DE29603225U1 - Leuchtvorrichtung zur Anzeige von Schriftzeichen - Google Patents
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Description
Leuchtvorrichtung zur Anzeige von Schriftzeichen
Diese Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Leuchtvorrichtungen
finden insbesondere bei der Außenwerbung Verwendung. Sie bestehen in der Regel aus Neonröhren, die in der Form eines
anzuzeigenden Schriftzuges gebogen sind. Derartige Leuchtanzeigen sind teuer und anfällig für Beschädigungen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich kostengünstig
herstellen läßt und weniger anfällig für Beschädigungen ist.
2454
Bremen:
Hollerallcc 32, D-28209 Bremen
P.O.B. 10 71 27, D-28071 Bremen
P.O.B. 10 71 27, D-28071 Bremen
Telephon (04 21) 3 40 90
"RfcfttX &iacgr;&idiagr;&Kgr;&Zgr;&iacgr;&idigr; 549 &Igr;&Ggr;&udiagr;&dgr;
Telex 244 958 bopat d
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Telex 244 958 bopat d
München:
Franz-Joseph-Straße 38 D-80801 München
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Telex 524 282 forbo d
Helene-Unge-Stralie ,&Idigr;. ,, NtJä^raraP^^
>. · > · D-14469 Potsdam * J J J »-f>,593 Büssejdorf # · ·
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Leipzig:
Phiiipp-gwemiij-iIjaSe 21
J D-04193 LeJ)Z^. ,
Telcpho4fl)3 41) 9$ 29 77
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Telefax (03 31) 2 »IS SI ·· TclefSx (&thgr;&egr;«!1)7 »«759*»*Tctofa#«(O§4»)"3iO32S
Kiel:
Niemannsweg
Telephon (04 31)8 40 Telefax (04 311 8 40
Alicante:
Plaza Calvo Sotelo 1-2
ES-03001 Alicante (Spanien)
BOEHMERT & BOBHMEKB i * .: . :..· ···.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchtvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Da
als Material für den Körper der Leuchtvorrichtung schlag- oder bruchfestes Kunststoffmaterial, z.B. Acrylglas, verwendet
werden kann und die Lichtquelle leicht ersetzt werden kann, haben erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen eine höhere
Lebensdauer als etwa die in der Außenwerbung verwendeten Buchstaben aus Neonröhren. Weiterhin kann eine Niederspannungslichtquelle
verwendet werden, was zu einer Energieersparnis gegenüber Leuchtbuchstaben aus Neonröhren führt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der
gesamte Körper in der Form des anzuzeigenden Schriftzeichens oder des anzuzeigenden Schriftzugs ausgebildet, wobei die
bandförmige Lichtquelle vorzugsweise seitlich an dem Körper angebracht ist und der Kontur des Schriftzeichens oder des
Schriftzugs folgt. Dabei hat die Lichtaustrittsfläche die
Form des anzuzeigenden Schriftzeichens oder Schriftzugs. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die Lichtquelle derart
an dem Körper angebracht, daß auf einem Teil der Lichtaustrittsfläche das anzuzeigende Schriftzeichen oder der
anzuzeigende Schriftzug erscheint. Hierfür können die anzuzeigenden Schriftzeichen reliefartig in dem Körper ausgebildet
sein, vorzugsweise auf der Lichtaustrittsfläche oder spiegelverkehrt auf der Rückseite. In einer ersten Variante
dieser Ausführungsform wird dabei das Schriftzeichen ver-
BOEHMERT & &Bgr;&Ogr;&Egr;&EEgr;&Mgr;&Egr;&Kgr;&Idigr; \ ' .: . \.; ···,
tieft ausgebildet und in der dadurch entstandenen Nut werden eine oder mehrere bandförmige Lichtquellen angebracht. In
einer zweiten Variante wird der Buchstabe oder Schriftzug erhaben ausgebildet, so daß er von einer ringsum laufenden
Nut umgeben ist, in der eine oder mehrere bandförmige Lichtquellen angeordnet sind. Die derart in den Körper eingebetteten
Lichtquellen können von einer Seite des Körpers über die entsprechende Nut zugänglich sein oder in der Nut vergossen
sein. Natürlich kann eine derartige Leuchtvorrichtung mit vergossenen Lichtquellen auch dadurch hergestellt werden,
daß die Lichtquellen in einer Gußform in einer Konfiguration angebracht werden, die der vorangehend beschriebenen
Anordnung in den Nuten entspricht, und dann der Körper um die Lichtquellen herum gegossen wird. Wenn der Körper selbst
in der Form des anzuzeigenden Schriftzeichens oder des anzuzeigenden Schriftzuges ausgebildet ist, wird im Regelfall
die bandförmige Lichtquelle flach anliegend entweder in einer Nut an der Seite des Körpers oder an einer ebenen Seitenfläche
des Körpers angeklebt. Sie kann aber auch durch Vergießen in den Körper integriert werden.
Das Material des Körpers kann durchsichtig oder diffus streuend ("milchig") und entsprechend der Anwendung gegebenenfalls
auch gefärbt sein. Die Lichtquelle kann mit einer gewissen Neigung montiert sein, um das abgestrahlte Licht
mehrheitlich auf eine verspiegelte Fläche zu richten. Die Ausbildung einer Seitenfläche des Körpers als Spiegel kann
BOEHMERT &
durch Verspiegeln der Fläche mit bekannten Techniken, z.B.
durch Bedampfen mit einem reflektierenden Material, Aufkleben einer reflektierenden Folie oder dergleichen, erreicht
werden. Da beim Auftreffen von Licht auf eine Grenzfläche ein gewisser Lichtanteil reflektiert wird, kann eine Spiegelwirkung
aber auch durch Hochglanzpolieren der entsprechenden Fläche erreicht werden. Zweckmäßigerweise wird man
diese Fläche dabei so anordnen, daß der überwiegende Teil des Lichts, der aus einer für die Reflexion zu der Lichtaustrittsfläche
geeigneten Richtung einfällt, reflektiert wird.
Erfindungsgemäß wird durch die bandförmige Lichtquelle die
Lichtabgabe bezüglich der Richtung des Bandes gleichmäßiger, während die als Spiegel ausgebildete Fläche eine virtuelle
Lichtquelle bildet, so daß die Lichtaustrittsfläche von einer weiteren Seite und damit gleichmäßiger beleuchtet wird.
Der Körper kann mehrere als Spiegel ausgebildete Flächen aufweisen, wobei die Spiegelwirkung in dem Körper laufendes
Licht betrifft, d.h. in dem Körper laufendes Licht wird an der verspiegelten Fläche in den Körper zurückreflektiert.
Die bandförmige Lichtquelle strahlt an den Schmalseiten nur einen geringen Lichtanteil ab, während die Spiegelfläche
durch die gerichtete Reflexion zu der Lichtaustrittsfläche
die Absorption an Licht absorbierenden Flächen des Körpers verringert, so daß insgesamt die Lichtausbeute verbessert
wird. Vorteilhafterweise lenkt dabei die Spiegelfläche ein
BOEHMERT & BOEHMERn &iacgr; * .: . :..· ··
•. .· ... ::
_ C
Lichtbündel, das direkt von der Lichtquelle oder von einer nicht diffus reflektierenden Fläche kommt, zu der Lichtaustrittsfläche.
Vorteilhafterweise ist eine Wand des Körpers z.B. durch Verspiegeln
als Konkav- oder Konvexspiegel ausgestaltet und reflektiert Licht, das von der Lichtquelle oder einer anderen
Spiegelfläche kommt, derart zu der Lichtaustrittsfläche, daß die so reflektierte Strahlung einen bestimmten, durch
die Krümmung und die Orientierung dieses Wandabschnitts festgelegten Abschnitt der Lichtaustrittsfläche abdeckt, der
natürlich auch die gesamte Lichtaustrittsfläche sein kann. Dabei kann der Strahlkegel durch die Reflexion sowohl aufgeweitet
als auch verengt werden.
Ergänzend oder alternativ kann die vorangehend skizzierte Anordnung so modifiziert werden, daß zumindest ein Teil des
auf das gekrümmte Wandelement einfallenden Lichts über einen zweiten, vorzugsweise ebenen Spiegel zu der Lichtaustrittsfläche
reflektiert wird.
Die Lichtauskopplung an der Lichtaustrittsfläche kann auf
zweierlei Weise bewirkt werden.
Die bandförmigen Lichtquellen und die nach innen verspiegelten Grenzflächen des Körpers können so eingerichtet sein,
daß das in dem Körper laufende Licht auf die Lichtaustritts-
BOEHMERT & BOEHMERT I ' .'* . :..i ···
fläche in einem Winkel &agr; einfällt, welcher größer ist als der Winkel der Totalreflexion Oy. Das Licht tritt dann nur
an den Stellen der Lichtaustrittsfläche mit einer unregelmäßigen
Oberfläche aus, da dort, obwohl der Einfallswinkel im Mittel größer als der Winkel der Totalreflexion ist, der
Einfallswinkel lokal kleiner als der Winkel der Totalreflexion sein kann. Eine derartige unregelmäßige Oberfläche läßt
sich in bekannter Weise durch Anätzen, Anschleifen oder durch das Aufbringen einer lichtstreuenden Substanz oder
Folie erreichen.
Alternativ können die Lichtquelle und die reflektierenden Flächen so eingerichtet sein, daß das von ihnen ausgestrahlte
bzw. reflektierte Licht zumindest teilweise in einem Winkel auf die Lichtaustrittsfläche einfällt, der kleiner ist
als der Winkel der Totalreflexion, so daß es aus dem Körper teilweise austritt. Da dabei jedoch ein bestimmter Anteil
des Lichts in den Körper zurückreflektiert wird, ist es vorteilhaft, gegenüber der Lichtaustrittsfläche eine parallele
verspiegelte Fläche vorzusehen, welche, gegebenenfalls zusammen mit weiteren verspiegelten Flächen des Körpers, das
Licht wieder zu der Lichtaustrittsfläche zurückleitet.
Für bestimmte Anwendungen kann es nachteilig sein, daß das unmittelbar von der Lichtquelle kommende Licht aus der
Lichtaustrittsfläche austritt.. Dies gilt insbesondere dann, wenn die bandförmige Lichtquelle aus mehreren Einzellicht-
BOEHMERT &
quellen besteht und die Distanz von der Lichtquelle zu der Lichtaustrittsfläche zu klein ist, damit sich die Lichtkegel
der Einzellichtquellen an der Lichtaustrittsfläche überlappen
können. Für derartige Fälle kann die Lichtquelle durch eine geeignete Orientierung oder übliche strahlbegrenzende
Anordnungen so eingerichtet sein, daß das von ihr ausgestrahlte Licht, das ohne vorherige Reflexion zu der Lichtaustrittsfläche
gelangt, dort in einem Einfallswinkel größer als dem Winkel der Totalreflexion einfällt.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung weist einen massiven
Körper auf, der insbesondere auch aus Kunststoff bestehen kann, der sich leicht formen und bearbeiten läßt. Sie ist
daher auch in komplizierten Formen leicht herstellbar.
Als bandförmige Lichtquellen stehen zum einen bandförmige Leiterplatten zur Verfügung, auf denen in SMD-Technik in
dichter Folge Leuchtdioden aufgebracht sind. Zum anderen gibt es aber auch bandförmige Lichtquellen, welche über ihrer
Länge kontinuierlich Licht erzeugen, z.B. das unter dem Handelsnamen Super Neo Neon (SNN) bekannte Material das in
dem US-Patent 5,845,752 beschrieben ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, in der auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
BOEHMERT & boeTümert: :
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer dritten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5a
und 5b zeigen in einer Schnittansicht einen Teil des Strahlengangs bei der dritten Variante der ersten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6a
- 6j zeigen verschiedene Gestaltungen einer Nut zur
Aufnahme der bandförmigen Lichtquelle,
Fig. 7a
- 7d zeigen verschiedene Anordnungen einer bandförmigen
Lichtquelle in einer Nut des Körpers.
Fig. 8 ist eine Vorderanischt eines Beispiels einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
BOEHMERT & BOEHMEKC I ···· * * *
Fig. 9a,
9b zeigen eine Rückansicht bzw. eine teilweise Schnittansicht einer ersten Variante der zweiten
Ausführungsform der Erfindung
Fig. 10a,
10b zeigen eine Rückansicht bzw. eine teilweise Schnittansicht einer zweiten Variante der zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche oder gleichwirkende Elemente der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Verspiegelte Flächen sind durch eine gestrichelte Linie parallel zu einer
durchgezogenen Linie angedeutet.
In Fig. 1 ist ein Beispiel einer ersten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung in Form eines Leuchtbuchstabens (W) dargestellt. Dabei entspricht die Ansicht
der Fig. 2 einem Schnitt senkrecht zur Strichlinie des Buchstabens, z.B. entlang der in Fig. 1 angedeuteten Linie
I - I.
Die Leuchtvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Körper 1 aus einem transparenten, schlag- und bruchfesten Material,
z.B. Acrylglas, das durchsichtig oder trüb sein kann. Der Körper weist zwei ebene parallele Begrenzungsflächen 2
BOEHMERT & BOjHMiERt · *"·*
• · · · »*
und 3 auf, welche durch Seitenwände 4 verbunden sind. In den Seitenwänden ist jeweils eine Nut 5, z.B. durch Fräsen, ausgebildet,
in der sich eine bandförmige Niederspannungslichtquelle 6 erstreckt. Diese Lichtquelle kann z.B. eine bandförmige
Leiterplatte, die in SMD-Technik mit Leuchtdioden dicht besetzt ist, oder ein Band des Materials Super Neo
Neon (SNN) sein und weist vorzugsweise an der Seite des Körpers oder an seiner Rückseite Anschlüsse für eine Stromversorgung
(nicht gezeigt) auf. Die Nut 5 und die bandförmige Lichtquelle 6 erstrecken sich in der Richtung senkrecht zur
Schnittebene entlang der Seite des Körpers und umlaufen vorzugsweise den ganzen Buchstaben. Durch das Einfügen der
Lichtquelle 6 in die Nut wird erreicht, daß im wesentlichen die gesamte nutzbare Lichtleistung der bandförmigen Lichtquelle
6 in den Körper 1 eintritt. Ist die seitliche Abstrahlung der Lichtquelle 6 gering, etwa im Fall eines sehr
dünnen Bandes aus SNN, kann auf die Nut 5 auch verzichtet und das Band unmittelbar an der Seitenwand 4 des Körpers 1
angeklebt werden.
Die Fläche 2 bildet die Lichtaustrittsfläche des Körpers und kann einen aufgerauhten Abschnitt 2' aufweisen. Die der
Lichtaustrittsfläche 2 gegenüberliegende Fläche 3 ist nach innen verspiegelt, so daß sie Licht, das in dem Körper 1
propagiert, zu der Lichtaustrittsfläche 2 reflektiert.
Das von der Lichtquelle 6 ausgesandte Licht fällt teilweise
BOEHMERT &
auf die verspiegelte Fläche 3 und teilweise auf die Lichtaustrittsfläche
2 ein. Das auf die Lichtaustrittsfläche 2
einfallende Licht tritt, soweit der Einfallswinkel &agr; größer als der Winkel der Totalreflexion &agr;&tgr; ist, mit der Intensität
2
= Ig · sin (&agr; -
= Ig · sin (&agr; -
aus und wird mit einer Intensität
IR = Ig * COS (&agr; -
reflektiert, wobei Iq die Intensität des einfallenden Lichtes
ist. Licht, das mit einem Einfallswinkel &agr; größer als dem Winkel der Totalreflexion &agr;&tgr; auf die Lichtaustrittsfläche
einfällt, wird vollständig reflektiert.
Das an der Lichtaustrittsfläche 2 reflektierte Licht läuft zu der verspiegelten Fläche 3, die es, ebenso wie das direkt
von der Lichtquelle 6 auf sie einfallende Licht, zu der Lichtaustrittsfläche 2 zurückreflektiert.
Bei der Reflexion zwischen parallelen Flächen bleibt der Einfallswinkel an einer Fläche bei aufeinanderfolgenden Re·^
flexionen gleich. Um einen Lichtaustritt desjenigen Lichtanteils, der anfänglich mit einem Winkel größer als dem Winkel
der Totalreflexion auf die Lichtaustrittsfläche 2 einfällt, zu erreichen, kann in einer Abwandlung der in Fig. 1
BOEHMERT & BOpHMEkT I J ,' . ·..· ···.
- 12 -
dargestellten Ausführungsform die verspiegelte Fläche 3 gegen
die Lichtaustrittsflache geneigt sein, so daß sich der
Einfallswinkel an der Lichtaustrittsfläche 2 bei wiederholten Reflexionen ändert. Ein Lichtaustritt läßt sich aber
auch durch einen aufgerauhten Abschnitt wie in Fig. 1 unter 21 dargestellt erreichen, in dem die Orientierung der Oberfläche
statistisch variiert, so daß Licht, das bezüglich der mittleren Orientierung der Lichtaustrittsfläche 2 einen Einfallswinkel
größer als dem Winkel der Totalreflexion vorfindet, lokal einen Einfallswinkel kleiner als dem Winkel der
Totalreflexion vorfindet. Den gleichen Effekt kann man durch eine diffus streuende Beschichtung der Lichtaustrittsfläche
2 oder durch die Verwendung eines diffus streuenden Materials für den Körper 1 erreichen. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Lichtaustrittsfläche 2 vollständig mit einer diffus streuenden, ggf. farbigen Folie
bedeckt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 mit parallelen Flächen 2
und 3 kann eine strahlbegrenzende Einrichtung, z.B. eine Blende, vorgesehen sein, die bewirkt, daß der Einfallswinkel
des von der Lichtquelle 6 ausgehenden Lichts an der Lichtaustrittsfläche 2 und an der reflektierenden Fläche 3 größer
als der Winkel der Totalreflexion ist. In diesem Fall kann Licht nur in dem diffus streuenden Abschnitt 2' austreten,
während in dem restlichen Bereich der Lichtaustrittsfläche 2 das Licht totalreflektiert wird.
BOEHMERT & BOBHMERTI
In Fig. 3 bis 5 sind verschiedene Varianten des in Fig. 1 gezeigten Leuchtbuchstabens im Querschnitt gezeigt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 1 sind neben der Fläche 3 die Seitenwände 14a
und 14b ebenfalls verspiegelt und bezüglich der Lichtaustrittsfläche 2 bzw. der reflektierenden Fläche 3 schräggestellt.
Bei einer geeigneten Wahl der Winkel der Seitenflächen 14a, 14b zu den Normalen der Lichtaustrittsfläche 2
bzw. der reflektierenden Fläche 3, &bgr; bzw. &ggr;, fällt Licht, welches anfänglich mit einem Winkel größer als dem Winkel
der Totalreflexion auf die Lichtaustrittsfläche 2 einfällt, nach einer oder mehreren Reflexionen an einer der Seiten
14a, 14b mit einem Winkel auf die Lichtaustrittsfläche 2
ein, der kleiner ist als der Winkel der Totalreflexion. Da auf beiden Seiten des Körpers verspiegelte Wände 14a, 14b
vorgesehen sind, kann das Licht mehrfach in dem Körper umlaufen, wobei der Einfallswinkel an der Lichtaustrittsfläche
bei entsprechender Wahl der Winkel &bgr;, &ggr; bei jedem Umlauf verschieden ist.
Für eine ausschließliche Lichtauskopplung an unebenen Abschnitten der Lichtaustrittsfläche 2, wie vorangehend mit
Bezug auf Fig. 2 beschrieben, wird der Winkel zwischen den Seitenwänden 14a und 14b zu 90° gewählt, so daß ein Lichtstrahl
nach einer Reflexion an beiden Spiegeln parallel zu seiner ursprünglichen Richtung zurückläuft. Weiterhin wird
&bgr;&ogr;&egr;&eegr;&mgr;&egr;&kgr;&ggr; & BqpftMßrar: &Ggr; .:. \.· ·«
- 14 -
der Winkel &bgr; größer als der Winkel der Totalreflexion gewählt,
so daß an der Fläche 14a reflektiertes Licht immer mit einem Winkel größer als dem Winkel der Totalreflexion
auf die Lichtaustrittsfläche 2 einfällt. Schließlich wird die Lichtquelle 6 so angeordnet, daß die verspiegelten Wände
14a und 14b als Blende wirken, die den direkten Lichteinfall auf die Lichtaustrittsfläche mit einem Winkel kleiner als
dem Winkel der Totalreflexion verhindert. Bei dieser Ausführungsform braucht die Fläche 3 nicht verspiegelt zu sein,
sofern sie zu der Lichtaustrittsfläche 2 parallel ist, da
auch an dieser Fläche das Licht mit einem Einfallswinkel größer als dem Winkel der Totalreflexion einfällt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwandlung der ersten Ausführungsform
sind wieder die der Lichtaustrittsfläche 2 gegenüberliegende
Fläche 3 sowie die Seitenwände 24a, 24b
verspiegelt. Die Seitenwände weisen jedoch in den Kantenbereichen angeordnete, als Zerstreuungsspiegel ausgebildete Wandabschnitte 25a bzw. 25b auf,, welche die Aufgabe haben, auf die Kantenbereiche einfallendes Licht direkt zu der
Lichtaustrittsfläche 2 bzw. der reflektierenden Fläche 3 zu reflektieren und über einen bestimmten Flächenbereich zu verteilen. Ein entsprechender Strahlengang ist in den Fig. 5a und 5b beispielhaft dargestellt.
verspiegelt. Die Seitenwände weisen jedoch in den Kantenbereichen angeordnete, als Zerstreuungsspiegel ausgebildete Wandabschnitte 25a bzw. 25b auf,, welche die Aufgabe haben, auf die Kantenbereiche einfallendes Licht direkt zu der
Lichtaustrittsfläche 2 bzw. der reflektierenden Fläche 3 zu reflektieren und über einen bestimmten Flächenbereich zu verteilen. Ein entsprechender Strahlengang ist in den Fig. 5a und 5b beispielhaft dargestellt.
Fig. 5a illustriert die Wirkungsweise des verspiegelten
Wandabschnitts 25a. Das von der Lichtquelle 6 auf den Wand-
Wandabschnitts 25a. Das von der Lichtquelle 6 auf den Wand-
BOEHMERT & &Bgr;&Ogr;&Egr;&iacgr;&Idigr;&Mgr;&Egr;£&Tgr; i I ,· . :..· ··
abschnitt 25a einfallende Lichtbündel Sl wird durch den Wandabschnitt 25a reflektiert und dabei aufgeweitet, so daß
es praktisch die gesamte Lichtaustrittsfläche 2 abdeckt. In ähnlicher Weise wird unter einem großen Ausfallswinkel an
der Fläche 3 reflektiertes Licht über das Wandelement 25a zu der Lichtaustrittsfläche 2 reflektiert. Der Grad der Aufweitung
des Strahlbündels S1 hängt von dem Grad der Krümmung des
Wandelements 25a ab. Bei entsprechend großem Krümmungsradius Ri und entsprechender Lage des Mittelpunkts des Krümmungskreises
P1 für den Einfallsbereich erfaßt das Strahlbündel S1
nur einen Teil der Lichtaustrittsfläche, was vorteilhaft sein kann, wenn bestimmte Bereiche der Lichtaustrittsfläche
stärker beleuchtet werden sollen.
Die Wirkungsweise des verspiegelten Wandabschnitts 25b ist schematisch in Fig. 5b dargestellt. Das von der Lichtquelle
kommende Lichtbündel S2 wird durch das Wandelement 25b reflektiert,
so daß es aufgeweitet wird und im wesentlichen die gesamte reflektierende Fläche 3 abdeckt. Die Fläche 3
reflektiert dann einen Teil dieses Lichts zu der Lichtaustrittsfläche. Der Krümmungsradius R2 und der Mittelpunkt des
entsprechenden Krümmungskreises P2 können auch so gewählt sein, daß das Bündel S2 in einen Abschnitt der Fläche 3
fällt, in dem es vollständig zu der Lichtaustrittsfläche 2 reflektiert wird. Das Wandelement 25b reflektiert außerdem
unter einem großen Winkel an der Lichtaustrittsfläche 2 reflektiertes
Licht zu der Fläche 3.
BOEHMERT & &Bgr;&Ogr;&Egr;&EEgr;&Mgr;&Egr;&kgr;&iacgr;": *"
Bei einem symmetrischen Aufbau wie in Fig. 4 gezeigt sind die vier verspiegelten Abschnitte 25a, 25b vorzugsweise
kreisförmig gekrümmt und haben gleiche Krümmungsradien.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausfuhrungsformen
der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung sind jeweils zwei bandförmige Lichtquellen einander gegenüberstehend angeordnet.
Alternativ kann man jedoch auch nur eine Lichtquelle an einer der beiden Seiten verwenden und die gegenüberliegende
Seitenwand verspiegeln, so daß eine virtuelle Lichtquelle auf dieser Seite erzeugt wird. Ebenso kann man in den Winkelbereichen
eines Buchstabens anstelle der Lichtquelle 6 eine Verspiegelung vorsehen und die bandförmige Lichtquelle
nur an den geraden oder schwach gekrümmten Abschnitten des Körpers 1, z.B. entlang der Abschnitte L^ - L^ in Fig. 1,
vorsehen.
Wie vorangehend anhand der verschiedenen Ausfuhrungsformen
erläutert wurde, können die an dem Körper vorgesehenen verspiegelten
Flächenelemente auf mannigfaltige Weise variiert und kombiniert werden. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung
kann jedoch auch in anderer Hinsicht abgewandelt werden.
Die Figuren 6a bis 6j zeigen schematisch eine Reihe von Möglichkeiten,
wie die zur Aufnahme der bandförmigen Lichtquelle vorgesehene Nut 5 gestaltet werden kann. So kann z.B.,
BOEHMERT & BOEHMERT :
- 17 -
wie dies in den Fig. 6a und 6b, in denen die Lichtquelle der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, gezeigt ist, die
Nut schräggestellt sein, um das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht stärker zu der Lichtaustrittsfläche 2
(Fig. 6b) oder zu einer verspiegelten Fläche, etwa der Seitenfläche 4 in Fig. 6a, zu richten. Insbesondere kann auf
diese Weise das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht gezielt auf einen als Sammel- oder Zerstreuungsspiegel ausgebildeten
Wandabschnitt des Körpers aufgegeben werden. Fig. 6c zeigt eine Teilansicht eines entsprechenden Körpers 1
(ohne Lichtquelle) mit einem als Zerstreuungsspiegel ausgebildeten Wandabschnitt 66 und Fig. 6d zeigt eine entsprechende
Ansicht eines Körpers 1 mit einem als Sammelspiegel ausgebildeten Abschnitt 67. Bei der Nut 5 kann, wenn Licht
von der bandförmigen Lichtquelle im wesentlichen nur in eine Richtung abgestrahlt wird, eine Seitenfläche 5a verspiegelt
sein, um einen Lichtaustritt aus dem Körper in die Nut zu verhindern, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist.
Fig. 6e zeigt in einer Teilansicht eine Nut 5, bei der eine Seitenwand 5a nach außen und innen verspiegelt ist, so daS
von der Lichtquelle abgestrahltes Licht, das auf die Fläche 5a einfällt, zu der gegenüberliegenden Fläche 5b reflektiert
wird. In Fig. 6f ist eine derartige doppelt verspiegelte Fläche 5a in Verbindung mit einer asymmetrischen Nut 5 gezeigt.
BOEHMERT & BOEHMERT :· I \ · · ·::"
- 18 -
Die Nut kann auch treppenförmig ausgebildet sein {vgl. Fig.
6g und Fig. 6h). Bei einer derartigen treppenförmigen
Ausgestaltung kann die bandförmige Lichtquelle 6 parallel zu der Lichtaustrittsfläche 2 (Fig. 6h) oder parallel zu einer
Seitenfläche 4 (Fig. 6g) angeordnet sein. Die Nut 5 kann auch in der reflektierenden Fläche 3 ausgebildet sein (Fig.
6i bzw. Fig. 6j). Um in den Raumbereich zwischen der Nut und der Seitenwand 4 eingestrahltes Licht nutzbar zu machen,
kann die Seitenwand 4 wie in Fig. 6j dargestellt abgeschrägt
sein.
Die Fig. 7a bis 7d zeigen verschiedene Arten der Anordnung der bandförmigen Lichtquelle 6 in der Nut 5 in einer Teilansicht.
Die Lichtquelle 6 kann parallel zum Boden 53 der Nut
(Fig. 7a) oder parallel zu einer Seitenfläche 5j der Nut
(Fig. 7b) angeordnet sein. Weiterhin können zwei parallele bandförmige Lichtquellen 6a und 6b jeweils parallel zu den
Seitenwänden S1 und 52 der Nut 5 angeordnet sein (Fig. 7c)
Schließlich können auch parallel zu allen drei Seiten der Nut, 5j - 53, bandförmige Lichtquellen 6a - 6c angeordnet
sein (Fig. 7d).
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung hat die
Lichtaustrittsfläche nicht die Form des anzuzeigenden Schriftzugs. Sie bildet vielmehr eine einfache, z.B. rechteckige
Fläche 32 wie in Fig. 8 gezeigt, auf der sich der anzuzeigende Schriftzug beim Betrieb der Vorrichtung hell
BOEHMERT & BOEHMERT*; ·":
oder dunkel abhebt. Dieser optische Kontrast wird dadurch erzeugt, daß die bandförmige Lichtquelle in der Form des
anzuzeigenden Schriftzugs in dem Körper 1 eingebettet ist. Bei einer ersten Varianten der zweiten Ausführungsform füllt
die bandförmige Lichtquelle im wesentlichen den Schritzug aus, d.h. der Betrachter sieht im wesentlichen das leuchtende
Band der Lichtquelle als Schriftzug. Bei einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform verläuft die bandförmige
Lichtquelle entlang dem Umriß des Buchstabens, d.h. der Betrachter sieht den Bereich der Lichtaustrittsfläche, der
dem von der bandförmigen Lichtquelle umschlossen Raumbereich des Körpers entspricht, heller erleuchtet als den Rest der
Lichtaustrittsfläche. Mit dem gleichen Prinzip läßt sich
auch eine Negativdarstellung des Schriftzuges erzielen; in diesem Fall erfolgt die Lichtabstrahlung der bandförmigen
Lichtquelle im wesentlichen in der Richtung von dem Schriftzug weg.
Fig. 9a zeigt eine Rückansicht eines Beispiels der ersten Variante, bei der Nuten 35-^, 352, 353 in der Form von spiegelverkehrten
Buchstaben in die verspiegelte Rückwand 3 des
Körpers 3 eingefräst sind. Entlang dieser Nuten sind jeweils bandförmige Lichtquellen 36p 362» 363 angeordnet, wie man am
besten anhand von Fig. 9b erkennt, welche eine teilweise Schnittdarstellung entlang dei: Linie II - II in Fig. 9a ist.
Um einen dreidimensionalen Effekt zu erreichen, können auch mehrere Lichtquellen entlang der drei Seiten der Nut 35^
BOEHMERT & BOEHMERT *, · '.
(i = 1,2, ....) entsprechend der in Fig. 7d gezeigten Konfiguration
angeordnet sein. Sofern die bandförmigen Lichtquellen an ihren Schmalseiten ausreichend abstrahlen, kann
auch eine Konfiguration wie in Fig. 7c gezeigt verwendet werden, bei der zwei bandförmige Lichtquellen Rücken an
Rücken in der Nut 35^ angeordnet sind. Eine Konfiguration
wie in Fig. 7c gezeigt kann aber auch verwendet werden, um das angezeigte Schriftzeichen dunkel erscheinen zu lassen.
In diesem Fall sind die Lichtquellen so eingerichtet, daß sie nur auf der dem Körper 1 zugewandten Breitseite Licht
abstrahlen.
Fig. 10a zeigt eine Rückansicht der zweiten Variante der zweiten Ausführungsform, Fig. 10b ist eine teilweise
Schnittansicht entlang der Linie III - III in Fig. 10a. Bei dieser Ausführungsform verlaufen Nuten 45^ (i = 1, 2, 3,
....) entlang dem Umriß von spiegelverkehrten Schriftzeichen und umschließen jeweils erhabene Abschnitte Ip ^, 13, ....
des Körpers 1, die jeweils den anzuzeigenden Schriftzeichen entsprechen. In den Nuten 45^ sind bandförmige Lichtquellen
46^ angeordnet, welche Licht in die Abschnitte I^ des Körpers
1, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform einstrahlen.
Alternativ können die Lichtquellen 46^ so eingerichtet sein,
daß sie Licht ausschließlich auf die Seitenfläche der Nuten 45^ einstrahlen, die den Flanken der Raumbereiche I^ gegenüberliegen.
In diesem Fall hebt sich der Schriftzug dunkel von der ansonten erleuchteten Lichtaustrittsfläche 2 ab. Bei
BOEHMERT & BOEHMERT";
- 21 -
der in Fig. 10a, 10b gezeigten Ausführungsform der Erfindung
sind die Buchstaben nicht vollständig aus einem transparenten Körper wie bei der ersten Ausführungsform (Fig. 1) ausgeschnitten,
sondern lediglich reliefartig in dem Körper ausgebildet. In beiden Fällen umläuft aber die Lichtquelle
ein Körperelement, das einem Schriftzeichen entspricht. Die Ausleuchtung der Raumbereiche I^ läßt sich daher durch ähnliche
Maßnahmen wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform und den Figuren 1 bis 7 geschildert optimieren.
Wenn gewünscht ist, daß sich die Schriftzeichen dunkel von einem hellen Hintergrund abheben, wendet man entsprechend
die in Verbindung mit Fig. 1 bis 7 beschriebenen Prinzipien nicht auf die Raumbereiche Ii, sondern auf die Teile des
Körpers an, die zwischen den Raumbereichen I^ liegen und
stärker ausgeleuchtet werden sollen. Die Nuten 45^ können in
einer weiteren Abwandlung statt auf der verspiegelten Rückseite 3 auch auf der Lichtaustrittsfläche 2 ausgebildet
sein.
Im Zusammenhang dieser Beschreibung wurden die bandförmigen Lichtquellen der Einfachheit halber in offenen Nuten dargestellt.
Sie können jedoch auch vergossen werden, wobei man z.B. zunächst die Nuten wie beschrieben ausbildet, die
Lichtquellen darin anordnet und sie dann anschließend in den Nuten vergießt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie
BOEHMERT & BOEHMEfff; ·": 1*1 *'*. '·**· ···,
der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ver
wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims (23)
1. Leuchtvorrichtung zum Anzeigen eines Schriftzeichens oder einer
Abfolge von Schriftzeichen mit einem Körper (1) aus einem transparenten Material, einer oder mehreren Lichtquellen, welche Licht
in den Körper einstrahlen und eine Lichtaustrittsfläche (2) an einer Seite des Körpers, über welche in den Körper eingestrahltes
Licht aus dem Körper austritt,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine bandförmige Lichtquelle (6, 36, 46) an dem Körper derart angebracht ist, daß das Licht, das aus einer dem Körper zugewandten
Seite der bandförmigen Lichtquelle (6, 36, 46) austritt, im wesentlichen vollständig in den Körper (1) eintritt, und so angeordnet
ist, daß der Verlauf der bandförmigen Lichtquelle (6, 36, 46) ganz oder teilweise dem Verlauf eines anzuzeigenden Schriftzeichens
oder einer anzuzeigenden Abfolge von Schriftzeichen entspricht.
2454
Bremen:
Holleral!« 32, D-28209 Bremen
P.O.B, 10 71 27, D-28071 Bremen
Telephon (04 21) 3 40 90
TücfäX (SM 21) 5 49 17 68 Telex 244 958 bopat d
TücfäX (SM 21) 5 49 17 68 Telex 244 958 bopat d
München:
Franz-Joseph-Straße D-80801 München
Telephon (0 89) 34 70 Telefax (0 03) 34 70
Telex 524 282forbod
Berlin-Brandenburg: Düsseldorf: Leipzig: Kiel: .
Helene-Lange-Straße &iacgr;» &bgr;« Negicrstral^ £ &igr;»··» ·· Philipp-gc^entbaj-Siiaße 21 Niemannsweg 133
D-14469 Potsdam · JJ J IJ-J0^93 Jüssejdorf &phgr;» · J D-041S3 Lejjz^. # D-24105 Kiel
Telephon (03 31) 27 54 So **J iJleph}n}02 it) Tf 89S3 ·* Telephon Jo3 41) 9 e{ 29 77 Telephon (04 31) 8 40 75
Telefax (03 31) 2 Ä«tS?l ·· TeieHx (OtIl) 7 »&Idigr;7 59" * «Tcktaif ·&rgr;5«(^ 03 25 Tetrfax (0451)84077
Alicante:
Plaza Calvo Sotelo S-2 ES-O3OO3 Alicante f Spanien)
BOEHMERT & BOEHMERT: ·": &idigr;"\ * 5 . "·..· ··
&ogr;
2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) die Form eines Schriftzeichens oder einer Folge von
Schriftzeichen aufweist.
3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bandförmige Lichtquelle (36) derart angeordnet ist, daß sie,
in der Richtung senkrecht zu einer lichterzeugenden Fläche gesehen, welche Licht in den Körper (1) abgibt, die Form zumindest
eines Teils eines anzuzeigenden Schriftzeichens aufweist.
4. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine bandförmige Lichtquelle (46) derart in den Körper (1) eingebettet ist, daß sie, in einer Richtung senkrecht zu ihrer
Längsrichtung und parallel zu ihrer Breitseite gesehen, die Form zumindest eines Teils des Umrisses eines anzuzeigenden Schriftzeichens
aufweist.
5. Leuchtvorrichtung nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Körper (1) eine oder mehrere bandförmige Lichtquellen (46) zusammen mit einer oder mehreren als Spiegel ausgebildeten Flächen
des Körpers den Umriß eines anzuzeigenden Schriftzeichens oder einer anzuzeigenden Abfolge von Schriftzeichen bilden.
6. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Körper (1) reliefartig Schriftzeichen
ausgebildet sind.
7. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine bandförmige Lichtquelle in dem Körper vergossen ist.
8. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) aus Acrylglas besteht.
9. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
BOEHMERT & &Bgr;&Ogr;&Egr;&EEgr;&Mgr;&Egr;&Kgr;&Pgr; · *. &iacgr; &iacgr; * .: . \
gekennzeichnet, daß eine Seitenfläche des Körpers (3, 14b) zumindest
teilweise als Spiegel für in den Körper laufendes Licht ausgebildet ist, der auf ihn einfallendes Licht zumindest teilweise
zu der Lichtaustrittsfläche (2) reflektiert.
10. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Wandabschnitt (25a; 54a) des Körpers (1) als gekrümmter Spiegel ausgebildet ist, der aus dem Inneren des Körpers auf ihn einfallendes
Licht zumindest teilweise zu der Lichtaustrittsfläche (2; 32) reflektiert.
11. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der als gekrümmter Spiegel ausgebildete Wandabschnitt (63) als
Sammelspiegel ausgebildet ist und an die Lichtaustrittsfläche (32)
angrenzt.
12. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der als gekrümmter Spiegel ausgebildete Wandabschnitt (25a, 54a) einer als Spiegel ausgebildeten Seitenfläche
(3; 37) des Körpers benachbart ist, welche zumindest einen Teil des auf sie aus dem Körper (1) einfallenden Lichts zu der Lichtaustrittsfläche
reflektiert.
13. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet
durch eine reflektierende Anordnung mit einer ersten als Spiegel ausgebildeten Wandfläche des Körpers (25b), die aus dem
Inneren des Körpers auf sie einfallendes Licht zumindest teilweise zu einer zweiten als Spiegel ausgebildeten Wandfläche (3) des Körpers
reflektiert, die auf sie einfallendes Licht zumindest teilweise zu der Lichtaustrittsfläche (2) reflektiert.
14. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste als Spiegel ausgebildete Wandfläche (25b) der reflektierenden
Anordnung gekrümmt ist.
BOEHMERT & BQEHME&f; ·**: :": ·*: :.
15. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste als Spiegel ausgebildete Wandfläche (25b) der reflektierenden Anordnung, an die Lichtaustrittsfläche (2)
angrenzt.
16. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, gekennzeichnet
durch einen als Spiegel ausgebildeten gekrümmten Wandabschnitt (25a, 25b) in einem Kantenbereich des Körpers.
17. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtaustrittsfläche (2) eine im wesentlichen
parallele, als Spiegel ausgebildete Fläche (3) des Körpers (1) gegenübersteht.
18. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zwei ebene, als Spiegel ausgebildete Flächen (14a, 14b) zur Reflexion
von in dem Körper laufendem Licht, die zueinander um 90° geneigt sind, wobei eine dieser beiden Flächen (14b) an die zu der Lichtaustrittsfläche
im wesentlichen parallele, als Spiegel ausgebildete Fläche (3) anschließt und bezüglich dieser Fläche (3) geneigt
ist.
19. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die bandförmige Lichtquelle (6) im wesentlichen
in einer Richtung parallel zur Lichtaustrittsfläche erstreckt.
20. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige Lichtquelle (6) kontinuierlich
bezüglich ihrer Längsrichtung Licht abstrahlt.
21. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige Lichtquelle (6) aus beabstandeten
Einzellichtquellen aufgebaut ist.
BOEHMERT &
22. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige Lichtquelle (6) derart angeordnet
ist, daß das direkt von ihr auf die Lichtaustrittsfläche (2) einfallende Licht einen Einfallswinkel (&agr;) aufweist, der größer
ist als der Winkel der Totalreflexion.
23. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die als Spiegel ausgebildeten Flächen des Körpers (1) so
eingerichtet sind, daß das von ihnen zu der Lichtaustrittsfläche
(2) reflektierte Licht an der Lichtaustrittsfläche einen Einfallswinkel
aufweist, der größer als der Winkel der Totalreflexion ist, und die Lichtaustrittsfläche (2) einen Abschnitt mit einer unregelmäßigen
Oberfläche aufweist.
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| DE10322561B4 (de) * | 2003-05-20 | 2011-06-22 | Isolar Isolierglaserzeugung Ges.M.B.H. | Isolierglaselement mit Lichtrahmen |
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