PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60032180T2 25.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001264201
Titel LICHTLEITER MIT AUESSERER SCHUTZHUELLE
Anmelder 3M Innovative Properties Co., St. Paul, Minn., US
Erfinder HOFFMAN, Joseph A., Saint Paul, MN 55133-3427, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60032180
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 25.07.2000
EP-Aktenzeichen 009506627
WO-Anmeldetag 25.07.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/20220
WO-Veröffentlichungsnummer 2001071396
WO-Veröffentlichungsdatum 27.09.2001
EP-Offenlegungsdatum 11.12.2002
EP date of grant 29.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.10.2007
IPC-Hauptklasse G02B 5/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F21V 8/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Lichtleiter zum Übertragen und/oder Verteilen von Licht. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen Lichtleiter, der Licht durch innere Totalreflexion transportiert.

Allgemeiner Stand der Technik

Lichtleiter (d.h., Lichtröhren, Lichtkanäle oder Lichtrohre) werden gewöhnlich verwendet, um Licht mit verhältnismäßig geringen Übertragungsverlusten von einer Lichtquelle (z.B. einer Hochleistungsbirne) zu einer entfernten Stelle zu übertragen. Lichtleiter können auch verwendet werden, um dekoratives oder funktionelles Licht wirksam über verhältnismäßig große Flächen zu verteilen.

Ein allgemeiner Lichtleiteraufbau weist eine rohrförmige Wand auf, die eine nichtstrukturierte Innenseite und eine strukturierte Außenseite aufweist. Die nichtstrukturierte Seite ist im Allgemeinen glatt, während die strukturierte Seite herkömmlich eine lineare Anordnung von Prismen aufweist, die in einer parallelen Beziehung nebeneinander angeordnet sind, um mehrere dreieckige Rillen zu bilden, die entlang der Länge des Lichtleiters verlaufen. Licht, das den Lichtleiter in einem annehmbaren Winkelbereich betritt, wird durch innere Totalreflexion aufgenommen, während es sich die Länge des Lichtleiters entlang bewegt. Ein beispielhafter Lichtleiter, wie er oben beschrieben ist, ist in US-A-4,805,984 offenbart.

Es wurden verschiedenste Techniken verwendet, um Licht zum Zweck des Beleuchtens einer Fläche von einem Lichtleiter zu verteilen. Eine Technik umfasst ein derartiges Ändern der Prismen (z.B. durch Abrunden der Prismenecken, Abschleifen der Prismen, völliges Entfernen ausgewählter Prismen, usw.), dass Licht durch die geänderten Bereiche abgegeben wird. Eine andere Technik umfasst das Anordnen eines Lichtextraktors im Lichtleiter. Typischerweise ist der Extraktor ein Streifen oder ein Blatt eines Materials (z.B. "SCOTCH-CAL EXTRACTOR FILMTM"), das dazu konfiguriert ist, das Licht in einem Winkel außerhalb des Winkelbereichs der inneren Totalreflexion zur Lichtleiterwand zu reflektieren. Wenn das Licht auf eine solche Weise reflektiert wird, wird das innere Reflexionsvermögen des Lichtleiters verringert, wodurch Licht gestattet wird, durch die Wand des Leiters zu entweichen, um eine dekorative oder funktionelle Beleuchtung bereitzustellen.

Lichtleiter werden gewöhnlich unter Verwendung eines optischen Beleuchtungsfilms (OLF) hergestellt. Ein typischer OLF ist aus einem verhältnismäßig dünnen Bogen eines durchsichtigen Materials (z.B. Acryl oder Polycarbonat) hergestellt, wobei an einer Seite des Bogens eine lineare Anordnung von Prismen geprägt oder auf eine andere Weise gebildet ist. Der Bogen des Materials ist typischerweise ausreichend biegsam, um zu gestatten, dass der OLF aufgerollt wird, um einen Lichtleiter in der Form eines Rohrs zu bilden. OLFs, die zur Verwendung bei der Herstellung von Lichtleitern geeignet sind, sind in US-A-4,906,070 und US-A-5,056,892 offenbart.

EP-A-0 290 267 offenbart eine faltbare Lichtröhre, die so aufgebaut ist, dass sie zusammengefaltet werden kann, um für den Versand flach zu liegen, aber leicht zu einem Rohr zur Verwendung als Beleuchtungskörper erweitert werden kann, wenn sie z.B. an einer Decke aufgehängt ist. Diese faltbare Lichtröhre kann mit Halterungen in der Form von Drahtösen versehen sein, wobei nach Bedarf eine oder mehrere derartige Ösen verwendet werden können, um zu verursachen, dass die Lichtröhre die gewünschte Form behält.

US-A-5,784,517 offenbart einen Lichtleiter, der eine Wand aufweist, die eine im Allgemeinen glatte Innenseite und eine strukturierte Außenseite aufweist, wobei die strukturierte Außenseite mehrere Prismen aufweist, die Rillen definieren, welche sich entlang einer Länge des Lichtleiters erstrecken, und der eine Halterung aufweist, die die äußere Hülse umgibt, um den hohlen Lichtleiter in einer elastisch verformten Konfiguration zu halten.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die Erfindung schafft ein wie in Anspruch 1 definiertes Lichtverteilungssystem. Einzelne Ausführungsformen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Nach der vorliegenden Erfindung weist das Lichtverteilungssystem eine Halterung auf, die sich in der Längsrichtung erstreckt. Diese Halterung umgibt eine biegsame schützende äußere Hülse, die wiederum einen biegsamen hohlen Lichtleiter des Lichtverteilungssystems umgibt. Indem sie die äußere Hülse umgibt, hält die sich in der Längsrichtung erstreckende Halterung den Lichtleiter in einer elastisch verformten, im Allgemeinen nichtzylinderförmigen Konfiguration.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen, die in diese Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen mehrere Gesichtspunkte der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären. Eine kurze Beschreibung der Zeichnungen lautet wie folgt:

1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung;

2 ist eine Endansicht der Beleuchtungsvorrichtung von 1;

3 ist eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie 3-3 von 2;

4 ist eine Draufsicht, die einen Lichtleiter zeigt, der ein Lichtextraktionsmuster aufweist, wobei der dargestellte Lichtleiter in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt wurde;

5 ist eine Draufsicht, die einen anderen Lichtleiter zeigt, der ein Lichtextraktionsmuster aufweist, wobei der dargestellte Lichtleiter in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt wurde;

6 ist eine Draufsicht, die noch einen anderen Lichtleiter zeigt, der ein Lichtextraktionsmuster aufweist, wobei der dargestellte Lichtleiter in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt wurde;

7 ist eine Draufsicht, die einen weiteren Lichtleiter zeigt, der ein Lichtextraktionsmuster aufweist, wobei der dargestellte Lichtleiter in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt wurde;

8 ist eine Draufsicht, die einen zusätzlichen Lichtleiter zeigt, der ein Lichtextraktionsmuster aufweist, wobei der dargestellte Lichtleiter in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt wurde;

9 ist eine Endansicht einer anderen Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung ein Muster von Lichtabgabestrukturen aufweist, die an einem Einsatz bereitgestellt sind, welcher in einen Lichtleiter eingesetzt ist;

10 ist eine Endansicht einer weiteren Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung einen Lichtleiter aufweist, der ein Muster von diskreten Abtragungen aufweist, um Licht vom Lichtleiter freizugeben;

11 ist eine Endansicht einer anderen Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung einen Lichtleiter aufweist, der ein Muster von Punkten aufweist, die an seiner Außenfläche bereitgestellt sind, um Licht vom Lichtleiter freizugeben;

12 ist eine Endansicht einer anderen Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine äußere Hülse aufweist, die an einen inneren Lichtleiter gebunden ist;

13 ist eine Endansicht einer weiteren Beleuchtungsvorrichtung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung einen Lichtleiter aufweist, der von einer äußeren Hülse umgeben ist, die ein Muster von rückstrahlenden Punkten aufweist;

14A zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer quadratischen Halterung angebracht ist;

14B zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer dreieckigen Halterung angebracht ist;

14C zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer rechteckigen Halterung angebracht ist;

14D zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer kuppelförmigen Halterung angebracht ist;

14E zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer Halterung zur Anbringung in einer Ecke angebracht ist;

15A zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, die in einer zweiteiligen Halterung angebracht ist;

15B ist eine Endansicht der Beleuchtungsvorrichtung von 15A; und

16 zeigt ein Paar von Beleuchtungsmodulen.

Ausführliche Beschreibung

Nun wird ausführlich auf beispielhafte Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, die in 14A bis E und 15A bis B der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer dies möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen über die Zeichnungen hinweg verwendet werden, um auf die gleichen oder ähnliche Teile zu verweisen. Es muss bemerkt werden, dass die Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtungen, die in 1 bis 13 und 16 gezeigt sind, in Verbindung mit jeder der in 14A bis E, 15A und 15B gezeigten Halterungen verwendet werden können.

1 bis 3 veranschaulichen eine Beleuchtungsvorrichtung 20. Die Beleuchtungsvorrichtung 20 weist einen hohlen, rohrförmigen Lichtleiter 22 auf, der von einer biegsamen, schützenden äußeren Hülse 24 umgeben ist. Der Lichtleiter 22 weist eine zylinderförmige Wand 26 auf, die eine strukturierte Außenfläche 28 und eine im Allgemeinen glatte Innenfläche 30 aufweist. Die strukturierte Außenfläche 28 weist eine lineare Anordnung von Prismen 32 (z.B. rechtwinkelige gleichschenkelige Prismen oder andere Arten von Prismen) auf, die in einer parallelen Beziehung nebeneinander angeordnet sind, um mehrere Rillen 34 zu bilden, die entlang der Länge des Lichtleiters 22 verlaufen. Der Lichtleiter 22 ist so konfiguriert, dass einfallendes Licht, das sich durch den Lichtleiter 22 bewegt, innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs im Lichtleiter 22 eine innere Totalreflexion erfahren wird. Zum Beispiel wird wie in 3 gezeigt Licht, das in einem Winkel von weniger als &thgr; auf die Innenfläche 30 des Lichtleiters 22 trifft, im Lichtleiter 22 eine innere Totalreflexion erfahren. Der Winkel &thgr; ist als der Arcussinus des Verhältnisses des Brechungsindex des umgebenden Mediums (typischerweise Luft) zu jenem des Wandmaterials definiert. Wenn der Brechungsindex des dielektrischen Materials 1,5 ist, wie dies für Acrylkunststoff der Fall ist, beträgt &thgr; etwa 27,5 Grad.

Das bestimmte Material, das für die Wand 26 des Lichtleiters 22 verwendet wird, kann unterschiedlich sein, doch für die meisten Anwendungen ist bevorzugt, dass das Material im Allgemeinen biegsam und durchsichtig ist. Beispielhafte Arten von Material beinhalten Polymermaterialien oder Glas. Nützliche Polymermaterialien beinhalten Acryle und Polycarbonate, die Nennbrechungsindizes von 1,49 bzw. 1,58 aufweisen. Andere nützliche Polymere sind Polypropylene, Polyurethane, Polystyrole, Polyvinylchloride, und dergleichen. Das bestimmte gewählte Material ist nicht von Bedeutung, solange es die beschriebene Funktion bereitstellt. Eine beispielhafte Art von Produkt, das zur Verwendung bei der Herstellung der zylinderförmigen Wand 26 geeignet ist, ist der von der 3M Corporation, St. Paul, Minnesota erhältliche optische Beleuchtungsfilm (OLF).

Es gibt eine Anzahl unterschiedlicher Weisen zur Massenherstellung der zylinderförmigen Wand 26 des Lichtleiters 22. Zum Beispiel offenbaren US-A-3,689,346, US-A-4,244,683, und US-A-4,576,850 allesamt Techniken, die zur Herstellung der zylinderförmigen Wand 26 geeignet sind. Der bestimmte Herstellungsvorgang ist nicht wesentlich und ist eine Frage der Wahl auf Basis der Wirtschaftlichkeit und der Verfügbarkeit.

Zur Herstellung des Lichtleiters 22 unter Verwendung des OLF wird der OLF vorzugsweise zu einer rohrförmigen Konfiguration aufgerollt oder gewickelt, wobei eine Längsnaht des Rohrs durch herkömmliche Techniken wie etwa Ultraschallschweißen, Klebstoff, Klebeband, oder Klammern befestigt wird. In einigen Ausführungsformen können die Längskanten des Rohrs überlappend sein. In anderen Ausführungsformen kann die zylinderförmige Wand 26 über den Kontakt mit der schützenden Hülse 24 in der rohrförmigen Konfiguration gehalten werden.

Obwohl es bequem ist, wenn der Lichtkanal 22 aus biegsamem OLF hergestellt wird, könnten auch andere Strukturen verwendet werden. Zum Beispiel kann der Lichtleiter 22 extrudiert oder gegossen sein, um ein biegsames einheitliches Element bereitzustellen.

Die Dicke der zylinderförmigen Wand 26 des Lichtleiters 22 ist nicht besonders wesentlich. Doch in einer nicht beschränkenden Ausführungsform weist die zylinderförmige Wand 26 eine Nenndicke von etwa 0,4 mm (0,015 eines Inchs) auf und weist sie 30 Prismen pro cm (70 Prismen pro Inch) auf. Eine derartige Ausführungsform zeigt eine ausreichende Biegsamkeit, um fähig zu sein, zu einem zylinderförmigen Lichtleiter aufgerollt zu werden, der einen Mindestdurchmesser von ungefähr drei Inch aufweist. Zusätzlich wird ein derartiger Film genügend starr und selbsttragend sein, um seine Form zu bewahren, wenn er zu einem zylinderförmigen Lichtleiter aufgerollt wird, der einen Durchmesser von mindestens 18 Inch aufweist.

Die Beleuchtungsvorrichtung 20 weist vorzugsweise auch mehrere Lichtabgabestrukturen auf, um zu verursachen, dass Licht durch die zylinderförmige Wand 26 des Lichtleiters 22 übertragen oder abgegeben wird. Wie in 1 bis 3 gezeigt weisen die Lichtabgabestrukturen mehrere Punkte 36 auf, die entlang der glatten Innenfläche 30 der zylinderförmigen Wand 26 bereitgestellt sind. Die Punkte 36 können jede beliebige Anzahl von unterschiedlichen Arten von verhältnismäßig kleinen, diskreten, nichtverbundenen Abgabestrukturen aufweisen, die fähig sind, Licht zu einem Winkel, der größer als &thgr; ist, zu reflektieren oder zu brechen, damit das Licht durch die zylinderförmige Wand 26 abgegeben werden kann. Wie in 1 gezeigt sind die Punkte 36 im Allgemeinen rund. Man wird jedoch verstehen, dass die Punkte jede beliebige Anzahl von unterschiedlichen Formen aufweisen können. Beispielhafte andere Arten von Formen beinhalten Rauten, Achtecke, Dreiecke, Rechtecke, Kreuze, Ellipsen, nichtsymmetrische Formen, usw.

Abhängig von der Menge des Lichts, deren Extraktion aus dem Lichtleiter 22 gewünscht ist, kann die Punktkonzentration verändert werden. Durch Erhöhen der Punktkonzentration wird mehr Licht aus dem Lichtleiter 22 extrahiert. Durch Verringern der Punktkonzentration wird weniger Licht aus dem Lichtleiter extrahiert.

Der Ausdruck "Punktkonzentration" soll die Fläche der Punktbedeckung bedeuten, die pro Einheitsfläche der glatten Innenfläche 30 bereitgestellt ist. Die Punktkonzentration kann durch zahlreiche unterschiedliche Techniken verändert werden. Zum Beispiel kann die Punktkonzentration durch Beibehalten einer konstanten Anzahl von Punkten pro Einheitsfläche der Innenfläche 30 und Vergrößern der relativen Größe der Punkte erhöht werden. Alternativ kann die Punktkonzentration durch Beibehalten einer gleichmäßigen Punktgröße und Erhöhen der Anzahl der Punkte pro Einheitsfläche der Innenfläche 30 erhöht werden. Und ferner kann gleichzeitig sowohl die Größe der Punkte als auch die Anzahl der Punkte pro Einheitsfläche verändert werden, um gewünschte Beleuchtungserscheinungen zu erreichen.

In einer Ausführungsform sind die Punkte 36 entlang von Linien angeordnet, die eine Beabstandung von etwa 8 Linien pro cm (20 Linien pro Inch) aufweisen, und stellen die Punkte pro Linie eine Abdeckung von 5 bis 50 Prozent bereit. In anderen Ausführungsformen kann eine Linienabdeckung von 0 bis 100 Prozent bereitgestellt sein. Indem die Punkte 36 über die Innenfläche 30 verteilt werden, und die Punkte 36 verhältnismäßig klein gehalten werden, kann Licht im Allgemeinen gleichmäßig aus dem Lichtleiter 22 extrahiert werden, ohne jegliche nach außen hin sichtbare Ränder oder Unterbrechungen in der Beleuchtung zu schaffen. Mit anderen Worten können die Punkte 36 verwendet werden, um eine Beleuchtung ohne jegliche diskrete oder abrupte Schwankungen in der Beleuchtung bereitzustellen (z.B. können merkliche Ränder wie etwa jene, die durch Extraktoren vom Blatt- oder Streifentyp verursacht werden, beseitigt werden). Die Punkte 36 können auch verwendet werden, um eine Extraktion von 360 Grad durch den Lichtleiter 22 bereitzustellen (d.h., Licht wird über den gesamten Umfang des Lichtleiters 22 abgegeben). Die Punkte 36 können ferner in nichtzylinderförmigen Lichtleitern verwendet werden, um eine Lichtextraktion von 360 Grad bereitzustellen. Für eine derartige Ausführungsform wird Licht über einen gesamten Umfang des Lichtleiters extrahiert, ohne jegliche merkliche Lücken oder Unterbrechungen in der Beleuchtung zu erzeugen. Wenn der Lichtkanal zum Beispiel rechteckig ist, wird Licht von allen vier Seiten des Lichtleiters extrahiert, ohne jegliche merkliche Lücken oder Unterbrechungen in der Beleuchtung zu erzeugen. In alternativen Ausführungsformen können die Punkte selektiv positioniert sein, um nur ein Teilbogensegment des hohlen Lichtleiters zu bedecken. Um zum Beispiel Licht aus einem bestimmten Bogenabschnitt des Lichtleiters zu leiten, können die Punkte nur auf die Hälfte des hohlen Lichtleiters gedruckt sein (d.h., können die Punkte auf ein Bogensegment von 180 Grad des Lichtleiters gedruckt sein). In noch anderen Ausführungsformen kann das Punktmuster nur an ausgewählten Bereichen des Lichtleiters bereitgestellt sein, um eine gewünschte Beleuchtungswirkung oder ein Muster (z.B. eine spiralförmige Wellenform, Streifen, usw.) bereitzustellen.

Vorzugsweise werden die Punkte 36 direkt auf die glatte Innenfläche 30 des Lichtleiters 22 aufgebracht, gesprüht, abgelagert, gedruckt, als Partikel abgelagert, pulverbeschichtet, farbgespritzt oder auf eine andere Weise bereitgestellt. Zum Beispiel können die Punkte 36 direkt auf die glatte Innenfläche 30 der zylinderförmigen Wand 26 gedruckt (z.B. lasergedruckt, tintenstrahlgedruckt, digital gedruckt, siebgedruckt, usw.) werden. Thermodrucker und Thermotintenstrahldrucker könnten ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise werden die Punkte 36 auf die glatte Innenfläche 30 gedruckt, während die zylinderförmige Wand 26 flach gelegt ist. Nach dem Drucken kann die zylinderförmige Wand 26 aufgerollt werden, um den rohrförmigen Lichtleiter 22 zu bilden.

Die Punkte 36 sind vorzugsweise aus einem durchscheinenden Material hergestellt, das fähig ist, Licht sowohl zu reflektieren als auch zu brechen (d.h., zu übertragen). Zum Beispiel wird wie in 3 gezeigt ein Lichtstrahl 38, der auf einen der Punkte 36 trifft, sowohl diffus reflektiert oder zerstreut (wie durch die Strahlen 40 gezeigt) als auch gebrochen (wie durch die Strahlen 42 gezeigt). Die Strahlen 40 und 42 sind in einem Winkel gerichtet, der größer als &thgr; ist, so dass die Strahlen durch die zylinderförmige Wand 26 des Lichtleiters 22 entweichen. Die Punkte 36 können aus jeder beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Arten von reflektierenden/brechenden Beschichtungen, Tinten, Farben oder Lacken hergestellt sein. Ein diffus reflektierendes Material wie etwa Titandioxid ist bevorzugt. Die Punkte 36 sind vorzugsweise ausreichend dünn, um einen gewissen Grad an Durchscheinbarkeit sicherzustellen. Wenn zum Beispiel Titandioxid verwendet wird, weisen die Punkte 36 vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 10 bis 15 Mikron auf. Die Kombination aus reflektiertem und gebrochenem Licht, die aus dem Lichtleiter 22 entweicht, hilft bei der Bereitstellung einer gleichmäßigeren Erscheinung für den Lichtleiter 22.

Da Licht abgegeben wird, während sich das Licht durch den Lichtleiter 22 bewegt, nimmt die Stärke des Lichts im Lichtleiter 22 entlang der Länge des Lichtleiters 22 ab. Es ist jedoch häufig erwünscht, die Helligkeit des Lichts entlang der Länge des Lichtleiters 22 im Wesentlichen konstant zu gestalten. Die Helligkeit des abgegebenen Lichts an einem bestimmten Punkt entlang der Länge des Lichtleiters 22 ist eine Funktion der Stärke des Lichts im Lichtleiter 22 an diesem Punkt. Durch das Erhöhen der Konzentration der Lichtabgabemechanismen entlang der Länge des Lichtleiters 22 in Übereinstimmung mit der Abnahme der Lichtstärke ist es möglich, entlang der Lichtleiterlänge eine konstante Helligkeit beizubehalten.

4 zeigt ein Muster von Punkten 36, das mit dem Lichtleiter 22 verwendet werden kann. Wie in 4 gezeigt wurde die zylinderförmige Wand 26 des Lichtleiters 22 in der Längsrichtung geschnitten und mit der glatten Innenfläche 30 nach oben gerichtet flach gelegt. Der Lichtleiter 22 weist eine Länge L und einen Umfang C auf. Das besondere Muster von 4 ist dazu geeignet, entlang der Länge des Lichtleiters 22 eine gleichmäßige Helligkeit bereitzustellen, wenn der Lichtleiter 22 mit einer einzelnen Lichtquelle 44 verwendet wird. Der Lichtleiter 22 weist ein erstes Ende 46 auf, das einem zweiten Ende 48 gegenüberliegend angeordnet ist. Das erste Ende 46 ist am dichtesten an der Lichtquelle 44 angeordnet. Die Punktkonzentration 36 nimmt entlang eines Gradienten, der sich entlang der Länge L vom ersten Ende 46 zum zweiten Ende 48 erstreckt, allmählich zu.

Wie in 4 gezeigt wird durch das Erhöhen der Punktkonzentration entlang der Länge L im Verhältnis zur Abnahme der Lichtstärke im Lichtleiter 22 eine gleichmäßige Lichthelligkeit bereitgestellt. Die Punkte an einem bestimmten Punkt entlang der Länge sind im Allgemein gleichmäßig um den Umfang C des Lichtleiters 22 verteilt. Diese Konfiguration stellt eine im Allgemeinen gleichmäßige 360-Grad-Beleuchtung/Extraktion entlang der gesamten Länge L des Lichtleiters 22 bereit.

5 zeigt einen anderen Lichtleiter 122. Der Lichtleiter 122 wurde in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt, damit eine Länge L und ein Umfang C des Lichtleiters 122 gezeigt sind. Die Länge L erstreckt sich zwischen den ersten und zweiten Enden 146 bzw. 148 des Lichtleiters 122. Ein Muster von Lichtextraktionspunkten 36 ist an einer glatten Innenfläche 130 des Lichtleiters 122 bereitgestellt. Das Muster der Punkte 36 weist einen Konzentrationsgradienten auf, der sich entlang der Länge L des Lichtleiters 122 erstreckt. Der Gradient ist dazu geeignet, entlang der Länge L des Lichtleiters 122 eine gleichmäßige Helligkeit bereitzustellen, wenn an beiden Enden 146 und 148 Lichtquellen 144 angeordnet sind. Zur Bereitstellung einer gleichmäßigen Helligkeit nimmt die Punktkonzentration allmählich oder progressiv zu, während sich der Lichtleiter 122 von den Enden 146, 148 zur Mitte der Länge L hin erstreckt. Daher befindet sich die größte Konzentration von Punkten 36 in der Mitte des Lichtleiters 122. Diese besondere Konfiguration kann auch verwendet werden, um eine gleichmäßige Beleuchtung von einem Lichtleiter bereitzustellen, der eine zurückstrahlende Endkappe aufweist, die der Lichtquelle gegenüberliegend angeordnet ist.

6 veranschaulicht einen anderen Lichtleiter 222. Ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen wurde der Lichtleiter 222 in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt, wobei eine glatte Innenfläche 230 nach oben gerichtet ist. Der Lichtleiter 222 weist einen Umfang C und eine Länge L auf. Ähnlich wie bei der Ausführungsform von 4 ist der Lichtleiter 222 dazu geeignet, Licht entlang seiner Länge L mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Helligkeit auszustrahlen, wenn er mit einer einzelnen Lichtquelle 244 verwendet wird. Um diese Gleichmäßigkeit zu erreichen, ist an der glatten Innenfläche 230 ein Muster von Punkten 36 bereitgestellt. Das Muster der Punkte 36 weist einen Konzentrationsgradienten auf, der zunimmt, während sich der Lichtleiter 222 längsgerichtet von der Lichtquelle 244 weg erstreckt. Das Muster der Punkte 36 weist auch einen zweiten Konzentrationsgradienten auf, der sich in einer Umfangsrichtung entlang des Lichtleiters 222 verändert. Zum Beispiel sind die Punkte 36 derart angeordnet, dass die Punktkonzentration progressiv zunimmt, während sich der Lichtleiter 222 von den Rändern 250, 252 in der Längsrichtung zu einer Mittellinie 254 des Lichtleiters 222 in der Längsrichtung hin erstreckt. Im Wesentlichen ist der umfängliche Punktgradient über den längsgerichteten Punktgradienten gelegt. Der längsgerichtete Punktgradient stellt eine gleichmäßige Helligkeit entlang der Länge des Lichtleiters 222 bereit. Der umfängliche Punktgradient verursacht, dass von einer Seite des Lichtleiters 22 ein größeres Ausmaß an Licht abgegeben wird, wodurch eine gerichtete Beleuchtungswirkung geschaffen wird. Eine derartige gerichtete Beleuchtung ist nützlich, wenn der Lichtleiter 222 an einer Struktur wie einer Decke oder einer Wand angebracht ist. Für derartige Anwendungen kann eine Mehrheit des Lichts von der Decke oder der Wand weg gerichtet werden, um das Ausmaß der funktionellen Beleuchtung, die durch den Lichtleiter 222 erzeugt wird, zu maximieren. Für diese Anwendung kann es erwünscht sein, dass die Punkte bei der höchsten Punktkonzentration in erster Linie rückstrahlend und weniger durchscheinend sind, um sicherzustellen, dass eine Mehrheit des extrahierten Lichts zu einer Seite des Lichtleiters 222 hin reflektiert wird.

7 veranschaulicht einen anderen Lichtleiter 322. Der Lichtleiter 322 wurde in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt, wobei eine glatte Innenfläche 330 nach oben gerichtet ist. Der Lichtleiter 322 definiert eine Länge L und einen Umfang C. An der Innenfläche 330 wurden mehrere Abgabestrukturen in der Form von Linien 36' bereitgestellt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform von 6 sind die Linien 36' angeordnet, um einen Zweirichtungsgradienten bereitzustellen, der dazu geeignet ist, entlang der Länge L des Lichtleiters 322 Licht mit gleichmäßiger Helligkeit bereitzustellen, und auch einen größeren Lichtausgang von einer Seite des Lichtleiters 322 bereitzustellen. Die Linien 36' weisen umfängliche Linien 36c auf, die progressiv enger beabstandet sind, während sich der Lichtleiter 322 von einer Lichtquelle 344 weg erstreckt. Die Linien 36' weisen auch längsgerichtete Linien 36l auf, die progressiv enger beabstandet sind, während sich der Lichtleiter 322 zu einer Mittellinie 354 des Lichtleiters 322 in der Längsrichtung hin erstreckt. Das Linienmuster stellt eine ähnliche Beleuchtungswirkung wie das Punktmuster der Ausführungsform von 6 bereit. Man wird verstehen, dass die Linien 36' durch eine beliebige der verschiedenen Techniken, die vorher in Bezug auf die Punkte 36 beschrieben wurden, auf den Lichtleiter 322 aufgebracht werden können.

8 veranschaulicht einen anderen Lichtleiter 422. Der Lichtleiter 422 wurde in der Längsrichtung geschnitten und flach gelegt, wobei eine glatte Innenfläche 430 nach oben gerichtet ist. Der Lichtleiter 422 definiert eine Länge L und einen Umfang C. Der Lichtleiter 422 weist ein Muster von Punkten 36 auf, die in einem Konzentrationsgradienten angeordnet sind, der progressiv zunimmt, während sich der Lichtleiter 422 längsgerichtet von einer Lichtquelle 444 weg erstreckt.

Ähnlich wie bei den vorherigen Ausführungsformen hilft der Konzentrationsgradient dabei, den Lichtleiter 422 entlang seiner Länge L mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Helligkeit zu versehen. Das Punktmuster weist auch einen Bereich 423 auf, der eine höhere Punktkonzentration als umgebende Bereiche aufweist. Der Bereich 423 definiert ein Bild (z.B. den Buchstaben "A"), das über den Punktgradienten, welcher sich entlang der Länge L des Lichtleiters 422 erstreckt, gelegt ist. Der Bereich 423 verursacht, dass im Bereich 423 mehr Licht extrahiert wird, als in den umgebenden Bereichen, wodurch verursacht wird, dass das Bild durch den Lichtleiter 422 sichtbar ist. Man wird verstehen, dass jede beliebige Anzahl von unterschiedlichen Arten von Bildern dargestellt werden kann, wie etwa Buchstaben, Zahlen, Symbole, graphische Darstellungen, Bildgestaltungen, Designs, usw.

Hinsichtlich der Ausführungsform von 8 kann erwünscht sein, über eine äußere schützende Hülse zu verfügen, die ein Bild (z.B. ein digitales Bild, das auf die Hülse gedruckt ist oder auf einen Einsatz, der zwischen der Hülse und dem Lichtleiter 422 angeordnet ist, gedruckt ist) aufweist, das dem Bereich 423 mit der höheren Punktkonzentration entspricht. Zum Beispiel kann das Bild einen durchsichtigeren Bereich (d.h., einen Bereich, der durchsichtiger ist oder weniger Licht als ein umgebender Bereich absorbiert) aufweisen, der mit dem Bereich 423 ausgerichtet ist. Die Ausrichtung zwischen dem durchsichtigen Bereich und dem Bereich 423 kann durch Anordnen des durchsichtigen Bereichs direkt über dem Bereich 423, damit Licht, das durch den Bereich 423 gebrochen wird, durch den durchsichtigeren Bereich gerichtet wird, bereitgestellt werden. Alternativ kann der durchsichtige Bereich direkt gegenüber dem Bereich 423 angeordnet sein, damit Licht durch den Bereich 423 über den Lichtleiter und durch den durchsichtigen Bereich reflektiert wird. Der durchsichtigere Bereich kann die gleiche Form wie der Bereich 423 aufweisen, oder die beiden Formen können unterschiedlich sein.

Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird man verstehen, dass die Lichtleiter 122, 222, 322 und 422 strukturierte Außenseiten aufweisen, die den dargestellten Innenseiten 130, 230, 330 und 430 gegenüberliegen. Die strukturierten Außenseiten sind vorzugsweise der Außenseite 28 des Lichtleiters 22 ähnlich.

9 zeigt eine andere Beleuchtungsvorrichtung 520. Die Beleuchtungsvorrichtung 520 weist einen Lichtleiter 522 auf, der von einer schützenden Hülse 524 umgeben ist. Ein durchsichtiger innerer Zylinder/Einsatz 525 ist im Lichtleiter 522 angeordnet. Ein Muster von Punkten 36 ist an einer inneren oder äußeren Fläche des Einsatzes 525 bereitgestellt. Man wird verstehen, dass das Muster der Punkte ein beliebiges der vorher beschriebenen Punktmuster wie auch andere Arten von Punktmustern aufweisen kann. In bestimmten Ausführungsformen kann der innere Einsatz 525 aus dem Inneren des Lichtleiters 522 herausnehmbar sein, wodurch das Einsetzen unterschiedlicher Extraktionseinsätze in den Lichtleiter 522 zum Erreichen unterschiedlicher Beleuchtungswirkungen gestattet wird. Der Extraktionseinsatz 525 ist auch in Kombination mit nahtlosen oder extrudierten Lichtleitern 522, bei denen es schwierig ist, Punktmuster auf eine glatte Innenfläche 530 des Lichtleiters 522 aufzubringen, besonders nützlich.

10 veranschaulicht eine andere Beleuchtungsvorrichtung 620. Die Beleuchtungsvorrichtung 620 weist einen Lichtleiter 622 auf, der von einer schützenden Hülse 624 umgeben ist. Der Lichtleiter 622 weist eine zylinderförmige Wand 626 auf, die eine strukturierte Außenfläche 628 und eine glatte Innenfläche 630 aufweist. An der Innenfläche 630 sind mehrere Lichtabgabepunkte 36'' gebildet. Die Punkte 36'' sind in der Form mehrerer abgetragener Vertiefungen oder Löcher, die in der Innenfläche 630 definiert sind. Die abgetragenen Punkte 36'' sind dazu geeignet, den Weg des Lichts in der Vorrichtung 620 zu ändern, damit das Licht aus der Vorrichtung 620 extrahiert wird. Man wird verstehen, dass die abgetragenen Punkte 36'' in jedem beliebigen der vorher beschriebenen Punktmuster wie auch in anderen Punktmustern angeordnet werden können.

11 zeigt eine andere Beleuchtungsvorrichtung 720. Die Beleuchtungsvorrichtung 720 weist einen Lichtleiter 722 auf, der von einer schützenden Hülse 724 umgeben ist. Der Lichtleiter 722 ist durch eine zylinderförmige Wand 726 gebildet, die eine strukturierte Außenfläche 728 und eine glatte Innenfläche 730 aufweist. Der Lichtleiter 722 weist auch mehrere Lichtabgabestrukturen auf, um zu verursachen, dass Licht durch die zylinderförmige Wand 726 abgegeben wird. Vorzugsweise weisen die Lichtabgabestrukturen ein Muster oder eine Anordnung von Punkten 36 auf, die an der strukturierten Außenfläche 728 der zylinderförmigen Wand 726 bereitgestellt sind. Man wird verstehen, dass die Punkte 36 auf eine Weise auf die Außenfläche 728 aufgebracht werden können, die den Techniken, welche für das Aufbringen von Punkten auf die Innenfläche 30 des Lichtleiters 22 von 1 bis 3 beschrieben wurden, ähnlich ist. Ferner wird man verstehen, dass jedes beliebige der Muster, die in 4 bis 8 gezeigt sind, wie auch andere Muster, auf die strukturierte Außenfläche 728 aufgebracht werden kann, um eine gewünschte Beleuchtungswirkung bereitzustellen. Die Punkte 36, die an der strukturierten Außenfläche 728 bereitgestellt sind, verringern das innere Reflexionsvermögen des Lichtleiters 722 in den gepunkteten Bereichen und schaffen im Wesentlichen ein Fenster, damit Licht durch Brechung aus dem Lichtleiter 722 entweichen kann.

Wie in 4 bis 8 gezeigt sind die Lichtabgabestrukturen in im Allgemeinen linearen Anordnungen angeordnet. Ungeachtet dessen, ob sich die Lichtabgabestrukturen nun an der glatten flachen Seite oder an der prismatischen Seite befinden, wird man verstehen, dass die Lichtabgabestrukturen 36 in alternativen Ausführungsformen zufälliger angeordnet sein können. Außerdem können die Lichtabgabestrukturen so angeordnet sein, dass sie keine 360-Grad-Lichtextraktion bereitstellen, oder dass sie keine Lichtextraktion entlang der gesamten Länge der Lichtleiter bereitstellen. Außerdem kann zur Bereitstellung einer gerichteten Beleuchtung ein Muster von Lichtabgabestrukturen an einem Teilbogen des Lichtleiters (z.B. auf einem 180-Grad-Bogen) bereitgestellt sein. In derartigen Ausführungsformen kann gegenüber dem gemusterten Teilbogen ein "Fenster" bereitgestellt sein, das von Lichtabgabestrukturen frei ist. Licht, das durch die Lichtabgabestrukturen reflektiert wird, wird durch das Fenster gerichtet. Ein Rückreflektor, der hinter dem gemusterten Teilbogen (z.B. auf der schützenden Hülse) bereitgestellt ist, kann verwendet werden, um das Licht weiter durch das Fenster zu richten.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist die äußere Hülse 24 der Beleuchtungsvorrichtung 20 vorzugsweise aus einem verhältnismäßig dünnen, biegsamen Material hergestellt. In einer nichtbeschränkenden Ausführungsform ist die Hülse 24 aus einem Bogen eines Polycarbonatmaterials hergestellt, der eine Dicke von etwa 0,5 cm (0,020 Inch) aufweist. In anderen Ausführungsformen kann die Dicke in einem Bereich von 0,2 mm bis 1 mm (0,008 bis 0,04 Inch) liegen. Die Hülse 24 ist vorzugsweise aufgerollt, um eine im Allgemeinen rohrförmige Form zu bilden, wobei die Längskanten der Hülse 24 an einer Längsnaht verbunden sind. Man wird verstehen, dass Klebstoff, Klebeband, Ultraschallschweißen oder Laserschweißen verwendet werden kann, um die Naht zu befestigen. In bestimmten Ausführungsformen können die Längskanten der Hülse 24 einander überlappen. In noch anderen Ausführungsformen kann die Hülse 24 extrudiert oder auf eine andere Weise als ein nahtloses, einheitliches Rohr gebildet werden.

In einigen Ausführungsformen kann die Hülse 24 durch Reibung um den Lichtleiter 22 gehalten werden. Alternativ zeigt 12 eine Beleuchtungsvorrichtung 20', bei der die Hülse 24 wie gemäß der Erfindung vorgesehen durch Klebstoff 60 mit dem Lichtleiter 22 verbunden ist. In dieser Ausführungsform bildet der Klebstoff 60 an drei oder mehr diskreten Stellen, die um den Außenumfang des Lichtleiters 22 beabstandet sind, Bindungen zwischen der Hülse 24 und dem Lichtleiter 22. Wie in dieser Ausführungsform gezeigt ist eine Mehrheit der Prismenspitzen an die äußere Hülse 24 gebunden (z.B. zeigt 12 alle Spitzen an die Hülse gebunden). Alternativ kann eine fortlaufende Beschichtung mit Klebstoff umfänglich auf den gesamten prismatischen Film oder einen Teil davon aufgebracht sein und sogar die Rillen füllen, solange zwischen dem Klebstoff und dem optischen Beleuchtungsfilm/prismatischen Film ein Unterschied im Brechungsindex besteht, damit die innere Totalreflexion und der Lichttransport erreicht wird. In bestimmten Ausführungsformen kann der Klebstoff verwendet werden, um eine Lichtextraktion aus dem Lichtleiter 22 bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen können Punkte oder andere Lichtabgabestrukturen wie die vorher beschriebenen verwendet werden, um eine Lichtextraktion bereitzustellen.

Man wird verstehen, dass die Hülse 24 durchsichtig sein kann. Natürlich können auch andere Oberflächenbeschaffenheiten (z.B. eine matte, eine gefärbte oder eine opake Oberflächenbeschaffenheit) verwendet werden. Zusätzlich kann die Innen- oder die Außenfläche der Hülse 24 eine Struktur aufweisen, um den Lichtkanal mit einer gewünschten Beleuchtungswirkung zu versehen. Zum Beispiel können Abschnitte (z.B. Teilbögen) der schützenden Hülse 24 mit einem rückstrahlenden Material wie etwa einem diffus rückstrahlenden Material (z.B. einem weißen Lack) oder einem spiegelnd rückstrahlenden Material (z.B. einer verspiegelten Fläche) beschichtet oder auf eine andere Weise damit versehen sein. In bestimmten Ausführungsformen kann ein rückstrahlendes Material (z.B. TyvekTM, hergestellt von DuPont, Wilmington, Delaware) zwischen der schützenden Hülse 24 und dem Lichtleiter 22 angeordnet sein. 13 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 20'', die ein an einer Innenfläche 25 der Hülse 24 bereitgestelltes Muster von rückstrahlenden oder durchscheinenden Punkten 36' aufweist. Vorzugsweise sind auch am Lichtleiter 22 mehrere Punkte 36 bereitgestellt, um Licht durch die Lichtleiterwand zu den Punkten 36' an der Hülse 24 zu richten. Die Punkte 36' können in einer Vielfalt von Mustern bereitgestellt sein, um der Vorrichtung 20'' eine gewünschte Erscheinung bereitzustellen. Zum Beispiel können die Punkte 36' an der Hülse in einem Gradienten angeordnet sein, der sich entlang der Länge der Vorrichtung 20'' erstreckt, um eine nichtgleichmäßige Beleuchtung bereitzustellen. Außerdem können die Punkte 36' an einem Teilbogen der Hülse bereitgestellt sein, oder in einem umfänglichen Gradienten angeordnet sein, um als Rückreflektoren für eine gerichtete Beleuchtung tätig zu sein. Zusätzlich kann die Mehrheit der Fläche 25 der Hülse 24 in noch anderen Ausführungsformen rückstrahlend sein, wobei im rückstrahlenden Material Öffnungen oder "Löcher" gemustert sind. Eine ähnliche Wirkung kann durch Anordnen eines rückstrahlenden Einsatzes, der mehrere Öffnungen aufweist, zwischen dem Lichtleiter 22 und der äußeren Hülse 24 bereitgestellt werden.

Die Hülse 24 ist wesentlich, da die strukturierte Seite 28 des Lichtleiters 22 leicht beschädigt werden kann und auch gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit empfindlich ist. Daher ist die Hülse 24 dazu tätig, die zerbrechliche Außenfläche 28 zu schützen. Die Hülse 24 hilft auch, die Handhabbarkeit der Beleuchtungsvorrichtung 20 zu verbessern.

Ein wichtiger Gesichtspunkt der Beleuchtungsvorrichtung 20 ist, dass der Lichtleiter 22 biegsam oder elastisch verformbar sein kann. Eine bevorzugte Verwendung der Vorrichtung 20 erfolgt in Kombination mit im Allgemeinen starren Halterungen, die fähig sind, die Beleuchtungsvorrichtung 20 in elastisch verformten, nichtzylinderförmigen Konfigurationen zu halten. 14A bis 14D veranschaulichen vier unterschiedliche Halterungen 62A bis 62D, die jeweils aus einem im Allgemeinen starren Polymermaterial hergestellt sind. Der Ausdruck "starr" soll bedeuten, dass die Halterungen eine ausreichende Stärke aufweisen, um die Beleuchtungsvorrichtung 20 in einer elastisch verformten, nichtzylinderförmigen Form zu halten.

Die Halterungen 62A bis 62D können durchsichtig oder opak sein, und können eine Vielfalt von unterschiedlichen Arten von Oberflächenbeschaffenheiten wie etwa matte Oberflächenbeschaffenheiten, gefärbte Oberflächenbeschaffenheiten oder eine Vielfalt von schmückenden Gestaltungen aufweisen. Wie in 14A bis 14D gezeigt kann jede der Halterungen 62A bis 62D als ein einzelnes Stück extrudiert sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 20 (schematisch gezeigt) kann in eine beliebige der Halterungen 62A bis 62D eingesetzt werden. Zum Beispiel wird die Beleuchtungsvorrichtung 20 vorzugsweise verformt und in Längsrichtung in oder durch die Halterungen 62A bis 62D geschoben. Während des Einsetzvorgangs verhindert die schützende Hülse 24, dass die strukturierte Außenfläche 28 des Lichtleiters 22 beschädigt wird. Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 20 in die Halterung 62A eingesetzt ist, hält die Halterung 62A die Vorrichtung 20 in einer elastisch verformten Konfiguration mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt. Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 20 in die Halterung 62B eingesetzt ist, wird die Vorrichtung 20 durch die Halterung 62B in einer elastisch verformten Konfiguration mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt gehalten. Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 20 in die Halterung 62C eingesetzt ist, wird die Vorrichtung 20 durch die Halterung 62C in einer elastisch verformten Konfiguration mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt gehalten. Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 20 in die Halterung 62D eingesetzt ist, wird die Vorrichtung 20 durch die Halterung 62D in einer elastisch verformten Konfiguration mit einem im Wesentlichen kuppelförmigen Querschnitt gehalten.

14E veranschaulicht eine Halterung 62E, die dazu geeignet ist, den Lichtleiter 22 in einer Ecke anzubringen. Die Halterung 62E ist dazu geeignet, die Beleuchtungsvorrichtung 20 in einer im Wesentlichen dreieckigen Konfiguration zu halten. Vorzugsweise sind mindestens an einem Ende der Beleuchtungsvorrichtung 20 Glühbirnen 70 bereitgestellt. Um Licht von der Ecke weg zu richten, weist die Beleuchtungsvorrichtung 20 vorzugsweise einen Zweirichtungs-Punktgradienten auf, der dazu konfiguriert ist, Licht von der Ecke weg in eine Richtung zu richten, die allgemein durch den Pfeil 72 angegeben ist. Ein derartiger Zweirichtungsgradient ist in 6 gezeigt. Vorzugsweise befindet sich eine höchste Konzentration von Punkten neben dem Bereich 74 der Beleuchtungsvorrichtung 20.

15A zeigt eine Halterung 62F, die zwei gesonderte gegenüberliegende Stücke 90 aufweist, um die Beleuchtungsvorrichtung 20 zu halten. Ähnlich wie die vorherigen Halterungen sind die Stücke 90 vorzugsweise lichtdurchlässig (z.B. durchsichtig, opak, usw.). Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 20 in die Halterung 62F eingesetzt ist, werden die beiden gegenüberliegenden Stücke 90 der Halterung aneinandergeklemmt oder auf eine andere Weise befestigt, um die Beleuchtungsvorrichtung 20 zu einer im Wesentlichen elliptischen Querschnittform zu verformen (15B). Die Halterung 62F weist vorzugsweise eine allgemein zweischalige Gestaltung auf, wobei zwischen den Stücken 90 dekorative gefärbte Distanzstücke 92 angeordnet sind. Man wird jedoch verstehen, dass auch andere Formen (z.B. Quadrate, Rechtecke, Dreiecke, Rauten, Achtecke, Sechsecke, usw.) verwendet werden könnten. Zusätzlich können für bestimmte Ausführungsformen Halterungen verwendet werden, die mehr als zwei Stücke aufweisen.

16 zeigt zwei Beleuchtungsmodule 20a und 20b. Die Module 20a und 20b weisen Ausrichtungsmerkmale auf, um zu gestatten, dass die Module verbunden werden, um Lichtkanäle zu bilden, die erweiterte Längen aufweisen. Die Ausrichtungsmerkmale sind vorzugsweise so konfiguriert, dass sie sicherstellen, dass sich Punktmuster oder Gradienten, die an jedem der Module bereitgestellt sind, miteinander ausrichten oder stetig sind, um entlang der Länge des erweiterten Lichtkanals eine gewünschte Beleuchtungserscheinung bereitzustellen. Wie in 16 gezeigt weisen die Ausrichtungsmerkmale Kerben 27 und Nasen 29 auf, die sich an den axialen Enden der Module 20a und 20b befinden. Man wird verstehen, dass die Kerbe 27 des Moduls 20a die Nase 29, die am verbundenen Modul 20b gebildet ist, dann, wenn die Module 20a und 20b verbunden sind, so aufnimmt, dass zwischen den Modulen 20a und 20b eine winkelige/drehende Ausrichtung erreicht wird. Man wird verstehen, dass jedes der Module 20a und 20b einen ähnlichen Aufbau wie die Beleuchtungsvorrichtung 20 oder jede beliebige andere der hierin offenbarten Beleuchtungsvorrichtungen aufweisen kann.

Man wird verstehen, dass die Ausrichtungsmerkmale am Lichtleiter 22, an der schützenden Hülse 24, an einem gesonderten Extraktor (z.B. dem Einsatz 525) oder an jeder beliebigen Kombination davon beinhaltet sein können. Außerdem wird man verstehen, dass die einzelnen Lichtleiter dann, wenn lange Lichtleiterlängen benötigt werden, gemischte Extraktionsgradienten aufweisen können (d.h., die Gradienten so gewählt sind, dass die Punktkonzentrationen dort, wo sich zwei Röhren verbinden, etwa gleich sind), die entlang der gesamten Länge eine gleichmäßige Beleuchtung bereitstellen. Die Ausrichtungsmerkmale können auch verwendet werden, um eine drehende Ausrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung in einer Halterung bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Beleuchtungsvorrichtung Endkerben aufweisen, die an der Halterung bereitgestellte Ausrichtungsvorsprünge aufnehmen.

In bestimmten Ausführungsformen kann ein flacher Bogen eines optischen Beleuchtungsfilms nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung zu Beleuchtungszwecken verwendet werden. Lichtextrahierende Muster können auf den Bogen gedruckt oder auf eine andere Weise aufgebracht sein. Eine schützende Schicht kann an die Prismen des Beleuchtungsfilms gebunden sein, um die Prismen zu schützen. Klebstoff kann auch an der Außenseite der schützenden Schicht (d.h., an der Seite, die von den Prismen weg gerichtet ist) bereitgestellt sein. Dies gestattet, dass der Film an einer Halterung wie etwa einer Glaswand oder an einer anderen Art von Halterung fixiert wird.


Anspruch[de]
Lichtverteilungssystem, aufweisend:

– einen rohrförmigen, biegsamen, hohlen Lichtleiter (22), aufweisend eine Wand (26), die eine im Wesentlichen glatte Innenseite (30) aufweist, um das Licht durch innere Totalreflexion zu leiten, und eine strukturierte Außenseite (28), wobei die strukturierte Außenseite (28) mehrere Prismen (32) aufweist, die Rillen (34) definieren, welche sich entlang einer Länge des Lichtleiters (22) erstrecken,

– eine rohrförmige, biegsame, schützende äußere Hülse (24), die die strukturierte Außenseite (28) des Lichtleiters (22) umgibt, und

– eine starre Halterung (62A bis 62F), die die äußere Hülse (24) umgibt, um den hohlen Lichtleiter (22) in einer elastisch verformten, nicht-zylinderförmigen Konfiguration zu halten, wobei die äußere Hülse (24) eine gegenseitige Berührung der strukturierten Außenseite (28) des Lichtleiters (22) und der Halterung (62A bis 62F) verhindert,

dadurch gekennzeichnet, dass

– sich die Halterung (62A bis 62F) in Längsrichtung entlang der äußeren Hülse (24) erstreckt, und

– die äußere Hülse (24) an drei oder mehr Stellen am Umfang des Lichtleiters (22) an den Lichtleiter (22) gebunden ist.
System nach Anspruch 1, wobei die äußere Hülse (24) durch Klebstoff an den Lichtleiter (22) gebunden ist. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die äußere Hülse (24) an mindestens mehreren umfänglich beabstandeten Stellen an den Lichtleiter (22) gebunden ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Mehrheit der Prismen (32) an die äußere Hülse (24) gebunden ist. System nach Anspruch 4, wobei im Wesentlichen alle Prismen (32) an die äußere Hülse (24) gebunden sind. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wand (26) des Lichtleiters (22) durch einen biegsamen optischen Film gebildet ist, und die äußere Hülse (24) eine biegsame Polymerschicht aufweist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die äußere Hülse (24) durchsichtig ist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die äußere Hülse (24) eine matte Oberflächenbeschaffenheit aufweist. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, wobei die äußere Hülse (24) ein Reflexionsmaterial aufweist. System nach Anspruch 9, wobei das rückstrahlende Material ein Muster aus rückstrahlendem Material aufweist, das auf die äußere Hülse (24) gedruckt ist. System nach Anspruch 9 oder 10, wobei das rückstrahlende Material mehrere Punkte (36) aufweist. Lichtbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die äußere Hülse (24) ein durchscheinendes Material aufweist. Lichtbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halterung (62A) den Lichtleiter (22) in einer Konfiguration mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt hält. Lichtbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halterung (62C) den Lichtleiter (22) in einer Konfiguration mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt hält. Lichtbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halterung (62B) den Lichtleiter (22) in einer Konfiguration mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt hält. Lichtbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halterung (62D) den Lichtleiter (22) in einer Konfiguration mit einem im Wesentlichen kuppelförmigen Querschnitt hält.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com