DE3701825A1 - Beleuchtungskoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper mit mindestens einer Lichtquelle, die seitlich einer Fluoreszenzplatte ange­ ordnet ist, welche das von der Lichtquelle ausgehende Licht sammelt und an ihrer Kante ausstrahlt.

Ein derartiger Beleuchtungskörper ist aus der DE-OS 30 26 757 als Beleuchtungseinrichtung für den Abtastspalt eines Fotokopiergerätes bekannt. Der bekannte Beleuchtungskörper weist eine Fluoreszenzplatte auf, die aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial besteht, in das ein fluoreszierendes Medium eingelagert ist; die Fluoreszenzplatte wird auf mindestens einer ihrer beiden Seiten mit Licht aus einer Lichtquelle - vorzugsweise eine oder mehrere Leuchtstoffröhren - beaufschlagt und weist eine in Richtung auf den zu beleuchten­ den Abtastspalt weisende Kante auf, aus der das in der Fluoreszenzplatte gesammelte Licht konzentriert ausgestrahlt wird.

Aus der DE-OS 29 50 790 ist ein gleichartiger Beleuchtungskörper bekannt, der zur Verwendung in einem Zeilendrucker im Bereich der lichtabstrahlenden Kante einer Fluoreszenzplatte einzeln steuerbare Lichtventile aufweist.

Bei beiden bekannten Beleuchtungskörpern ist der Lichtaustritt auf einen Spalt begrenzt.

Gemäß der Erfindung ist bei dem Beleuchtungskörper der eingangs angegebenen Art die Lichtquelle ein flächiger Leuchtkondensator mit elektrolumineszierendem Dielektrikum, der in flächigem Kontakt mit der Fluoreszenzplatte angeordnet ist; der Leuchtkondensator und die Fluoreszenzplatte bilden in mehrlagiger Anordnung den Beleuchtungskörper.

Leuchtkondensatoren der oben bezeichneten Art sind beispiels­ weise in "Siemens Forschungs- und Entwicklungsberichte", Band 9, 1980, Nr. 106 Seite 350 ff beschrieben und finden in Elektrolumineszenzdisplays Verwendung.

Der erfindungsgemäße Beleuchtungskörper ermöglicht in vorteil­ hafter Weise eine flächenhafte Lichtausstrahlung, weil aufgrund des mehrlagigen Aufbaus die nebeneinander liegenden lichtabstrah­ lenden Kanten in ihrer Gesamtheit eine Lichtaustrittsfläche bilden, über die eine flächenhafte Lichtausstrahlung erfolgt. Der erfin­ dungsgemäße Beleuchtungskörper läßt sich daher vorteilhafterweise insbesondere in Geräten zur optischen Abtastung von Vorlagen ver­ wenden, in denen eine gleichmäßige flächige Vorlagenbeleuchtung gefordert ist. Im Unterschied zu einem einzelnen Leuchtkondensator, der für sich allein ebenfalls eine flächige Lichtabstrahlung ge­ währleistet, wird eine erheblich höhere Leuchtdichte erzielt, weil das von dem Leuchtkondensator ausgestrahlte Licht in der Fluoreszenzplatte gesammelt und durch deren Kante konzentriert abgestrahlt wird, wobei durch die mehrlagige Anordnung die Licht­ ausstrahlung relativ großflächig erfolgt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers ist in dem sehr kompakten und robusten Aufbau zu sehen, der sich aus der mehrlagigen Anordnung ergibt.

Im Hinblick auf die Realisierung des mehrlagigen Aufbaus besteht eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Beleuchtungs­ körpers darin, daß die Fluoreszenzplatte zusammen mit dem Leuchtkondensator zu einer mehrlagigen Rolle aufgewickelt ist. Der hierdurch erreichte konstruktive Aufbau ist besonders einfach, weil nur ein einziger Leuchtkondensator und nur eine einzige Fluoreszenzplatte benötigt werden, um einen Beleuchtungs­ körper mit flächenhafter Lichtausstrahlung zu erhalten. Der Be­ leuchtungskörper weist dabei die Form eines Zylinders auf, an dessen beiden Stirnseiten das Licht flächig austreten kann.

Alternativ zu der vorstehend angegebenen Ausbildung des erfin­ dungsgemäßen Beleuchtungskörpers wird eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung darin gesehen, daß die Fluoreszenz­ platte und der Leuchtkondensator zusammen mit weiteren Fluoreszenzplatten und weiteren Leuchtkondensatoren schichtweise zu einem Stapel zusammengepackt sind. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß sich Lichtausstrahlungs­ flächen in beliebig unterschiedlichen Formen bilden lassen, indem die einzelnen Fluoreszenzplatten und flächigen Leuchtkon­ densatoren mit verschiedenen Außenabmessungen in der Weise zu dem Stapel zusammengefügt sind, daß die Kanten der Fluoreszenz­ platten in ihrer Gesamtheit die Lichtausstrahlungsfläche in der jeweils gewünschten Form bilden.

In diesem Zusammenhang können die einzelnen Leuchtkondensatoren und Fluoreszenzplatten jeweils als rechteckförmige Platten aus­ gebildet sein, so daß entsprechend einer vorteilhaften Ausbil­ dung des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers der Stapel quaderförmig ist. Dementsprechend weist der Beleuchtungskörper zumindest eine rechteckförmige Lichtausstrahlungsfläche auf und ist damit insbesondere zur gleichmäßigen Beleuchtung von Vorlagen in Geräten zur optischen Vorlagenabtastung geeignet. Hier zeigt sich noch ein weiterer Vorteil des lagenweisen Aufbaus des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers; die einzelnen Leuchtkondensatoren lassen sich nämlich unab­ hängig voneinander ansteuern, so daß sich auf einfache Weise eine zeilenweise Beleuchtung der Vorlage erreichen läßt. Hieraus ergibt sich eine vorteilhafte Verwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers in einer optischen Abtasteinheit, wie sie aus der DE-OS 35 19 263 bekannt ist.

In diesem Zusammenhang wird eine Beleuchtung der Vorlage in einem besonders feinen Raster dadurch ermöglicht, daß der Leuchtkonden­ sator eine Dünnfilm-Elektrolumineszenzschicht als Dielektrikum aufweist und daß die Fluoreszenzplatte als Folie ausgebildet ist.

Ohne weiteres Zutun wird bei jeder Fluoreszenzplatte des er­ findungsgemäßen Beleuchtungskörpers das in der Platte gesammel­ te Licht über die gesamte umlaufende Kante ausgestrahlt. Zur Erzielung einer Richtwirkung bei der Lichtabstrahlung durch den Beleuchtungskörper ist daher gemäß einer vorteilhaften Weiter­ bildung des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers vorgesehen, daß die Kante jeder Fluoreszenzplatte bis auf einen Lichtaus­ trittsbereich verspiegelt ist.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren Bezug genommen; im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und die

Fig. 3 bis 5 jeweils weitere unterschiedliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Beleuchtungskörpers.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Beleuchtungskörper 1 besteht aus einer Vielzahl von Fluoreszenzplatten 2 und flächigen Leuchtkondensatoren 3, die schichtweise derart zu einem Stapel zusammengefügt sind, daß jeder Fluoreszenzplatte 2 ein mit ihr in flächigem Kontakt liegender Leuchtkondensator 3 zugeordnet ist und sich diese Anordnung entsprechend der Vielzahl der Fluoreszenzplatten 2 bzw. der Leuchtkondensatoren 3 in dem Stapel wiederholt. Die einzelnen Fluoreszenzplatten 2 und Leuchtkondensatoren 3 sind in Form von rechteckförmigen Einzel­ platten ohne Versatz zueinander angeordnet, so daß der Stapel die Form eines Quaders aufweist. Von den vier Abschnitten 4, 5, 6 und 7 der umlaufenden Kante 8 jeder Fluoreszenzplatte 2 sind jeweils 3 Abschnitte 4, 5 und 6 verspiegelt; der vierte unver­ spiegelte Abschnitt 7 der Kante 8 liegt parallel zu den ent­ sprechenden unverspiegelten Kantenabschnitten der anderen Fluoreszenzplatten 2 und bildet gemeinsam mit diesen die Lichtaustrittsfläche 9 des Beleuchtungskörpers 1.

Fig. 2 zeigte eine mit X bezeichnete Einzelheit des in Fig. 1 dargestellten Beleuchtungskörpers 1 mit einem Leuchtkondensator 3 und einer zugehörigen Fluoreszenzplatte 2. Der Leuchtkonden­ sator 3 ist in Form eines Flächenkondensators mit einer ersten lichtundurchlässigen Folienelektrode 10, einer zweiten, licht­ durchlässigen Folienelektrode 11 und einer zwischen beiden Elektroden 10 und 11 als Dielektrikum liegenden Dünnfilm- Elektrolumineszenzschicht 12 aufgebaut. Weitere Angaben zum Auf­ bau des Leuchtkondensators 3 sind beispielsweise dem oben bereits genannten "Siemens Forschungs- und Entwicklungsbericht" zu entnehmen. Die zweite lichtdurchlässige Flächenelektrode 11 des Leuchtkondensators 3 liegt in direktem Kontakt mit einer Seite der zugehörigen Fluoreszenzplatte 2, die als Folie ausgebildet ist. Sobald an die Elektroden 10 und 11 des Elektro­ lumineszenzdisplays 3 eine elektrische Spannung angelegt wird, wird die Dünnfilm-Elektrolumineszenzschicht 12 aufgrund des elektrischen Feldes zur Lichtemission angeregt, wobei das Licht durch die lichtdurchlässige Flächenelektrode 11 hindurch flächig in die Fluoreszenzplatte 2 eingestrahlt wird. Innerhalb der Fluoreszenzplatte 2 wird dort eingelagertes fluoreszieren­ des Material durch das eintretende Licht zur diffusen Lichtab­ gabe angeregt. Dieses Licht wird im Inneren der Fluoreszenz­ platte 2 an deren seitlichen Plattenflächen und den verspiegelten Kantenabschnitten 4, 5 und 6 (vgl. Fig. 1) so oft totalreflektiert, bis das Licht aus der Kante 7 mit gleichmäßiger Intensität aus­ tritt. Das austretende Licht ist bezüglich seiner Intensität gegenüber dem von dem Leuchtkondensator 3 abgegebenen Licht um den Quotienten aus der Fläche des Leuchtkondensators 3 und der Fläche des Kantenabschnitts 7 verstärkt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den erfin­ dungsgemäßen Beleuchtungskörper, bei dem im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Fluoreszenzplatten 13 und die Leuchtkondensatoren 14 kreisscheibenförmig ausgebildet sind, so daß der Beleuchtungskörper die Form eines Zylinders er­ hält. Die Lichtaustrittsfläche 15 wird dabei von der Mantelfläche des Zylinders gebildet.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Beleuchtungskörpers weisen die einzelnen Fluoreszenz­ platten 16 und Leuchtkondensatoren 17 unterschiedliche Außen­ abmessungen auf und sind zu einem Symbol - hier in der Form eines Pfeiles - zusammengefügt.

Fig. 5 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Beleuchtungskörpers, bei dem eine einzige Fluoreszenz­ platte 18 und ein einziger flächiger Leuchtkondensator 19 zu einem zylinderförmigen Beleuchtungskörper 20 aufgerollt sind. Im Unterschied zu dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Stirnflächen des Zylinders die Lichtaustrittsflächen.

Claims (7)

1. Beleuchtungskörper mit mindestens einer Lichtquelle, die seitlich von einer Fluoreszenzplatte (2) angeordnet ist, welche das von der Lichtquelle ausgehende Licht sammelt und an ihrer Kante (4, 5, 6 und 7) ausstrahlt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein flächiger Leuchtkondensator (3) mit elektrolumineszierendem Dielektrikum (12) ist, daß der Leucht­ kondensator (3) in flächigem Kontakt mit der Fluoreszenzplatte (2) angeordnet ist und daß der Leuchtkondensator (3) und die Fluoreszenzplatte (2) in mehrlagiger Anordnung den Beleuchtungs­ körper (1) bilden.

2. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzplatte (18) zusammen mit dem Leuchtkondensator (19) zu einer mehrlagigen Rolle (20) aufgewickelt ist.

3. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzplatte (2) und der Leuchtkondensator (3) zusammen mit weiteren Fluoreszenzplatten und weiteren Leucht­ kondensatoren schichtweise zu einem Stapel dicht zusammenge­ packt sind.

4. Beleuchtungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel quaderförmig ist.

5. Beleuchtungskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkondensator (3) eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz­ schicht als Dielektrikum aufweist und daß die Fluoreszenzplatte (2) als Folie ausgebildet ist.

6. Beleuchtungskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (4, 5, 6 und 7) jeder Fluoreszenzplatte (2) bis auf einen vorgegebenen Lichtaustrittsbereich (7) verspiegelt sind.

7. Beleuchtungskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einer optischen Abtasteinrichtung zum zeilen­ weisen Abtasten einer Vorlage.