CZ298480B6 - Osvetlovací systém s okrajovým zdrojem svetla - Google Patents

Abstract

Systém zahrnuje svetlopropustnou desku (10) a zdroj svetla (13, 14), který je usporádán v blízkostiokraje svetlopropustné desky (10) a je prilehlý ktomuto okraji, pricemž alespon jeden ze dvou protilehlých povrchu (11, 12) svetlopropustné desky (10) nese znacky tak, že tyto znacky jsou náhodne usporádány uvnitr každé alespon jedné nominální oblasti alespon jednoho ze dvou protilehlých povrchu (11, 12), pricemž délka znacek je v rozmezí od 0,1 do 10 mm. Když povrch svetlopropustné desky (10) stouto povrchovou úpravou je narušen, napr. obroušením nebo znecištením, prerušení osvetlení systémuje méne zretelné, než by se ocekávalo.

Description

Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla

Oblast techniky

Vynález se týká osvětlovacího systému s okrajovým zdrojem světla.

Dosavadní stav techniky

Jsou známé osvětlovací systémy, jejichž podstata spočívá v tom, že mají světelný zdroj, který probíhá podél okraje světlopropustné desky. Konvenční světlopropustné desky jsou typické tím, že jsou upraveny na alespoň jednom povrchu tak, že se světlo, které se zavede do okraje světlopropustné desky, nestejnoměrně odráží nebo rozptyluje. V důsledku toho se světlo rovnoměrně rozptyluje ve světlopropustné desce. Jeden způsob povrchové úpravy světlopropustné desky je popsán v patentovém dokumentu EP-A-0549679 a spočívá v přiložení struktury světlo-odrážejícího a světlo-rozptylujícího materiálu,a to bud’ přímo na povrch světlopropustné desky, nebo na transparentní fólii, která se potom přilepí k povrchu světlopropustné desky. V případě světlopropustné desky popsané v uvedeném dokumentu se uvedená struktura světlo-odrážejícího a světlorozptylujícího materiálu přiloží na oba povrchy světlopropustné desky, přičemž světlo-odrážejícího a světlo-rozptylujícího materiálu přiloží na oba povrchy světlopropustné desky, přičemž světlo-odrážející materiál má formu teček. Tyto tečky mohou být zhotoveny technikou leptání, natírání nebo sítování tisku přímo na povrchu světlopropustné desky nebo na povrchu transparentní fólie, která se nato přilepí k povrchu světlopropustné desky. Hustota uvedených teček se může zvětšovat ve směru od okraje světlopropustné desky, u kterého je připevněn zdroj světla, zvýšením počtu teček na jednotce plochy a zvětšením mezer mezi jednotlivými tečkami nebo ponecháním stejných mezer mezi jednotlivými tečkami a zvětšením velikosti samotných teček.

Výše uvedený systém má jednu nevýhodu spočívající vtom, že, když uvedená množina teček podél světlopropustné desky je nějakým způsobem narušena, potom se osvětlení osvětlovacího systému vizuálně jeví být narušené. Tak např., když se jistý úsek množiny teček obrousí nebo zašpiní, potom se osvětlení povrchu světlopropustné desky v obroušeném nebo zašpiněném úseku může jevit být narušené.

Další nevýhoda výše uvedeného systému vyplývá ze skutečnosti, že světlopropustná deska je upravena na obou površích. V důsledku toho se některé tečky na vrchním povrchu světlopropustné desky překrývají s tečkami na spodním povrchu světlopropustné desky. To způsobuje rušivou rozptylovou strukturu, která se pozorovateli osvětlovacího systému s okrajovým zdrojem světla, jeví jako nepatrné tmavé skvrny na povrchu světlopropustné desky. Rušivou rozptylovou strukturou se rozumí interferenční pásy, kroužky nebo jiné struktury, ve kterých se střídá světlo se stínem.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla, který překonává výše uvedené problémy, ke kterým dochází u dosud známých osvětlovacích systémů s okrajovým zdrojem světla.

Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla, zahrnuje světlopropustnou desku a zdroj světla, který je uspořádán v blízkosti okraje světlopropustné desky a je přilehlý k tomuto okraji, přičemž podstata tohoto osvětlovacího systému spočívá v tom, že alespoň jeden ze dvou protilehlých povrchů světlopropustné desky nese značky tak, že tyto značky jsou náhodně uspořádány uvnitř každé alespoň jedné nominální oblasti alespoň jednoho ze dvou protilehlých povrchů, přičemž délka značek je v rozmezí od 0,1 do 10 mm.

-1 CZ 298480 B6

Světlopropustná deska je zhotovena z transparentního materiálu. Tímto materiálem může být sklo nebo plastická hmota, avšak výhodným materiálem je plastická hmota, jak oje např. čirý akrylátový materiál. Světlopropustná deska může mít libovolný tvar, jakým je např. tvar kruhu, čtverce, obdélníku, trojúhelníku,válce, nebo nepravidelný tvar. Výhodným tvarem je tvar obdélníku.

Pokud jde o světelný zdroj, je dostupné velké množství typů světelných zdrojů, avšak výhodná je zářivka. Průměr zářivky se může měnit typicky od 6 mm do 25 mm, přičemž zářivka s průměrem 6 mm je obvykle označována jako T2, zatímco zářivka s průměrem 25 mm je obvykle označována jako T8. Vzdálenost okraje světlopropustné desky od pláště trubice zářivky je výhodně mezi 1 a 2 mm. V alternativním provedení vynálezu je zářivka tvořena štěrbinovou trubicí. Tento typ trubice má vnitřní skleněnou stěnu potaženou reflexním povlakem s vrchním fluorescenčním povlakem. Štěrbina probíhá podél délky trubice a je uspořádána tak že vede světlo ze světelného zdroje při okraji světlopropustné desky. Za každou zářivkou je typicky umístěn reflektor, který může být vyroben z libovolného materiálu schopného odrážení světla, jakým je např. zrcadlový hliník. Výhodně světlopropustná deska je připevněna vůči světelnému zdroji.

Povrch alespoň jedné strany světlopropustné desky může zahrnovat jednu jedinou nominální oblast nebo může zahrnovat množinu nominálních oblastí. Jedna jediná nominální oblast nebo množina nominálních oblastí může pokrývat část plochy povrchu světlopropustné desky nebo celou plochu povrchu světlopropustné desky. Každá z těchto nominálních oblastí může mít stejnou velikost nebo případně tyto oblasti mohou mít různé velikosti. Tak např. v případě, že světlopropustná deska má tvar obdélníku, délka každé nominální oblasti může být přibližně rovna délce okraje světlopropustné desky přilehlé ke zdroji světla a šířka každé nominální oblasti může být stejná nebo se může měnit podél délky světlopropustné desky ve směru od zdroje světla.

Každá nominální oblast má značky, které jsou náhodně uspořádány uvnitř každé nominální oblasti. Tyto značky mohou mít libovolný tvar, jakým může být např. tvar čtverce, obdélníku, kruhu, trojúhelníku nebo nepravidelný tvar nebo tvar vytvořený kombinací různých tvarů. Výhodně značky mají nepravidelný tvar. Tak např. značky mohou být tvořeny nepravidelně tvarovanými, obvykle podlouhlými, strukturami na bázi čtverců nebo/a obdélníků. Značky mohou mít stejnou velikost nebo mohou mít různou velikost. Délka značek je v rozmezí od 0,1 do 10 mm, výhodně v rozmezí od 0,3 do 3 mm. Šířka značek je výhodně v rozmezí od 0,5 do 1 mm. Značky mohou být průsvitné nebo opakní, přičemž jsou výhodně lehce obarveny. Průsvitností se rozumí schopnost propouštění světelných paprsků a zároveň schopnost jejich rozptýlení. Opakností se rozumí v podstatě neschopnost propouštění světelných paprsků, avšak schopnost jejich rozptýlení.

Uvedené značky mohou být vytvořeny technikou leptání, natírání nebo sítového tisku příjmu na povrchu světlopropustné desky nebo na povrchu transparentní fólie, která je nato přilepena k povrchu světlopropustné desky. Výhodně značky jsou sítovým tiskem přímo vytvořeny na povrchu světlopropustné desky. Jako příklad sítového tisku může být uveden stochastický sítový tisk. Jedním jednoduchým způsobem definování stochastického sítového tisku je porovnání tohoto tisku se sítovým tiskem pravidelné struktury teček zobrazené např. na obr. 1 a v patentové přihlášce EP-A-0549679. Pro zvolenou nominální oblast je pokrytí světlopropustné desky barvou tvořeno pravidelnou tečkovanou strukturou. V případě stochastického sítového tisku je každá tečka pokrytí barvou rozložena použitím počítačového programu na mnohem menší náhodné značky (tyto menší značky jsou značkami podle vynálezu). Uvedené menší značky jsou náhodně distribuovány ve struktuře označené nominální oblasti, přičemž mají stejnou velikost nebo různou velikost. Výše uvedené je popsáno na str. 14 publikace „J. Mulvey, Screen Process“ publikované v červenci 1995.

V případě úpravy povrchu světlopropustné desky sítovým tiskem oblast pokrytí světlopropustné desky náhodně distribuovanými značkami tvoří výhodně 0,1 až 99%, výhodněji 1 až 40% a zejména 5 až 30 % plochy každé nominální oblasti. Oblast pokrytí povrchu světlopropustné

-2CZ 298480 B6 desky značkami může zůstat stejná pro každou nominální oblast podél světlopropustné desky.

Tak např. světlopropustná deska může mít množinu nominálních oblastí, které mají stejnou velikost nebo mají různé velikosti, přičemž každá nominální oblast má 10% pokrytí značkami.

V jiném provedení se hustota značek uvnitř každé nominální oblasti zvyšuje ve směru od okraje světlopropustné desky přilehlého ke zdroji světla. Hustota značek se může zvyšovat zvětšením velikosti značek nebo/a zvýšením počtu značek pro každou nominální oblast ve směru od zdroje světla.

V případě osvětlovacího systému s jediným okrajovým zdrojem světla světlopropustná deska může mít množinu nominálních oblastí, z nichž každá má délku přibližně rovnou délce okraje světlopropustné desky přilehlého ke zdroji světla a šířku, která může být buď stejná, nebo se může měnit podél délky světlopropustné desky ve směru od zdroje světla. První nominální oblast má 3% pokrytí značkami, přičemž v každé následující nominální oblasti se pokrytí značkami postupně zvyšuje tak, že nominální oblast, která je nejdále od okraje světlopropustné desky přilehlého ke zdroji světla, má 20% oblast pokrytí značkami.

Celkové osvětlení dosažené osvětlovacím systémem s náhodně distribuovanými značkami v každé nominální oblasti může být stejné jako celkové osvětlení dosažené osvětlovacím systém s pravidelnou tečkovanou strukturou, např. zobrazenou na obr. 1 v patentové přihlášce EP-A0549679, nebo může být intenzivnější.

Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle vynálezu může být použit jako osvětlovací zařízení, např. pro prosvětlené displeje, nebo může tvořit osvětlenou polici, např. v ledničce.

Přehled obrázků na výkresech

Za účelem lepšího pochopení vynálezu bude v následující části této přihlášky vynálezu uveden popis příkladů provedení vynálezu, ve kterém jsou učiněny odkazy na přiložené výkresy, na kterých obr. 1 zobrazuje řez osvětlovacím systémem podle vynálezu, obr. 2 zobrazuje příklad provedení struktury náhodně distribuovaných značek na povrchu světlopropustné desky, obr. 3 zobrazuje půdorysný pohled na obroušenou osvětlenou světlopropustnou desku, jejíž oba povrchy jsou upraveny podle vynález, obr. 4 zobrazuje půdorysný pohled na obroušenou osvětlenou světlopropustnou desku, jejíž oba povrchy jsou upraveny podle stavu techniky.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Světlopropustná deska 10 zobrazená na obr. 1 je tvořena deskou s rozměry 420 x 610 x 10 mm vyrobenou litím z čirého polymethylmethakrylátu (PMMA), přičemž přímo na její oba protilehlé povrchy 11, 12 jsou technikou sítového tisku natištěny značky bílé barvy. Z obr. 3 je zřejmá náhodná distribuce těchto značek na každém povrchu světlopropustné desky JO. Délka značek se pohybuje v rozmezí od 0,3 do 3 mm. Oba zdroje 14, 13 světla jsou tvořeny trubicovou zářivkou dostupnou pod označením Sylvania Luxline Plus Daylight Delux a mající následující provozní parametry:

-3 CZ 298480 B6 výstupní výkon = 18 W, hodnotu podání barev (Ra) = 86, teplotu chromatičnosti = 6500 K, a průměr trubce = 25 mm.

Každý z obou zdrojů 13, 14 světla probíhá podél jednoho z protilehlých okrajů světlopropustné desky 10 a je obklopen zrcadlovým hliníkovým reflektorem 15, 16.

Příklad 2

Upravená světlopropustná deska 10 z příkladu 1 byla obroušena na jejím vrchním povrchu. Obroušené plošky 17 až 22 mají formu šesti značek uspořádaných do trojúhelníku. Obr. 3 půdorysný pohled na vrchní povrch obroušené osvětlené světlopropustné desky _10.

Srovnávací příklad 3

Světlopropustná deska 10 z příkladu 1 byla nahrazena světlopropustnou deskou o stejných rozměrech, avšak upravenou natištěním pravidelné struktury teček bílé barvy, technikou sítového tisku, přímo na oba její povrchy 11, 12· Stupeň pokrytí barvou se mění v rozmezí od přibližně 3 do 16 % podél délky dráhy světla rovné 210 mm od každého ze dvou zdrojů 13, 14 světla tvořených trubicovými zářivkami. Délkou dráhy světla se projeden zdroj 13, 14 světla rozumí délka povrchu na jedné straně světlopropustné desky 10, ve které je emitováno světlo. Pro dva zdroje 13, 14 světla probíhající podél protilehlých okrajů světlopropustné desky 10 je délkou dráhy světla polovina vzdálenosti mezi oběma zdroji 13, 14 světla. Tečky jsou kruhové a jsou rovnoměrně uspořádány tak, že každá nejbližší sousední tečka je odsazena o vzdálenost 1,9 mm. Takto upravená světlopropustná deska 10 byla obroušena (obroušené plošky 23 a 27) stejně, jako byla obroušena světlopropustná deska 10 z příkladu 2. Obr.4 zobrazuje půdorysný pohled na vrchní povrch obroušené světlopropustné desky 10 z příkladu 3.

Při porovnání obr. 3 a 4 je zřejmé, že přerušení osvětlení způsobené obroušením je mnohem snadněji vizuálně rozpoznatelné ve srovnávacím příkladě zobrazeném na obr. 4. Na obr. 3 nejsou zřejmé žádné tmavé skvrny, které jsou přičítány rušivým rozptylovým strukturám.

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla, zahrnující světlopropustnou desku (10) a zdroj (13, 14) světla, kteiý je uspořádán v blízkosti okraje světlopropustné desky (10) a je přilehlý k tomuto okraji, vyznačený tím, že alespoň jeden ze dvou protilehlých povrchů (11, 12) světlopropustné desky (10) nese značky tak, že tyto značky jsou náhodně uspořádány uvnitř každé alespoň jedné nominální oblasti alespoň jednoho ze dvou protilehlých povrchů (11, 12), přičemž délka značek je v rozmezí od 0,1 do 10 mm.

2. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle nároku 1, vyznačený tím, že oba protilehlé povrchy (11, 12) světlopropustné desky (10) nesou uvedené značky.

3. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že oblast pokrytí značkami v každé nominální oblasti tvoří 0,1 až 99 % této každé nominální oblasti.

4. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle nároku 3, vyznačený tím, že oblast pokrytí značkami v každé nominální oblasti tvoří 1 až 40 % této každé nominální oblasti.

5. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že každá nominální oblast má stejnou velikost.

6. Osvětlovací systém s okrajovým zdroje světla podle nároků 1 až 4, vyznačený tím, že každá nominální oblast má rozdílnou velikost.

7. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle některého z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že oblast pokrytí značkami je stejná v každé nominální oblasti.

8. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle některého z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že oblast pokrytí značkami je rozdílná v každé nominální oblasti.

9. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle nároků 1 až 8, vyznačený tím, že délka značek jev rozmezí od 0,3 do 3 mm.

10. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle některého z nároků 1 až 9, vyznačený tím, že značky mají nepravidelný tvar.

11. Osvětlovací systém s okrajovým zdrojem světla podle některého z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že značky jsou technikou sítového tisku natištěny přímo na povrch (11, 12) světlopropustné desky (10).