устройства освещения с боковой подсветкой

Формула изобретения

1. Устройство освещения с боковой подсветкой, содержащее, по меньшей мере, один источник света, пропускающий свет элемент, имеющий, по меньшей мере, одну поверхность вывода света и, по меньшей мере, одну кромку ввода света, по существу, перпендикулярную упомянутой поверхности, причем источник света расположен рядом с упомянутой кромкой ввода света, так что свет от источника света поступает в пропускающий элемент через упомянутую кромку и распространяется по элементу, причем упомянутая, по меньшей мере, одна поверхность вывода света имеет равномерную шероховатость по поверхности вывода, причем пропускающий элемент сохраняет, по существу, равномерную толщину с увеличением расстояния от источника света, при этом шероховатость является в достаточной степени мелкой, обеспечивая среднюю величину Ra по поверхности менее 1,0 мкм/мм толщины элементы.

2. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором средняя величина Ra по поверхности вывода пропускающего элемента составляет менее 0,75 мкм/мм толщины указанного элемента.

3. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором средняя величина Ra по поверхности пропускающего элемента находится в диапазоне 0,01-1,0 мкм/мм толщины указанного элемента.

4. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором шероховатость наносится как на первую поверхность вывода света, так и на вторую поверхность вывода света, которая может быть отнесена от первой поверхности и противоположна ей на противоположной стороне пропускающего элемента, при этом величина Ra/мм берется равной сумме двух средних величин Ra, деленных на общую толщину пропускающего элемента.

5. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором множество пропускающих элементов могут быть наложенными друг на друга и шероховатость может наноситься на внешние грани наложенных пропускающих элементов, внутренние сопряженные грани или любую комбинацию внутренних граней и внешних граней.

6. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором снижение светоотдачи по поверхности вывода света составляет менее 4000 лк.

7. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором пропускающий элемент имеет менее 3000 мм по размеру, перпендикулярному кромке источника света или от нее.

8. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором толщина пропускающего элемента менее 100 мм.

9. Устройство освещения с боковой подсветкой по одному из пп.1-8, в котором изготовление пропускающего элемента осуществляют посредством полимеризации в блоке, формирования, экструзии и тиснения и совместной экструзии.

10. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.9, в котором шероховатость на поверхностном слое совместно экструдируемого материала выполняется соответствующими матирующими веществами или веществами управления матированием.

11. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.1, в котором длина пропускающего элемента составляет от 100 до 3000 мм по размеру, перпендикулярному кромке источника света или от нее.

12. Устройство освещения с боковой подсветкой, содержащее, по меньшей мере, один источник света, пропускающий свет элемент, имеющий, по меньшей мере, одну поверхность вывода света и, по меньшей мере, одну кромку ввода света, по существу, перпендикулярную упомянутой поверхности, причем источник света расположен рядом с упомянутой кромкой ввода света, так что свет от источника света поступает в пропускающий элемент через упомянутую кромку и распространяется по элементу, причем упомянутая, по меньшей мере, одна поверхность вывода света имеет равномерную шероховатость по поверхности вывода, при этом пропускающий элемент сохраняет, по существу, равномерную толщину с увеличением расстояния от источника света, при этом шероховатость является в достаточной степени мелкой, обеспечивая снижение светоотдачи по поверхности вывода света менее 5000 лк.

13. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором средняя величина Ra по поверхности составляет менее 1,0 мкм/мм толщины элемента.

14. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором средняя величина Ra по поверхности вывода пропускающего элемента составляет менее 0,75 мкм/мм толщины указанного элемента.

15. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором средняя величина Ra по поверхности пропускающего элемента находится в диапазоне 0,01-1,0 мкм/мм толщины указанного элемента.

16. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором шероховатость наносится как на первую поверхность вывода света, так и на вторую поверхность вывода света, которая может быть отнесена от первой поверхности и противоположна ей на противоположной стороне пропускающего элемента, при этом величина Ra/мм берется равной сумме двух средних величин Ra, деленных на общую толщину пропускающего элемента.

17. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором множество пропускающих элементов могут быть наложенными друг на друга и шероховатость может наноситься на внешние грани наложенных пропускающих элементов, внутренние сопряженные грани или любую комбинацию внутренних граней и внешних граней.

18. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором снижение светоотдачи по поверхности вывода света составляет менее 4000 лк.

19. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором пропускающий элемент имеет менее 3000 мм по размеру, перпендикулярному кромке источника света или от нее.

20. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором толщина пропускающего элемента менее 100 мм.

21. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в в котором изготовление пропускающего элемента осуществляют посредством полимеризации в блоке, формирования, экструзии и тиснения и совместной экструзии.

22. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.21, в котором шероховатость на поверхностном слое совместно экструдируемого материала выполняется соответствующими матирующими веществами или веществами управления матированием.

23. Устройство освещения с боковой подсветкой по п.12, в котором длина пропускающего элемента составляет от 100 до 3000 мм по размеру, перпендикулярному кромке источника света или от нее.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройствам освещения с боковой подсветкой, в частности к устройствам освещения с боковой подсветкой с шероховатыми поверхностями. Известны многочисленные применения устройств освещения с боковой подсветкой. Устройства освещения с боковой подсветкой включают в себя освещаемые устройства отображения или знаки, экраны портативных компьютеров, заднюю подсветку ЖК-дисплеев, дорожные знаки, уличное оборудование, рекламные устройства, освещаемые стеллажи, внутреннее освещение приборов, такое как освещение боковой, задней или верхней стенки холодильных устройств, включая в себя холодильники с индикаторами, охладители/холодильные камеры для вина. Устройства освещения с боковой подсветкой также включают в себя передние стенки приборов и таблички, такие как панели номеронабирателя и клавиш управления.

Устройства с боковой подсветкой используют многочисленные источники света, включающие в себя плоские источники света и изогнутые источники света.

В общих чертах, устройство освещения включает в себя источник света, расположенный непосредственно с пропускающим свет элементом. Пропускающий свет элемент включает в себя поверхность вывода света и, по меньшей мере, одну кромку ввода света рядом с источником света, так что свет от источника света поступает в пропускающий элемент через упомянутую кромку и распространяется по элементу.

Было сделано много попыток модифицирования шероховатости поверхности пропускающего свет элемента для того, чтобы свет, распространяющийся по пропускающему элементу, выходил через поверхность. Пропускающий свет элемент типично функционирует как окно дисплея, при этом подлежащий отображению материал располагается за ним, перед ним или на его фактической поверхности.

В DE 2356947, например, описывается возможность обеспечения мелкошероховатыми или матированными частями поверхности. Мелкая шероховатость, однако, используется для исключения возможности грубой шероховатости, ухудшающей прозрачность узла. Светоотдача этого материала описывается в DE 3223706 и, как сообщается, недостаточно равномерна по листу, так что требуется увеличение плотности шероховатости с увеличением расстояния от источника света.

В DE 3223706 описывается преимущество увеличения плотности шероховатости с увеличением расстояния от источника света для повышения отдачи, которая, естественно, падает по пластине.

В US 4385343 описывается изделие с боковой подсветкой, включающее в себя акриловый материал в качестве пропускающего свет тела, у которого шероховатые обе поверхности пропускающего свет тела. Распределение света по поверхности грани вывода света может быть достигнуто посредством выбора соответствующей угловой зависимости между отражающей поверхностью поглощающего материала и поверхностью листа, когда они разнесены друг от друга, или сужения пропускающего свет тела, которое сужается в направлении от поверхности кромки ввода света. Также показаны плоскопараллельные грани. В документе указано, что расположение плоскопараллельных граней на фиг.7 только тогда отвечает требованиям, если подсвечиваемый с кромки знак относительно маленький. Способ нанесения шероховатости осуществляется посредством абразивной обработки, использующей лепестковый круг с полосками прикрепленной наждачной бумаги, или посредством насечки поверхности прозрачной пластины. Режущий инструмент, как сообщается, делает надрез на поверхности прозрачного материала величиной от 5/1000 дюйма до 100/1000 дюйма. В документе указано, что происходит уменьшение света в зависимости от расстояния от источника света, и что решением этой проблемы является изменение толщины или сужение пластины при увеличении расстояния. Также обсуждается возможность установки под углом пластины, если она размещена на расстоянии от источника света.

В US 3497981 решается проблема вывода света аналогично US 4385343. Метод, которым наносится шероховатость на стержень, включает в себя химическое травление, а также пескоструйную обработку. В документе описывается необходимость использования дифференциального травления для получения достаточной светоотдачи в любых других случаях, чем маленькие символы.

Документ US 5625968 не относится к шероховатости поверхности, но к нанесению точечно-матричного рисунка для обеспечения вывода света с листа. Точечно-матричный рисунок, предпочтительно, имеет увеличение плотности по направлению к центру листа и от источника света.

В документе GB 2161309 A решается проблема вывода света посредством повышения крупности шероховатости в направлении от источника света.

В GB 2211012 описывается средство отображения, освещаемое с боковой поверхности, которое включает в себя элемент 63 отображения из прозрачного материала для формирования рассеяния, при этом эта обработка намеренно усиливается или повышается оптическая плотность с увеличением расстояния от источника 62 света.

GB 2164138 относится к светорассеивающему устройству и устройству освещения, использующему светорассеивающее устройство. Толщина рассеивающих слоев различна между собой или, иначе, плотность рассеивающих слоев изменяется вдоль устройства, тем самым равномерно освещая требуемый объект в целом.

В UK 2196100 описывается светорассеивающее устройство, которое включает в себя светорассеивающий слой 3, а также светоотражающую пленку 7, которая уменьшает отражательную способность с увеличением расстояния от источника b, c света и, таким образом, обеспечивает равномерное распределение света от светорассеивающего слоя 3 на светорассеивающую пластину 6. В документе описывается проблема с подсвечиваемыми с кромки пластинами матированного стекла или пластинами молочного стекла в том, что они неравномерно освещают всю поверхность светорассеивающей пластины.

US 4059916 относится к подсвечиваемым с кромки изделиям с шероховатой задней поверхностью и отражающим слоем, в основном, напротив задней поверхности. Воздействие шероховатой поверхности заключается в увеличении количества света, отраженного через переднюю поверхность. Шероховатость описывается как канавки и выступы на поверхности. В документе описываются преимущества утончения листа с увеличением расстояния от источника света.

В РСТ WO 84/04838 описывается устройство отображения, в котором как верхней, так и нижней поверхности может быть придана шероховатость посредством набивки, струйной обработки или штамповки. В документе также описывается проблема уменьшения количества света с увеличением расстояния от источника света, и эта проблема решается использованием выпуклой задней поверхности, таким образом, что пластина постепенно утончается с увеличением расстояния от источника света.

ЕР 0561329. В этом документе описывается устройство светового табло с боковой подсветкой, имеющее источники света по всем четырем боковым кромкам. В документе также предусматривается возможность, что плотность шероховатости точек, нанесенных на поверхность, может быть равномерной в одном направлении. В документе предлагается необходимым изменение плотности в другом направлении, чтобы получить равномерную яркость.

В US 5649754 описывается комбинация двух типов шероховатости. В нем также описывается возможность существования нижележащей равномерной шероховатости. Для решения проблемы достижения равномерной яркости по поверхности на равномерный слой наносится другой слой. В документе описывается, что шероховатость может быть нанесена пескоструйной обработкой и, таким образом, является относительно грубой.

В вышеприведенных документах показана безусловная тенденция к созданию либо изменения поверхностных свойств плотности для получения равномерной яркости по поверхности вывода света, либо изменения толщины пропускающей пластины для поддержания светоотдачи. Такие методы трудные и дорогие при применении к поверхности или листу. Кроме того, каждое применение требует свои собственные оптические характеристики, и, поэтому, в случае изменений плотности необходимо конкретно изменять плотность шероховатости в отношении конкретных изделий. Следовательно, каждое изделие типично приспосабливается, тем самым дополнительно повышая расходы.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство освещения с боковой подсветкой, содержащее, по меньшей мере, один источник света; пропускающий свет элемент, имеющий, по меньшей мере, одну поверхность вывода света и, по меньшей мере, одну кромку ввода света, по существу перпендикулярной упомянутой поверхности, причем источник света расположен рядом с упомянутой кромкой ввода света, так что свет от источника света поступает в пропускающий элемент через упомянутую кромку и распространяется по элементу, упомянутая, по меньшей мере, одна поверхность вывода света имеет равномерную шероховатость по поверхности вывода, при этом шероховатость достаточно мелкая, обеспечивая среднюю величину Ra по поверхности менее 1,0 мкм/мм толщины элемента.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство освещения с боковой подсветкой, содержащее, по меньшей мере, один источник света; пропускающий свет элемент, имеющий, по меньшей мере, одну поверхность вывода света и, по меньшей мере, одну кромку ввода света, по существу перпендикулярную упомянутой поверхности, причем источник света расположен рядом с упомянутой кромкой ввода света, так что свет от источника света поступает в пропускающий элемент через упомянутую кромку и распространяется по элементу, упомянутая, по меньшей мере, одна поверхность вывода света имеет равномерную шероховатость по поверхности вывода, в котором шероховатость достаточно мелкая, давая снижение светоотдачи по поверхности менее 5000 люкс.

В отношении второго аспекта средняя величина Ra по поверхности, предпочтительно, менее 1,0 мкм/мм толщины элемента.

Под равномерной шероховатостью подразумевается то, что степень шероховатости, в основном, не увеличивается или уменьшается с увеличением расстояния от источника света. Могут быть, однако, малые локализованные отклонения в шероховатости, вызванные свойственным отклонением, возникающим в процессе или, вызванные средством, посредством которого наносится шероховатость. Такое отклонение, однако, является случайным и существует по всей поверхности и не создает какую-нибудь определенную тенденцию по всей поверхности вывода.

Пропускающий элемент, предпочтительно, сохраняет, по существу, равномерную толщину с увеличением расстояния от источника света.

Средняя величина Ra по поверхности вывода пропускающего элемента составляет, типично, менее 0,75 мкм/мм толщины, более предпочтительно менее 0,40 мкм/мм толщины, наиболее предпочтительно менее 0,30 мкм/мм толщины. Особенно предпочтительными средними величинами Ra для шероховатых поверхностей на пропускающих элементах являются менее 0,15 мкм/мм.

Средняя величина Ra по поверхности пропускающего элемента находится, предпочтительно, в диапазоне 0,01-1,0 мкм/мм толщины элемента, более предпочтительно в диапазоне 0,02-0,75 мкм/мм толщины элемента, наиболее предпочтительно в диапазоне 0,02-0,40 мкм/мм толщины элемента. Особенно предпочтительная средняя величина Ra находится в диапазоне 0,05-0,30 мкм/мм.

Например, на листе толщиной 10 мм средняя величина Ra может быть равной 1,8 мкм, тогда как эквивалентная равномерность отдачи с листом толщиной 5 мм может быть получена со средней величиной Ra, равной 0,9 мкм. В обоих случаях средняя величина Ra равна 0,18 мкм/мм толщины листа. Аналогично, если шероховатость придается более, чем одной поверхности, величины Ra могут суммироваться, так что шероховатость 0,9 мкм на верхней и нижней поверхности листа толщиной 10 мм также обеспечивает среднюю величину Ra, равную 0,18 мкм/мм толщины листа.

Шероховатость, предпочтительно, наносится на одну или несколько поверхностей вывода света. В дополнение к приданию шероховатости передней поверхности также предусматривается, однако, придание шероховатости задней поверхности с отражателем или без него для перенаправления света на поверхность вывода.

Локализованные отклонения величины Ra поверхности могут быть 0,01-1,0 мкм, предпочтительно 0,05-1,0 мкм, более предпочтительно 0,1-0,8 мкм, наиболее предпочтительно 0,2-0,6 мкм. Например, шероховатость поверхности может быть 0,9-1,3 мкм для поверхности типа А, имеющей толщину 5-10 мм. Однако, если средняя шероховатость поверхности составляет 1,1 мкм, то это будет так по поверхности, и любые отклонения будут, по существу, случайными и не будут создавать определенные отклонения плотности по поверхности.

Можно наносить шероховатость как на первую поверхность вывода света, так и на вторую поверхность вывода света, которая может быть отнесена и лежать напротив первой на противоположной стороне пропускающего элемента, и, в таких случаях, величина Ra/мм будет определяться суммой двух средних величин Ra, деленных на общую толщину листа.

Как упомянуто выше, изобретение может быть осуществлено посредством нанесения шероховатости на одну поверхность пропускающего элемента или, в случае, когда элемент представляет собой лист материала, на его обе поверхности. Кроме того, множество листов могут быть наложенными друг на друга, и шероховатость может наноситься на внешние грани наложенных листов, внутренние сопряженные грани или любую комбинацию внутренних граней и внешних граней.

Снижение светоотдачи по поверхности составляет, предпочтительно, менее 4000 люкс, более предпочтительно менее 3000 люкс, наиболее предпочтительно менее 2000 люкс.

Первоначальное измерение снижения производится, предпочтительно, в положении на расстоянии, по меньшей мере, 50 мм внутрь от кромки элемента, более предпочтительно, по меньшей мере, 100 мм внутрь от кромки, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 150 мм внутрь от кромки элемента. Окончательный отсчет может быть произведен в эквивалентных точках относительно противоположной кромки элемента. Снижение, однако, представляет собой измеренное падение светоотдачи между первоначальным измерением и нижней точкой светоотдачи на листе.

В подсвечиваемом с одной кромки изделии этой нижней точкой будет та точка, где завершающее измерение осуществляется на противоположной кромке элемента, но в подсвечиваемом с многочисленных кромок изделии нижней точкой, типично, будет та точка, которая наиболее удалена от кромок, где сформированы источники света, и это, типично, будет в центре элемента, предполагая источники света на кромках с эквивалентной отдачей. При этом предусматривается, что снижение может быть незначительным и также может быть отрицательным, так что увеличение светоотдачи определяется по листу с увеличением расстояния от источника света.

Пропускающий элемент, предпочтительно, представляет собой лист, предпочтительно, из прозрачного материала, хотя альтернативно, из просвечивающего материала.

Пропускающий элемент, типично, представляет собой прямоугольный лист, который может быть квадратным. Лист, однако, может быть любой формы, например круглый, квадратный, прямоугольный, треугольный, цилиндрический, неправильной формы.

Лист может быть выполнен из любой подходящей пластмассы, предпочтительно используется акриловый материал. Предпочтительные материалы могут быть выбраны из полиметилметакрилата, полиэтилметакрилата, полипропилметакрилата, полибутилметакрилата, полиглицидилметакрилата, полиизоборнилметакрилата, полициклогексилметакрилата, каждый либо в виде гомополимера, либо сополимера, по меньшей мере, одного предыдущего полимера, включающего такие сополимеры, содержащие меньшую пропорцию другого мономера, выбранного из, по меньшей мере, одного C_1-4-алкилакрилата. При этом следует отметить, что предпочтительно используется полиметилметакрилат.

Пропускающий элемент составляет, предпочтительно, менее 3000 мм по размеру, который является перпендикулярным к кромке источника света или от нее, более предпочтительно, менее 2000 мм по ширине, наиболее предпочтительно, менее 1500 мм по ширине.

Пропускающий элемент составляет, предпочтительно, менее 100 мм по толщине, более предпочтительно, менее 50 мм по толщине, наиболее предпочтительно, менее 30 мм по толщине.

Толщина пропускающего элемента, типично, находится в диапазоне 1-100 мм, более предпочтительно в диапазоне 1-50 мм, наиболее предпочтительно в диапазоне 3-25 мм.

Способы изготовления пропускающего элемента включают в себя полимеризацию в блоке, формование, экструзию и тиснение и совместную экструзию.

Тиснение листа, выполняемого посредством экструзии, может осуществляться во время или после изготовления. Придание шероховатости слою поверхности материала совместной экструзии может быть осуществлено соответствующими матирующими веществами или веществами управления глянцем. В области материалов совместной экструзии известны соответствующие матирующие вещества или вещества управления матированием, вызывающие достаточно мелкую шероховатость на слое поверхности материала совместной экструзии. Соответствующее тонкое матирование стекла для получения степени шероховатости, необходимого во время отливки, доступно и известно из уровня техники в области производства стекла. Пример такого отливаемого стекла имеется в наличии у фирмы Pilkington UK plc.

Пропускающий элемент, предпочтительно, соответствует длине источника света по размеру, параллельному источнику света или вдоль кромки источника света элемента. Пропускающий элемент также может быть минимально длиннее источника света по этому размеру. Источник света, предпочтительно, является удлиненным.

Длина пропускающего элемента, типично, составляет от 100 до 3000 мм по размеру, перпендикулярному кромке источника света или от нее, более предпочтительно от 200 до 2000 мм по этому размеру, наиболее предпочтительно от 300 до 1500 мм по этому размеру. Особенно предпочтительной является ширина от 400 до 1200 мм.

Использование изобретения включает в себя освещаемые устройства отображения или знаки, включающие дисплеи портативных компьютеров и заднюю подсветку ЖК-дисплеев, дорожные знаки, уличное оборудование, рекламные устройства, передние панели и таблички приборов, такие как панели номеронабирателя и клавиши управления, внутреннее освещение приборов, такое как освещение боковой, задней и передней стенки холодильных устройств, холодильников с индикаторами, охладителей и холодильных камер для вина.

Источники света могут быть прямыми или изогнутыми, как и кромки пропускающего элемента. Предпочтительно, источники света могут быть плоскими. При этом может быть использован любой подходящий источник света, к которым относятся люминесцентные лампы, лампы с холодным катодом, неоновые лампы, традиционные и органические светодиоды, волоконная оптика и электрические лампочки.

Предпочтительно используются люминесцентные лампы. Диаметр люминесцентной лампы может изменяться, типично, от 6 мм, обычно упоминаемой как Т2, до 25 мм. Расстояние от кромки пропускающей свет панели до вершины лампы составляет, предпочтительно, от 1 до 2 мм. В альтернативном варианте реализации люминесцентной лампой является лампа с окном. Этот тип лампы имеет на внутренней стенке стекла нанесенное отражающее покрытие с люминесцентным покрытием в его верхней части. Окно представляет собой часть этой лампы без покрытия, например 30° из 360° вокруг внутренней части лампы. Это отверстие проходит по длине лампы и предназначено для направления света от источника света на кромку пропускающего свет листа. Отражатель, типично, расположен за каждой люминесцентной лампой и может быть выполнен из любого материала, способного отражать свет, например из зеркального алюминия. Пропускающий свет лист, предпочтительно, находится в фиксированной зависимости относительно источника света.

Ниже изобретение описывается только с целью иллюстрации со ссылкой на прилагаемые, неограничивающие примеры и со ссылкой на фиг.1-5, на которых:

На фиг.1 представлены графики, иллюстрирующие сравнение светоотдачи в зависимости от положения на знаке для шероховатых поверхностей одностороннего и двустороннего типа В и одностороннего типа А.

На фиг.2 представлены графики, иллюстрирующие сравнение светоотдачи в зависимости от положения на знаке для двустороннего типа А и продукта Prismex.

На фиг.3 представлены графики, иллюстрирующие сравнение светоотдачи в зависимости от положения на знаке для двустороннего и одностороннего типа А и одностороннего типа В.

На фиг.4 представлены графики, иллюстрирующие сравнение светоотдачи в зависимости от положения на знаке для двустороннего типа А и многочисленного одностороннего типа А.

На фиг.5 представлены графики, иллюстрирующие сравнение светоотдачи в зависимости от положения на знаке для совместно экструдированного типа А и продукта Prismex; и

на фиг.6 представлено подсвечиваемое с кромки устройство отображения, использующее лист, в соответствии с изобретением.

Поверхностная структура шероховатых поверхностей была определена при помощи параметра Ra. В стандартах ISO 4287 и 4288 описываются рекомендуемые процедуры для определения Ra и других статических параметров. Измерения были проведены с использованием измерительного прибора Talisurf. Для удобства эти поверхности с Ra в диапазоне 0,9-1,3 были обозначены как тип А, а те поверхности с Ra в диапазоне 1,3-1,8 были обозначены как тип В. Измерения глянца проводились с использованием миниглянцемера 507-М (85е) Erichson. Эквивалентные величины глянца для поверхностей типа А составляют 24-30%, а для поверхностей типа В - 14-22%. Шероховатость может рассматриваться как поверхностный эффект с более высокой частотой, наложенный на верхнюю часть волнистости и формы. Шероховатость обычно описывается величиной Ra или аналогичными параметрами, которые находятся в пределах вертикального диапазона 10 мкм. В вышеупомянутых стандартах ISO описываются рекомендуемые образцы отрезков для взятия отсчетов и граничные величины для осуществления измерений. Например, для периодического профиля 4 мм (верхний предел диапазона) граничная величина составляет 8 мм, и длина для взятия отсчетов - 40 мм. Это для величины Ra примерно 10 мкм.

Экспериментальные подробности

В примерах используется прямоугольный лист с толщиной в диапазоне 3-25 мм, выполненный из прозрачного отливаемого полиметилметакрилата, который имеет одну или две матовые или матированные поверхности. Матовая поверхность была получена посредством полимеризации в блоке с вытравленной стеклянной пластиной. Матовая поверхность характеризуется измерениями глянца и измерениями шероховатости поверхности.

Измерения глянца проводились с использованием миниглянцемера 507-М Erichsen, измеряющего процент отраженного света под углом 85 градусов. Для типа В измерения глянца составили в диапазоне 14-22%, для типа А они увеличиваются до 24-30%.

Измерения шероховатости (Ra, микроны) выполнялись с использованием измерительного прибора Surtronic 3P Talisurf, поставляемого фирмой Rank-Taylor-Hobson. Перед использованием он калибруется по эталонной плитке. Используемый эталон представляет собой шероховатую металлическую плитку (240 микродюймов), при этом измерительный прибор находится в режиме калибровки. Непосредственно измеряется Ra образца. Для образцов, используемых в примерах, тип В имеет величину Ra в диапазоне 1,3-1,8 мкм, тогда как тип А имеет величину Ra в диапазоне 0,9-1,3 мкм. Указанный диапазон величин вызван изменчивостью характеристики шероховатости стекла, используемого для отливки, а также вследствие износа стекол в результате их неоднократного использования в течение срока службы.

Все панели с шероховатой поверхностью были изготовлены из акриловой смолы, отлитой по матированному стеклу, причем использовались две различные степени матирования для получения внешнего покрытия типа А и типа В. Выбранная панель помещалась в раму, которая образует знак, источники света размещались рядом с кромкой ввода панели. В примерах были использованы два источника света на противоположных кромках панели.

Измерения светоотдачи выполнены посредством размещения цифрового люксметра RS (RS 180-7133) на поверхности знака. Измерено множество точек на поверхности, и усреднялись точки, равноотстоящие от лампы. Эти усредненные величины графически представлены на фиг.1-5. Типично регистрируется светоотдача в зависимости от расстояния от одной или обеих кромок ввода света.

Образцы сравнивались с продуктом Prismex фирмы Ineos Acrylics UK Ltd, который является успешным продуктом с точечно-матричной напечатанной поверхностью для достижения улучшенной светоотдачи.

Примеры

1. Односторонний и двусторонний тип В в сравнении с односторонним типом А, знак размера А2, окна размером 2 фута, лист толщиной 5 мм (фиг.1)

Размеры акриловой панели: 635×455×5 мм толщиной.

Источник света: люминесцентная лампа с окном Philips TLD, 18 Ватт, величина цветопередачи 85, цветовая температура 6500К, диаметр лампы 25 мм.

2. Тип А в сравнении с продуктом Prismex, примерно размера А1, 10 мм (фиг.2)

Размеры акриловой панели: 885×635×10 мм толщиной.

Источник света: 2 люминесцентные лампы с окном Philips TLD, 30 Ватт, цветопередача 85, цветовая температура 6500К.

Образцы типа А были получены из литого листа типа А. Образцы из продукта Prismex были изготовлены методом трафаретной печати множества белых точек на противолежащих поверхностях прозрачного литого акрилового листа.

3. Знак с большей площадью: односторонний тип В в сравнении с двусторонним типом А и в сравнении с односторонним типом А (фиг.3)

Размер акриловой панели: 945×865×10 мм толщиной.

Источник света: 2 лампы с окном Philips TLD, 30 Вт и т.д.

Этот пример показывает важность выбора правильной шероховатости поверхности для толщины используемой панели, а также правильной шероховатости для размера панели (в этом случае длина панели между двумя лампами). В сравнении с вышеописанным примером 2, где оптимальной была панель с поверхностью типа А на обеих сторонах, здесь поверхность типа А только на одной стороне лучше в случае использования большей длины пути. При этом следует отметить, что тенденции, однако, те же, а именно, что характеристики светоотдачи улучшаются по мере уменьшения общей шероховатости панели.

Знак размером 3 фута, использующий панели с поверхностью различной шероховатости: экспериментальные детали те же, что и описанные ранее.

4. Двусторонний тип А 1×10 мм в сравнении с односторонним типом А 2×5 мм (фиг.4)

Размеры панели и источник света те же, что и в примере 2.

Этот пример иллюстрирует факт, что многочисленные наложенные, более тонкие панели могут быть использованы для получения такой же светоотдачи, что и единственная, более толстая панель, при соответствующем выборе каждой шероховатости поверхности. В данном случае панель толщиной 10 мм с двумя поверхностями типа А сравнивается с 2 панелями толщиной 5 мм с одной стороной типа А на каждой. В примере, шероховатые поверхности расположены на крайних гранях в комбинации, однако нет разницы в измерениях, когда шероховатые поверхности находятся в другой ориентации.

Выше были описаны различные данные для поверхностей типа А, изготавливаемых посредством отливки. Существуют другие способы формирования шероховатой поверхности. Они включают в себя совместную экструзию и экструзию, а затем тиснение. В данном случае подробно описан пример совместно экструдируемого листа типа А, используемого для освещения кромок, где лист типа А имеет одну шероховатую поверхность.

5. Совместно экструдируемый тип А 1×5 мм в сравнении с продуктом Prismex (фиг.5)

Знак размером А2, размеры панели: 635×455×5 мм толщиной, совместно экструдируемый тип А (совместно экструдируемый тип А).

Источник света: 2 люминесцентные лампы с окном Philips TLD, 18 Вт.

Ниже дополнительно описываются конкретные варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж (фиг.6), который представляет собой вид сечения освещаемой системы отображения в соответствии с изобретением и изображен для того, чтобы показать вариант выполнения изобретения в использовании.

На фиг.6 пропускающий свет лист (10) представляет собой прозрачный лист, отлитый из полиметилметакрилата с размерами 945×865×10 мм, приведенный в качестве примера одной боковой стороной с поверхностью типа А, который не обработан на задней поверхности (11), но имеет шероховатую поверхность, образованную на его поверхности (12) вывода света. Источниками света являются люминесцентные лампы (13, 14) Philips TLD 30W/865 FA30, которые обе имеют выходную мощность 30 Вт, величину цветопередачи (Ra) 86, цветовую температуру 6500К и диаметр 25 мм. Каждая из них размещена рядом с кромкой пропускающего свет листа и окружена отражателем (15, 16) из зеркального алюминия. Другой отражающий лист 18 расположен рядом с задней поверхностью 11 и параллельно ей, для отражения света обратно к поверхности 12 вывода (отражающий лист показан на расстоянии для целей иллюстрации, хотя при использовании он обычно прилегает к задней поверхности пропускающего листа).

Все материалы и документы, поданные одновременно с настоящим описанием изобретения или до него в связи с настоящей заявкой и выложенные для всеобщего ознакомления с настоящим описанием изобретения, а также содержимое всех таких материалов и документов включено здесь в качестве ссылки.

Все признаки, описанные в этом описании изобретения (включая в себя любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), и/или все этапы любого способа или процесса, описанного таким образом, могут быть объединены в любой комбинации, за исключением комбинаций, в которых, по меньшей мере, некоторые из таких отличительных признаков и/или этапов являются взаимоисключающими.

Каждый признак, описанный в настоящем описании изобретения (включая в себя любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), могут быть заменены альтернативными отличительными признаками, служащими для этой же, эквивалентной или аналогичной цели, если не указано четко противное. Таким образом, если не указано четко противное, каждый описанный отличительный признак является только одним примером обобщенной группы эквивалентных или аналогичных отличительных признаков.

Изобретение не ограничивается деталями вышеприведенного варианта выполнения (вышеприведенных вариантов выполнения). Изобретение распространяется на любой новый один признак или любую новую комбинацию признаков, описанных в настоящем описании изобретения (включая любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), или на любую новую одну, или любую новую комбинацию этапов любого способа или процесса, описанного таким образом.