DE3112404A1 - Grossflaechige beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

• Großflächige Beleuchtungseinrichtung
• Die Erfindung betrifft eine großflächige Beleuchtungseinrichtung enthaltend eine Platte aus lichtdurchlässigem Material, deren beide sich gegenüber liegenden, großen Oberflächen etwas gegeneinander geneigt sind und bei der an Seitenflächen Licht eingekoppelt wird.
• Eine derartige großflächige Beleuchtungseinrichtung ist aus der DE-OS 28 27 573 bekannt. Diese besteht aus einer keilförmigen, lichtdurchlässigen Platte, in die an einer Seitenfläche Licht eingekoppelt wird. Aus einer der großen Oberflächen soll das Licht homogen verteilt austreten, so daß die flächige Lichtquelle, z.B. als Beleuchtung von Flüssigkristall-Displays verwendet werden kann. Um dies zu erreichen, ist die große Oberfläche, aus der das Licht nicht austreten soll mit einer Schicht durchsichtigem Materials mit gegenüber dem Keilmaterial geringerem Brechungsindex versehen und auf dieser Schicht ist eine diffus reflektierende Pigmentschicht aufgebracht.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Auflichtsystem zum Betrachten von flächigen, undurchsichtigen Gegenständen, z.B. Landkarten, zu schaffen, wobei die von dem Auflichtsystem erfaßte Fläche gleichmäßig ausgeleuchtet sein soll und die Einrichtung weitgehend blendfrei arbeiten soll.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Ausbildung gelöst.
• Die Platte könnte von zwei sich gegenüberliegenden Seiten her gesehen keilförmig abnehmend ausgebildet sein und im Mittenbereich zur Vermeidung einer Stoßstelle gerundete Übergangsbereiche aufweisen. Vorzugsweise ist die z.B. aus Plexiglas bestehende Platte an einer Seite plan ausgebildet, und die andere Oberfläche stellt einen Teil eines Zylindermantels (mit großem Durchmesser) dar, d.h. sie ist in einer Ausdehnungsrichtung konkav ausgebildet.
• Einen größeren Wirkungsgrad erreicht man, wenn man die plane Seite der Platte zu dem zu beleuchteten Objekt zeigen läßt.
• Um den Wirkungsgrad des Auflichtsystems zu erhöhen, werden alle Seitenflächen, auch die, die nicht zur Lichteinkopplung dienen, ausschließlich poliert. Es darf weder eine weiße noch eine schwarze Farbschicht an den nicht zur Lichteinkopplung dienende-n Seitenflächen aufgebracht werden, um ein Aufheben der Totalreflexion an diesen Flächen zu 30 vermeiden.
• Dadurch können Lichtstrahlen, die aufgrund der Totareflexion an diesen Flächenreflektiert werden, weiter zur Ausleuchtung genutzt werden.
• Die Figur 1 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine durchsichtige, rechteckige Platte ist mit 1 bezeichnet, deren eine plane Oberfläche mit 2 und die andere einen Teil eines Zylindermantels (mit großem Durchmesser) darstellende konkave Oberfläche mit 3. An den beiden Seitenflächen 4 und 5 sind Lichtquellen in Form kleiner Lämpchen angeordnet; z.B. können vier Lampen, die in der Nähe der Ecken der Platte angebracht sind, vorgesehen sein.
• Das zu betrachtende Objekt, z.B. eine Landkarte, wird unter die Platte 1 gelegt und in Blickrichtung des Pfeils 8 durch die Platte 1 hindurch betrachtet.
• Da die sich gegenüberliegenden Flächen 1 und 2 unter einem bestimmten Winkel i zueinander verlaufen, erfährt ein in die Plexiglasplatte eingekoppelter Lichtstrahl eine bestimmte Aufsteilung, d.h., der Totalreflexionswinkel nähert sich mit jeder Totalreflexion dem Grenzwinkelbereich. Wird der Grenzwinkelbereich überschritten, so verläßt der Lichtstahl 10 die Plexiglasplatte und trifft auf die zu beleuchtende Fläche auf, sofern der Lichtstrahl aus der Fläche 3 austritt. Verläßt der Lichtstrahl dagegen an der Fläche 2 die Plexiglasplatte, so wirkt sich dieser auf den Betrachter nicht störend aus, da die austretenden Lichtstrahlen 9 nicht auf ihn gerichtet sind, sondern unter einem sehr flachen Winkel /3 verlaufen.
• Die Platte kann z.B. 5 mm stark sein. Bei einer Fläche von 20 x 20 cm kommt eine gute Ausleuchtung zustande.
• Durch Abschrägen der Seitenflächen 4/5 in die das Licht eingekoppelt wird, läßt sich in einem gewissen Bereich das Verhältnis von wirksamer Lichtstrahlung zu unwirksamer Lichtstrahlung einstellen. Durch diese Abschrägung muß die Plattengröße in Betrachtungsrichtung (Pfeil 8) gesehen, abnehmen.
• Der Winkels sollte dabei in einem Bereich von 60-80° liegen.
• Wenn man das Austreten von Licht aus den .Seitenflächen verhindern will, ist darauf zu achten, daß sich an diesen Seitenflächen eine Schicht eines Materials kleineren Brechungsindexes als der der Platte anschließt um Totalreflexion zu ermöglichen. Erst hieran anschließend sollte die Lichtabschirmung erfolgen.

Claims (1)

1. 2.

   3.

   4.

   Patentansprüche Großflächige Beleuchtungseinrichtung, enthaltend eine Platte aus lichtdurchlässigem Material deren beide sich gegenüber liegenden, großen Oberflächen etwas gegeneinander geneigt sind und bei der an Seitenflächen Licht eingekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) in Plattenausdehnungsrichtung von zwei sich gegenüberliegenden Seiten zur Mitte hin in ihrer Dicke auf eine minimale Dicke etwa in der Mitte abnehmend ausgebildet ist.

   Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine große Oberfläche (2) plan ist und die andere, große Oberfläche (3) einen Teil einer Zylinderoberfläche (konkav) bildet.

   Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer einseitig planen Platte diese plane Seite dem zu beleuchtenden Objekt zugewandt ist.

   Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch -gekennzeichnet, daß die zur Lichteinkopplung dienenden Seitenflächen abgeschrägt sind.