismas in der Schrägansicht. Der Pfeil symbolisiert die Drehachse. Das Ende des Lichtleitkabels (2) befindet sich dicht über von Spiegelfoiie (3) freigelassenen Lichteintrittsstelle (4).

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Ausführung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Lichtleitelement besteht aus einem Lichtleiteiement aus einem Matrixkunstoff und darin homogen verteilten Streupartikeln und einer Lichtquelle, die eine Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung ist.

Das Lichtleitelement besteht aus einem Matrixkunststoff und darin homogen verteilten Streupartikeln, wie z. B. in der EP-A 0 656 548 beschrieben. Es kann sich dabei um eine Polymethylmethacrylat-Matrix handeln, in die vernetzte Kunststoffperlen eingelagert sind, welche Polymeren mit aromatischen Monomerresten, z. B. Styryl- oder Benzylmethacrylat-Reste, aufweisen. Derartige Lichtleitelemente sind z. B. in Plattenform unter der Bezeichnung PLEXIGLAS® GS 1001 im Handel erhältlich.

Die Lichtleitelemente können ein- oder mehrteilig sein. Bei mehrteiligen Lichtleitelementen ist darauf zu achten, daß die Ränder der im Handel erhältlichen Platten meist nicht völlig eben sind und vorzugsweise nachgearbeitet werden sollten. Die aneinanderzusetzenden Teile werden dabei so geschnitten, so daß möglichst absolut ebene Stoßstellen entstehen. Dazu kommt z. B. das Diamantfräsverfahren oder ein Schneiden mittels eines speziellen Sägeblatts, wie es in der DE-A 44 434 beschrieben ist, zum Einsatz.

Die glatten Kanten können sowohl bei ein- als auch bei mehrteiligen Lichtleitelementen vorteilhafterweise mit einer verspiegelten Folie (3) überzogen werden. Zweckmäßig ist hier z. B. der Einsatz eines spiegelnd beschichteten Klebebands (in Fig. 2 als Spiegelfolie (3) bezeichnet), wie z. B. Scotch Polyester Tape® 850 Silber. Hierbei muß die Lichteintrittsstelle natürlich freigelassen werden.

Mehrteilige Lichtleitelemente können mittels Befestigungselementen so montiert werden, daß ein Verrutschen gegeneinander vermieden wird. Dies kann durch einen Rahmen geschehen oder durch das Einsetzen von Paßstiften. Die Stoßstelien sollen möglichst keinerlei Zwischenräume ausweisen. Die Beleuchtung kann von einer oder mehreren Kanten der Teile erfolgen, dabei muß pro Teil wenigstens ein Ende eines Lichtleitkabels in geringem Abstand, z. B. von wenigen mm, bevorzugt höchstens 2 mm, insbesondere weniger als 1 mm, vorteilhaft mittig, über einer Kante angebracht werden, so daß ein enger optischer Kontakt entsteht.

Es ist zweckmäßig nicht beleuchtete Kanten mit verspiegelter Folie abzukleben. Vor dem Lichtleiteiement kann ein lichtstreuender Informationsträger angebracht werden. Dabei kann es sich z. B. um ein Plakat handeln, das zum Schutz gegen äußere Einflüsse mit einer transparenten Scheibe abgedeckt werden kann.

Als Lichtquelle können handelsübliche Lichtleiterbeleuchtungseinrichtungen bestehend aus Lichtleitkabel und Lampe verwendet werden. Die Lichtleitkabel bestehen dabei meist aus kunststoffummantelten Glasfaserbündeln, die an ihrem einem Ende beleuchtet werden. Die Infrarotstrahlung der Lampe wird auf dem Weg durch das Lichtleitkabel weitgehend absorbiert, so daß das andere, der Lampe abgewandte, Ende des Lichtleitkabels nicht oder nur geringfügig Wärme ausstrahlt. An einer Lampe können auch mehrere Lichtleitkabel angeschlossen sein.

Es versteht sich, daß in der Peripherie des Lichtleitelements noch weitere Elemente, wie Halterungen, Blenden, Ständer und/oder Elektromotoren bei beweglichen Elementen etc., angeordnet sein können. In der Regel bietet es sich an, die Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung, also die Lichtleitkabel und die Lampe für den Betrachter verborgen, z. B. hinter

Das Ende des Lichtleitkabels kann, bei entsprechender Fixierung von Lichtleitkabel und Kante, dicht, z. B. in einem Abstand von weniger als 1 mm, über der vorteilhafterweise diamantgefrästen Kante stehen (s. Fig. 1a) oder auch in eine Vertiefung des Lichtleitelements eingebracht werden (s. Fig 1b). Die Vertiefung kann ein Bohrloch von z. B. 10 mm Tiefe und einem etwas größeren Durchmesser als demjenigen des Lichtleitkabels sein. Um störende Reflexe an den Riefen und der Spitze des Bohrlochs zu vermeiden und um den aus dem Lichtleitkabel (Lichtleiterbündel) austretenden Lichtstrom voll auszunutzen, ist ein möglichst enger optischer und gegebenenfalls auch mechanischer Kontakt mit dem Lichtleitelement von Vorteil. Dieser ist bei stationären, nicht beweglichen Lichtleitelementen einfach zu erhalten, indem man das Lichtleitelement und das Ende des Lichtleitkabels mit einem geeigneten Klebstoff fest oder wieder lösbar verbindet, wobei Blasen im Klebstoff vermieden werden sollten. Zweckmäßig ist die Verwendung von mit Glas und Acrylglas verträglichen Klebstoffen, wie etwa farblosen Silikonkautschuken oder Klebstoffen auf Polymethylmethacrylat-Basis.

Bei beweglichen Lichtleitelementen, z. B. einer um eine Achse drehbaren lichtleitenden Kunststoffplatte, ist eine zentrale Lichtstromeinspeisung vorteilhaft. Die Platte kann dazu z. B. auf einem Ständer stehend durch Kugellager geeigneten Durchmessers drehbar gelagert sein. Eine langsame Drehbewegung kann mittels eines Elektromotors bewerkstelligt werden. Das Lichtleitkabel kann in der Drehachse der Kunststoffplatte dicht über der Kante oder in einer axialen Bohrung des Lichtleitelements enden. Die Platte kann dann bei fixiertem Lichtleitkabel gedreht und gleichzeitig beleuchtet werden. Um auch hier störende Reflexe am Übergang Lichtleiter zu Acrylglaspiatte zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das vom Lichtleiter nicht ausgefüllte Volumen im axialen Bohrloch mit einer nur langsam verdampfenden, nicht verharzenden, farblosen Flüssigkeit zu füllen. Geeignet istz. B. Silikonöl.

Eine weitere Anwendungsmögüchkeit ist die sogenannte Prismenanordnung. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung, die aus mehreren länglichen Lichtleitelementen (Prismen) mit der Grundfläche eines gleichseitigen Dreiecks besteht. Diese sind drehbar so nebeneinander angeordnet, das jeweils die länglichen Flächen der Dreieckskörper gemeinsam eine zusammengesetzte aber optisch scheinbar einheitliche Informations- oder Werbefläche bilden können. Da die Prismen drei Seiten aufweisen, können durch synchrones Drehen der Prismen um 120 Grad nacheinander drei Informationen gezeigt werden. Bei konventioneller Beleuchtung kommt es bei der Drehbewegung in der Regel zu einer Überstrahlung. Die Drehbewegung ist dann auch bei Dunkelheit unerwünschterweise sichtbar. Beleuchtet man die Prismen jedoch erfindungsgemäß mit einer Lichtleiterbeieuchtungseinrichtung, so daß die Enden der Lichtleitkabel jeweils in geringem Abstand, z. B. weniger als 1 mm, vorzugsweise über der Mitte der vorderen, zu beleuchtenden Dreiecksseite der Primen stehen (s. Fig. 2), so erlischt die Beleuchtung im Moment bei der Drehbewegung des Lichtleitelements für den Betrachter scheinbar, da sich das Lichtleitelement aus dem Focus der des Endes des Lichtleitkabels bewegt, wodurch der enge optische Kontakt unterbrochen wird.

Die unerwünschte Überstrahlung bleibt aus. Bei Dunkelheit wird die Drehbewegung kaum noch wahrgenommen. Man beobachtet lediglich ein Verlöschen und Aufleuchten der Informationen bei einem Wechsel der Prismenseiten durch die Drehbewegung. Ein z. B. aus 10 Prismen bestehendes Lichtleitelement kann durch eine einzige Lichtquelle, von der 10 Lichtleitkabel ausgehen, beleuchtet werden. Die Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung wird bevorzugt für den Betrachter verborgen, z. B. hinter den Prismen oder hinter einer Blende, angeordnet.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kantenbeleuchtetes Lichtleitelement (1) aus einem Matrixkunstoff und darin homogen verteilten Streupartikeln in Kombination mit einer Lichtquelle,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Lichtquelle eine Lichtleiterbeleuchtungseinrichtung bestehend aus Lampe und Lichtleitkabel (2) verwendet wird, wobei das Lichtleitelement (1) und das der Lampe abgewandte Ende des Lichtleitkabels (2) einen engen optischen Kontakt aufweisen.

2. Lichtleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine drehbare Kunststoffplatte handelt und das Lichtleitkabel (2) in der Drehachse der Kunststoffplatte dicht über der Kante oder in einer axialen Bohrung des Kunststoffelements endet.

3. Lichtleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

es aus mehreren synchron drehbaren Prismen zusammengesetzt ist und jeweils ein Ende eines Lichtleitkabels (2), dicht über einer der zu beleuchtenden Dreieckskante der Prismen piaziert ist.