ES2224694T3 - Luminaria con elemento conductor de luz. - Google Patents
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Abstract
Luminaria para la iluminación de locales con las siguientes características: a) por lo menos una fuente de luz (4); b) un elemento (3) conductor de luz en forma de cuña; donde b-1)la superficie frontal (10), situada a la distancia máxima entre las dos superficies (11, 13) de cuña, del elemento (3) conductor de luz es la superficie de entrada de luz para la luz emitida por la fuente (4) de luz; b-2)la primera superficie (13) de cuña forma con la superficie (10) de entrada de luz un ángulo agudo de tal manera que refleja la luz irradiada en la superficie de entrada de luz hacia la segunda superficie (11) de cuña; b-3)la segunda superficie (11) de cuña es la superficie de salida de luz del elemento (3) conductor de luz; caracterizada porque la primera superficie (13) de cuña dispone, para la reflexión de la luz, de secciones de flanco (17) inclinadas hacia dentro () en relación con el plano de la superficie (11) de salida de luz y porque c) la superficie (11) de salida de luz está perfilada transversalmente a la dirección de la cuña con resaltes y entradas (20) situados unos al lado de otros.
Description
Luminaria con elemento conductor de luz.
La invención se refiere a una luminaria con un
elemento conductor de luz, en especial en forma de cuña, según las
reivindicaciones 1 ó 3.
Luminarias de este tipo se utilizan para la
iluminación de interiores, en especial cuando la fuente de luz, que
genera calor, siempre que sea posible no debe estar dispuesta en el
lugar de iluminación mismo.
En luminarias de este tipo, la luz de una fuente
de luz se acopla lateralmente en un elemento conductor de luz a
través de una superficie de entrada de luz. La luz, que se propaga
en lo esencial en paralelo a las superficies laterales del elemento
conductor de luz, se refleja totalmente en las superficies laterales
del elemento conductor de luz, debido a la selección del índice de
refracción del material, tal como es conocido de la técnica de
guiaondas fibraópticos. Para lograr la iluminación de un local, la
luz se desacopla de forma apropiada a través de una de las
superficies laterales del elemento conductor de luz.
Un dispositivo óptico para la concentración y
dispersión de luz se describe en el documento DE-OS
29 42 655. Este dispositivo sirve para la iluminación de fondo de
indicadores ópticos y, por lo tanto, está configurado de tal manera
que la emisión de luz sea lo más uniforme posible en todas las
direcciones. El elemento conductor de luz dispone para este fin de
una superficie difusora, transparente para la luz, así como de una
superficie lateral, opuesta a la superficie difusora, que refleja la
luz hacia el interior. Para desacoplar la luz del elemento conductor
de luz, la superficie lateral reflectante dispone de una secuencia
de escalones, unidos entre sí a través de secciones dispuestas bajo
un ángulo. Cuando la luz incide en estas secciones, dispuestas bajo
un ángulo, se desvía de tal manera que puede salir del elemento
conductor de luz a través de la superficie difusora.
No obstante, este dispositivo no es apropiado
para la iluminación de locales, ya que la luz se dispersa
arbitrariamente en cualquier dirección, debido a la superficie
difusora rugosa, por lo que en determinadas direcciones pueden
producirse efectos de deslumbramiento. En especial en luminarias
para la iluminación de locales se desea frecuentemente que la luz
salga de los elementos conductores de luz en una gama de ángulos
predeterminada relativamente estrecha.
Otro dispositivo de iluminación para la
iluminación de fondo se describe en el documento WO 95/12782. El
dispositivo descrito en este documento se aplica sobre todo para la
iluminación de fondo de pantallas planas de indicadores
electrónicos, como por ejemplo pantallas LCD. Dispone de una fuente
de luz y de un elemento conductor de luz, esencialmente en forma de
placa, con una superficie de entrada de luz, así como de un conjunto
de microprismas dispuesto en una superficie lateral del elemento
conductor de luz. Los microprismas individuales de este dispositivo
de iluminación tienen una superficie de entrada de luz, acoplada
ópticamente con la superficie lateral del elemento conductor de luz,
una superficie de salida de luz en paralelo a aquella y por lo menos
una superficie lateral, entre las superficies de entrada y de salida
de luz, inclinada de forma que la luz incidente en esta superficie
lateral del microprisma se refleje de tal manera que salga de la
superficie de salida de luz del microprisma en lo esencial
perpendicularmente a la superficie lateral del elemento conductor de
luz, o de la superficie de salida de luz del microprisma. Los
materiales del elemento conductor de luz y de los microprismas
tienen preferentemente el mismo índice de refracción, o uno similar,
de modo que la luz procedente del elemento conductor de luz puede
entrar sin problemas en los microprismas. Los microprismas pueden
tener una forma oblonga, y pueden extenderse incluso por toda la
longitud del elemento conductor de luz.
Como variante de este dispositivo de iluminación
se describe en el documento WO 96/21122 del mismo solicitante un
dispositivo de iluminación en el cual está prevista entre la
superficie lateral del elemento conductor de luz y el conjunto de
microprismas una capa de un material con un índice de refracción
inferior al del elemento conductor de luz. Esta capa impide que la
luz pueda incidir en los microprismas bajo un gran ángulo de
incidencia con respecto a la perpendicular de la superficie lateral
del elemento conductor de luz. En una de las formas de realización
reveladas en el documento WO 96/21122 (figura 1C), el elemento
conductor de luz está realizado en forma de cuña a fin de generar
ángulos de incidencia, en relación con la perpendicular de la
superficie lateral del elemento conductor de luz, cada vez más
pequeños en la medida en la que aumenta la distancia desde la fuente
de luz, por lo que la luz ya no se refleja totalmente en la
superficie lateral del elemento conductor de luz.
El objetivo principal de los prismas consiste en
las dos configuraciones arriba mencionadas en desacoplar la luz
desde el elemento conductor de luz. También influyen en la radiación
de la luz al entorno, pero esta influencia está muy reducida debido
a que la luz puede entrar en los prismas bajo ángulos arbitrarios.
Por lo tanto, estas configuraciones de iluminación sólo son
condicionalmente apropiadas para la iluminación de locales.
Basándose en el estado de la técnica mencionado,
el objetivo de la invención consiste en especificar una luminaria
que permite de forma sencilla desacoplar la luz, transportada en el
elemento conductor de luz, en una gama de ángulos apropiada para
fines de iluminación.
Este objetivo se logra de acuerdo con un primer
aspecto de la presente invención con una luminaria con las
características de la reivindicación 1.
El elemento conductor de luz, utilizado en la
luminaria de acuerdo con la invención, tiene en lo esencial una
forma de cuña, donde la superficie frontal del elemento conductor de
luz, situada a la distancia máxima entre las dos superficies de
cuña, es la superficie de entrada para la luz emitida por la fuente
de luz, y la primera superficie de cuña forma con la superficie de
entrada de luz un ángulo agudo, es decir, un ángulo inferior a 90º,
de tal modo que refleja la luz irradiada en la superficie de entrada
de luz hacia la segunda superficie de cuña, donde la primera
superficie de cuña comprende para la reflexión de la luz secciones
de flanco inclinadas hacia el interior en relación con el plano de
la superficie de salida de luz, y donde la segunda superficie de
cuña constituye la superficie de salida de luz del elemento
conductor de luz. A través de la forma de cuña del elemento
conductor de luz se consigue por un lado una emisión uniforme de la
luz en todo el ancho del elemento conductor de luz, y por otro lado
se garantiza una emisión de la luz desde el elemento conductor de
luz en una gama de ángulos apropiada para fines de iluminación sin
causar efectos de deslumbramiento en un observador. Adicionalmente,
la superficie de salida de luz está perfilada transversalmente a la
dirección de la cuña con resaltes y entradas, dispuestos unos al
lado de otros, por lo que mejora aún más la característica de
emisión del elemento conductor de luz.
Adicionalmente al perfilado de la superficie de
salida de luz del elemento conductor de luz es ventajoso colocar a
una distancia delante de la superficie de salida de luz un cuerpo
difusor transparente cuyo lado opuesto a la superficie de salida de
luz está perfilado mediante resaltes y entradas, situados unos al
lado de otros, donde el perfilado del cuerpo difusor está orientado
en lo esencial transversalmente al perfilado de la superficie de
salida de luz. Mediante este cuerpo difusor puede impedirse una
posible percepción visual de los contornos del perfilado bajo
determinados ángulos de observación.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, el objetivo anteriormente mencionado se logra mediante
una luminaria con las características de la reivindicación 3. El
elemento conductor de luz, utilizado en la luminaria, tiene también
en lo esencial una forma de cuña en la cual la superficie frontal
del elemento conductor de luz, situada a la distancia máxima entre
las dos superficies de cuña, constituye la superficie de entrada
para la luz emitida por la fuente de luz, donde la primera
superficie de cuña forma con la superficie de entrada de luz un
ángulo agudo de tal manera que la luz irradiada en la superficie de
entrada de luz se refleja hacia la segunda superficie de cuña, donde
la primera superficie de cuña dispone para la reflexión de la luz de
secciones de flanco inclinadas hacia el interior con respecto al
plano de la superficie de salida de luz, y donde la segunda
superficie de cuña es la superficie de salida de luz del elemento
conductor de luz. Al contrario de la forma de realización según la
reivindicación 1, la superficie de salida de luz del elemento
conductor de luz no está perfilada, sino que delante de la
superficie de salida de luz del elemento conductor de luz está
dispuesto a una distancia un primer cuerpo difusor transparente cuyo
lado opuesto a la superficie de salida de luz está perfilado
mediante resaltes y entradas situados unos al lado de otros. A
través de la distancia entre el cuerpo difusor y el elemento
conductor de luz se evita que la luz entre bajo cualquier ángulo en
el cuerpo difusor, por lo que aumenta claramente la eficacia del
perfilado.
De forma análoga a la primera forma de
realización, adicionalmente al primer cuerpo difusor delante de la
superficie de salida de luz del elemento conductor de luz está
dispuesto un segundo cuerpo difusor transparente cuyo lado opuesto a
la superficie de salida de luz está perfilado con resaltes y
entradas situados unos al lado de otros, donde el perfilado del
segundo cuerpo difusor está orientado en lo esencial
perpendicularmente al perfilado del primer cuerpo difusor.
Preferiblemente el ángulo de inclinación de las
secciones de flanco con respecto al plano de la superficie de salida
de luz es aproximadamente de 30º a 50º. Además, estas secciones de
flanco están realizadas de acuerdo con una variante de la invención
curvadas de forma cóncava o convexa, en especial en el extremo del
elemento conductor de luz opuesto a la fuente de luz, de modo que la
gama de ángulos de la luz emitida por el elemento conductor de luz
se encuentra en todo el ancho del elemento conductor de luz lo más
uniformemente posible en la gama apropiada de aproximadamente 60º a
90º con respecto al plano de la superficie de salida de luz.
Asimismo, entre estas secciones de flanco de la
primera superficie de cuña del elemento conductor de luz están
previstas ventajosamente secciones orientadas aproximadamente en
paralelo al plano de la superficie de salida de luz o inclinadas
hacia fuera en relación con el plano de la superficie de salida de
luz, su ángulo de inclinación con respecto al plano de salida de luz
es en este último caso inferior a aproximadamente 30º.
Por motivos de la fabricación resulta además
ventajoso ensamblar el elemento conductor de luz de varias piezas
individuales. De esta manera es posible evitar, en especial en la
fabricación del elemento conductor de luz mediante inyección de
plástico, fallos del material debidos a un posible enfriamiento no
uniforme de la masa de inyección de plástico.
La luminaria de acuerdo con la invención puede
comprender por ejemplo una fuente de luz dispuesta entre dos
elementos conductores de luz, o también un elemento conductor de luz
situado entre dos fuentes de luz.
En una variante de la invención, las fuentes de
luz del dispositivo de iluminación están rodeadas de un conjunto
reflector que garantiza el acoplamiento de toda la luz emitida por
la fuente de luz en los elementos conductores de luz, por lo que es
posible lograr un rendimiento luminoso lo más alto posible.
Otras formas de realización ventajosas y
variantes de la presente invención son objeto de las demás
reivindicaciones dependientes.
La invención se explica a continuación más
detalladamente en base a ejemplos de realización preferidos con
referencia al dibujo adjunto. En las figuras se muestra:
Fig. 1 Vista en perspectiva desde abajo de un
primer ejemplo de realización de una luminaria según la presente
invención.
Fig. 2 Vista esquemática en corte A - A según la
figura 1 de un primer ejemplo de realización de un elemento
conductor de luz según la presente invención utilizado en la
luminaria.
Fig. 3 Vista esquemática en corte A - A según la
figura 1 de un segundo ejemplo de realización de un elemento
conductor de luz según la presente invención utilizado en la
luminaria.
Fig. 4 Vista esquemática en corte A - A según la
figura 1 de un tercer ejemplo de realización de un elemento
conductor de luz según la presente invención utilizado en la
luminaria.
Fig. 5A Segundo ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en corte A - A según la figura 1.
Fig. 5B Tercer ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en corte A - A según la figura 1.
Fig. 5C Vista de la luminaria según la figura 5B
en corte Vc - Vc según la figura 5B.
Fig. 5D Cuarto ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en corte A - A según la figura 1.
Fig. 6 Quinto ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en corte A - A según la figura 1.
Fig. 7 Sexto ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en corte A - A según la figura 1.
Fig. 8 Séptimo ejemplo de realización de una
luminaria según la presente invención en representación esquemática
en vista en planta desde arriba.
Fig. 9A a 9C Otros ejemplos de realización de un
elemento conductor de luz según la invención, utilizado en la
luminaria, en representación esquemática en corte A - A según la
figura 1.
En la figura 1 se muestra en vista en perspectiva
un primer ejemplo de realización de una luminaria de techo. La
luminaria representada sirve para la iluminación de un local, en el
marco de la presente invención se entiende bajo este concepto
generalmente tanto la iluminación de interiores como de exteriores.
El concepto de iluminación de locales aludirá en especial a la
diferencia respecto a dispositivos de iluminación para la
iluminación de fondo, tal como se ha explicado con más detalle en la
parte introductoria de la presente memoria, basándose en el estado
de la técnica.
La luminaria 1 comprende un soporte 2 de
luminaria, dos elementos 3 conductores de luz en forma de disco o de
placa, compuestos de varios elementos 3a parciales idénticos, dos
fuentes de luz 4, situadas cada una en el lado frontal de un
elemento 3 conductor de luz, y de un conjunto reflector 5 dispuesto
en el lado estrecho en el cual se encuentra la fuente de luz 4. Como
fuente de luz 4 se utiliza en el ejemplo de realización según la
figura 1 una lámpara fluorescente oblonga. Asimismo, en la luminaria
1 están previstos dispositivos de sujeción 6 para la fijación de la
luminaria 1 en un soporte no representado, como por ejemplo en el
techo de un local. Además, en la figura 1 se muestran simbólicamente
dispositivos de sujeción 7 para la fijación separable de los
elementos 3 conductores de luz en el soporte 2 de luminaria y
dispositivos de sujeción 8 para la fijación separable de los
conjuntos reflectores 5 en el soporte 2 de luminaria. Por motivos de
claridad se omiten en la figura 1 los medios de servicio, como por
ejemplo componentes eléctricos de conexión y balastos para las
lámparas fluorescentes 4.
A continuación se describen con más detalle tres
ejemplos de realización preferidos de un elemento 3 conductor de luz
con referencia a las secciones transversales esquemáticas
representadas en las figuras 2 a 4.
El elemento 3b conductor de luz, en lo esencial
en forma de cuña, se compone de un cuerpo 3b conductor de luz en el
cual la superficie frontal 10, situada en el punto de distancia
máxima entre las dos superficies 11, 13 de cuña, es la superficie de
entrada de luz del elemento conductor de luz para la luz emitida por
la fuente de luz 4, a través de la cual la luz, procedente de la
fuente de luz 4 situada en la proximidad de esta superficie 10 de
entrada de luz, puede acoplarse de forma de por sí conocida en el
cuerpo 3b conductor de luz. Asimismo, la primera superficie de cuña
13 forma con la superficie 10 de entrada de luz en promedio un
ángulo agudo, es decir, un ángulo inferior a 90º. Debido a este
diseño, la luz irradiada en la superficie 10 de entrada de luz se
refleja hacia la segunda superficie de cuña 11, que sirve como
superficie de salida de luz, de la que puede desacoplarse la luz
transmitida en el cuerpo 3b conductor de luz tal como se describe
más adelante. Por este motivo, la primera superficie de cuña 13 se
denomina a continuación también superficie reflectora. Todos los
cuerpos 3b conductores de luz representados en las figuras 2 a 4
tienen una superficie 11 de salida de luz lisa. Como se explica más
adelante con referencia a la figura 5D, la superficie de salida de
luz puede estar también perfilada. El lado frontal 12, opuesto a la
superficie 10 de entrada de luz, del cuerpo 3b conductor de luz está
realizado de forma reflectante.
El cuerpo 3b conductor de luz se compone de un
material transparente como por ejemplo cristal o un material de
plástico. El índice de refracción de este material se selecciona de
tal modo que en la gama de longitudes de onda de la luz
especificada, por ejemplo aproximadamente de 400 nm a 700 nm, o
incluso aproximadamente de 250 nm a 700 nm, y con ángulos de
incidencia elevados en relación con la perpendicular de las
superficies límite del cuerpo 3b conductor de luz, es decir, más
exactamente con ángulos de incidencia superiores al ángulo límite de
reflexión total de la luz en el interior del cuerpo 3b conductor de
luz. Materiales apropiados tienen un índice de refracción de
aproximadamente 1,45 a 1,65, preferentemente de alrededor de 1,50 a
1,60. De esta manera, la luz emitida por la fuente de luz 4 y
acoplada en el cuerpo 3b conductor de luz a través de la superficie
10 de entrada de luz, que se propaga en lo esencial en paralelo a la
superficie 11 de salida de luz del cuerpo 3b conductor de luz, se
transporta en primer lugar en esta dirección a través del cuerpo 3b
conductor de luz sin poder salir del mismo a través de la superficie
11 de salida de luz.
Asimismo, el cuerpo 3b conductor de luz dispone
de una superficie reflectora 13, dispuesta en frente a la superficie
11 de salida de luz, cuyo plano discurre en las zonas laterales 14,
15 en lo esencial en paralelo a la superficie 11 de salida de luz y
discurre en la zona 16 entre estas zonas laterales 14, 15 de salida
de luz de forma oblicua con respecto a la superficie 11 de salida de
luz. El ángulo de inclinación de la zona 16 intermedia con respecto
al plano de la superficie 11 de salida de luz es con preferencia
aproximadamente de 5º a 15º, con especial preferencia de
aproximadamente 6º a 10º, donde el cuerpo 3b conductor de luz está
diseñado de forma más alta en la superficie 10 de entrada de luz que
en el lado frontal 12 opuesto. Las zonas 14, 15 laterales del cuerpo
3b conductor de luz sirven como superficies de apoyo o sujeción para
la fijación del elemento 3 conductor de luz en un conjunto de
iluminación 1.
Como se desprende con especial claridad de los
detalles a escala aumentada en las figuras 2 y 3, la superficie
reflectora 13 dispone en la zona intermedia 16 de secciones de
flanco 17 inclinadas con respecto al plano de la superficie 11 de
salida de luz en dirección de propagación de la luz en el cuerpo 3b
conductor de luz. El ángulo de inclinación \alpha de las secciones
de flanco 17 es preferentemente de 30º a 50º, con especial
preferencia de 35º a 45º, donde el ángulo de inclinación \alpha
elegido depende del índice de refracción del cuerpo 3b conductor de
luz y de la selección del tipo de luz o de la longitud de onda de la
misma. Asimismo, la superficie reflectora 13, o por lo menos las
secciones de flanco 17 de la zona intermedia, están ventajosamente
realizadas de forma totalmente reflectante, a fin de garantizar que
la luz no pueda salir del cuerpo 3b conductor de luz a través de
esta superficie reflectora 13. Para este fin, el lado exterior de la
superficie reflectora está recubierto por ejemplo con un material
reflectante, con preferencia mediante metalizado.
Las secciones 18 de la superficie reflectante 16
entre estas secciones de flanco 17 están configuradas, en el ejemplo
de realización según la figura 2, en paralelo al plano de la
superficie 11 de salida de luz. Las secciones 18 en el ejemplo de
realización mostrado en la figura 3 están también inclinadas, con un
ángulo de inclinación \beta, de modo que se obtiene en la zona
intermedia 16 un desarrollo de la superficie reflectante 13 en lo
esencial en forma de sierra. El ángulo de inclinación \beta de las
secciones 18 es preferentemente inferior a aproximadamente 30º, un
valor especialmente preferido son aproximadamente 10º. La forma de
realización del cuerpo 3b conductor de luz actualmente más preferida
por motivos luminotécnicos dispone de una superficie reflectora 13
con una zona intermedia 16 cuyas secciones de flanco 17 están
inclinadas con un ángulo de inclinación \alpha de aproximadamente
40º hacia abajo, y cuyas secciones 18 entre las secciones de flanco
17 están inclinadas hacia arriba con un ángulo de inclinación
\beta de aproximadamente 10º con respecto al plano de la
superficie 11 de salida de luz.
Las secciones de flanco 17, previstas de esta
manera, reflejan la luz incidente hacia el interior del cuerpo 3b
conductor de luz. También los rayos de luz que se propagan en el
cuerpo 3b conductor de luz aproximadamente en paralelo al plano de
la superficie 11 de salida de luz y, al superar el ángulo límite de
reflexión total, no pueden salir de la superficie 11 de salida de
luz, se reflejan en las secciones de flanco 17 a causa del ángulo de
inclinación \alpha de tal manera que inciden en la superficie 11
de salida de luz bajo un ángulo que permite su salida del cuerpo 3b
conductor de luz. La selección específica del ángulo de inclinación
\alpha ocasiona que por lo menos la mayor parte de la luz salga de
la superficie 11 de salida de luz bajo un ángulo apropiado para
fines de iluminación general, es decir, la luz sale de la superficie
11 de salida de luz esencialmente en la gama de ángulos de
aproximadamente 60º a 90º con respecto al plano de la superficie 11
de salida de luz, por lo que la luz del conjunto de iluminación 1
está en gran medida libre de deslumbramiento en dirección
transversal.
Adicionalmente, los bordes formados entre las
secciones de flanco 17 y las secciones 18 en la superficie
reflectora 13 pueden estar redondeados con un radio apropiado. Esto
es ventajoso para reducir el contraste claro / oscuro entre las
secciones de flanco 17 en las cuales la luz incide directamente y
otras que reciben la luz sólo de forma indirecta.
Otro ejemplo de realización de un cuerpo 3b
conductor de luz se muestra en la figura 4. La superficie reflectora
tiene aquí en dirección transversal del cuerpo 3b conductor de luz
una curvatura cóncava que se extiende aproximadamente desde la
superficie 10 de entrada de luz hasta el lado frontal 12 opuesto,
donde el cuerpo 3b conductor de luz puede disponer de dos zonas
laterales 14, 15, de forma análoga a los dos ejemplos de realización
anteriormente descritos, orientadas en paralelo a la superficie 11
de salida de luz. La curvatura de la superficie reflectora 13
permite lograr una salida más uniforme de la luz del cuerpo 3b
conductor de luz en toda su anchura, por lo que se obtiene un efecto
de iluminación más uniforme.
No obstante, si las secciones de flanco 17 y las
secciones 18 están configuradas tal como se ha descrito con
referencia a los ejemplos de realización según las figuras 2 y 3,
bajo ángulos de observación reducidos de la luminaria puede resultar
una distribución no uniforme de la luz, ya que la gama de ángulos de
salida de luz del cuerpo 3b conductor de luz es más amplia en la
zona dirigida hacia la fuente de luz 4, es decir, se obtienen
ángulos de radiación más planos que en la zona del cuerpo 3b
conductor de luz opuesta a la fuente de luz 4. Por este motivo es
ventajoso modificar la forma de las secciones de flanco 17 en
dirección transversal del cuerpo 3b conductor de luz.
Como se muestra en los detalles a escala
aumentada en la figura 4, las secciones de flanco 17 y las secciones
18 están configuradas en la zona dirigida hacia la superficie 10 de
entrada de luz como en los ejemplos de realización según las figuras
2 y 3. Las secciones de flanco 17 están inclinadas hacia dentro en
relación con el plano de la superficie 11 de salida de luz, mientras
que las secciones 18, situadas entre estas secciones de flanco 17,
están inclinadas hacia fuera. En el área del cuerpo 3b conductor de
luz opuesta a la superficie de entrada de luz, las secciones de
flanco 17 están curvadas de forma cóncava o convexa. La transición
entre las secciones de flanco 17 realizadas con una sección
transversal rectilínea a la sección de flanco configurada de forma
curvada se prevé con preferencia de modo continuo.
Asimismo, es concebible lograr efectos de
iluminación especiales mediante una selección apropiada de las
dimensiones, ángulos de inclinación y formas de los bordes de las
secciones de flanco 17, como por ejemplo la descomposición de la luz
en sus colores espectrales. Estos efectos especiales pueden ser
interesantes especialmente en el área de publicidad.
A título de ejemplo se indican las dimensiones
apropiadas en la práctica para diversas aplicaciones de un cuerpo 3b
conductor de luz de este tipo. Un ejemplo de realización comprobado
de un cuerpo 3b conductor de luz tiene en su sección transversal
según las figuras 2 a 4 una anchura total de aproximadamente 120 mm
a 130 mm, una altura de aproximadamente 16 mm en el lado frontal de
la superficie 10 de entrada de luz y una altura de aproximadamente 2
mm en el lado frontal 12 opuesto a la superficie 10 de entrada de
luz. La anchura de la sección plana 14 de la superficie reflectora
13 en el lado frontal dirigido hacia la superficie 10 de entrada de
luz está comprendida aproximadamente entre 17 y 19 mm, la anchura de
la otra sección plana 15 es alrededor de 10 mm. En la zona 16
intermedia de la superficie reflectora 13 están previstos
aproximadamente 50 escalones, constituidos por secciones de flanco
17, donde la anchura de estos escalones es de aproximadamente 2 mm,
la altura de estos escalones es aproximadamente de 0,25 mm a 0,30
mm. Estas dimensiones sólo sirven como orientación para posibles
formas de aplicación y no deben entenderse como restricciones. El
especialista podrá seleccionar sin más las dimensiones más
apropiadas del cuerpo 3b conductor de luz para un caso de aplicación
en concreto. La longitud correspondiente del cuerpo 3b conductor de
luz se adaptará a la longitud de la fuente de luz 4 utilizada. Como
posibles fuentes de luz 4 pueden utilizarse fuentes de luz, tanto
oblongas como circulares, como por ejemplo lámparas fluorescentes
rectas o curvadas, o también fuentes de luz puntiformes como por
ejemplo lámparas de incandescencia.
Basándose en las representaciones esquemáticas de
las figuras 5A a 8 se describen a continuación diversas formas de
realización de luminarias equipadas con uno o varios elementos 3
conductores de luz del tipo anteriormente descrito, en las cuales
puede seleccionarse opcionalmente cualquier forma de realización del
elemento 3 conductor de luz.
En la figura 5A se acopla la luz procedente de
una fuente de luz 4, dispuesta de forma lateral, a través de la
superficie 10 de entrada de luz en el elemento 3 conductor de luz o
en el cuerpo 3b conductor de luz. Alrededor de la fuente de luz 4
está colocado un conjunto reflector 5, simbolizado esquemáticamente
en la figura 4, que garantiza que la luz emitida por la fuente de
luz 4 entre completamente en el cuerpo 3b conductor de luz, de modo
que se puede lograr un rendimiento luminoso lo más alto posible.
Delante de la superficie 11 de salida de luz del
cuerpo 3b conductor de luz está situado adicionalmente un cuerpo
difusor 20 cuya superficie opuesta a la superficie 11 de salida de
luz está perfilada. Un cuerpo difusor 20 de este tipo sirve para
impedir un deslumbramiento por la luz que sale del cuerpo 3b
conductor de luz en sentido longitudinal de la luminaria 1 o del
cuerpo 3b conductor de luz, respectivamente. Este perfilado está
constituido por ranuras o entradas oblongas con resaltes entre las
mismas. Los resaltes tienen una sección transversal triangular y se
extienden preferentemente a lo largo del eje longitudinal de la
luminaria 1.
El ángulo en el vértice del triángulo es por
ejemplo de 140º. No obstante, la sección transversal de los resaltes
puede tener también una forma distinta, como por ejemplo trapecial,
prismática, o también redondeada.
Preferentemente, el cuerpo difusor 20 está
distanciado de la superficie 11 de salida de luz del cuerpo 3b
conductor de luz, tal como se muestra en la figura 5A. Gracias a
esta medida de construcción, la luz, liberada de forma deseada de
deslumbramiento en dirección transversal por el efecto de las
secciones de flanco 17 del cuerpo 3b conductor de luz, entra en el
cuerpo difusor 20 sólo a través del intersticio 19, por lo que el
cuerpo difusor 20 y el cuerpo 3b conductor de luz están desacoplados
entre sí con respecto a la luminotecnia, de modo que no se
superponen los efectos del cuerpo 3b conductor de luz y de la
estructura 20 de prismas, por lo que se simplifica considerablemente
el cálculo de los mismos.
En la práctica pueden estar visibles, bajo
determinados ángulos de observación, los contornos del perfilado si
se utiliza un solo cuerpo difusor 20. Este efecto puede suprimirse
utilizando adicionalmente un segundo cuerpo difusor 20a cuyo
perfilado está orientado transversalmente al del primer cuerpo
difusor 20, ya que en este caso se logra una mezcla más uniforme de
la luz. Por lo tanto, en el ejemplo de realización representado en
la figura 5B está dispuesto por debajo del primer cuerpo difusor 20,
cuyas entradas y resaltes están orientados en dirección transversal
de la luminaria 1, un segundo cuerpo difusor 20a con un perfilado
orientado en dirección longitudinal. La distinta orientación del
perfilado en los dos cuerpos difusores 20, 20a se representa otra
vez en la figura 5C que muestra la luminaria 1 en dirección
longitudinal en vista en corte Vc - Vc.
Entre los dos cuerpos difusores 20, 20a está
previsto preferentemente otro intersticio 19a para el
desacoplamiento luminotécnico. Si ambos cuerpos difusores 20, 20a se
encontrasen directamente en contacto entre sí, esto produciría
efectos perturbadores en los bordes debido a la falta de refracción
en los mismos. No obstante, es posible realizar un contacto directo
entre los dos cuerpos difusores 20, 20a evitando estos efectos, pero
resultarían necesarios cálculos más extensos y una estructura del
perfilado más complicada. También es concebible utilizar en vez de
los intersticios de aire 19, 19a capas con un índice de refracción
distinto.
Una forma de realización ventajosa utilizando dos
perfilados se representa en la figura 5D. La superficie 11 de salida
de luz misma está perfilada y sustituye por lo tanto uno de los dos
cuerpos difusores 20, 20a, en este caso el primero. La posibilidad
de incorporar el cuerpo difusor 20 directamente en el cuerpo 3b
conductor de luz existe naturalmente también en la forma de
realización según la figura 5A. Asimismo, la secuencia de los
cuerpos difusores 20, 20a, o del perfilado de los mismos, es
intercambiable.
Como se muestra en la figura 6, también es
posible diseñar el elemento 3 conductor de luz de tal manera que
pueda utilizarse entre dos fuentes de luz 4. El elemento 3 conductor
de luz se compone en este caso prácticamente de dos elementos
conductores de luz, como se representan en las figuras 2 a 4, unidos
entre sí en los lados frontales 12 más bajos, opuestos a la
superficie 10 de entrada de luz. La sección plana 15, formada de
este modo en el centro del cuerpo 3b conductor de luz no es
imprescindible, pero puede utilizarse para lograr efectos
especiales, como por ejemplo una zona central más oscura en la
luminaria 1.
Cada una de las dos fuentes de luz 4 está
naturalmente provista de un conjunto reflector 5 (no representado),
igual que en las figuras 5A a 5C, a fin de acoplar completamente la
luz emitida por las fuentes de luz 4 en el cuerpo 3b conductor de
luz. Asimismo, la superficie 11 de salida de luz del cuerpo 3b
conductor de luz puede disponer también en este ejemplo de
realización de la luminaria 1 de un perfilado, o puede estar
previsto por lo menos un cuerpo difusor 20 ó 20a.
En la figura 7 se muestra un ejemplo de
realización de una luminaria 1 con una fuente de luz 4 en el centro
seguida hacia fuera de dos elementos 3 conductores de luz. La luz,
emitida por la fuente de luz 4, se acopla en ambos lados en la
superficie 10 de entrada de luz correspondiente, dirigida hacia la
fuente de luz 4 común, de los dos elementos 3 conductores de luz,
donde la fuente de luz 4 está provista también en este caso de un
conjunto reflector 5 no representado. Los lados frontales 12,
opuestos a la fuente de luz 4, de los cuerpos 3b conductores de luz
están realizados de forma reflectante a fin de mantener la luz
dentro de los elementos 3 conductores de luz. Ambos elementos 3
conductores de luz pueden estar configurados según una de las formas
de realización de las figuras 5A a 5D.
En la figura 8 se muestra en vista en planta
desde arriba otra forma de realización especial de una luminaria
1.
Como fuente de luz 4 se utiliza una fuente de luz
anular, como por ejemplo una lámpara fluorescente doblada de forma
circular. Tanto dentro como fuera de esta fuente de luz 4 anular se
encuentra un elemento 3 conductor de luz circular o en forma de
anillo circular. En la vista en corte transversal según la línea de
corte B - B en la figura 8, esta luminaria 1 es una combinación de
las luminarias según las figuras 6 y 7, en vez de la fuente de luz 4
común en la luminaria representada en la figura 7 debe utilizarse la
luminaria completa según la figura 6. En este ejemplo, el perfilado
está constituido por ranuras y resaltes concéntricos.
Como alternativa al ejemplo de realización según
la figura 8, también es concebible utilizar una fuente de luz 4
esencialmente puntiforme, rodeada de un elemento 3 conductor de luz
en forma de anillo circular o de disco. La sección transversal de
esta configuración corresponde al corte a través de la luminaria
según la figura 7.
De las distintas posibilidades anteriormente
descritas del diseño de luminarias se desprende que el elemento 3
conductor de luz de acuerdo con la presente invención es apropiado
para las más variadas formas de realización de luminarias, el
especialista encontrará sin más otras posibilidades no expresamente
descritas en el presente documento. Sería concebible por ejemplo la
utilización de un elemento conductor de luz en forma de cilindro
hueco en el cual la luz se acopla a través de una fuente de luz
anular.
Finalmente, con referencia a las figuras 9A a 9C
se explica otro aspecto de la configuración de acuerdo con la
invención de un elemento 3 conductor de luz.
En especial por motivos de fabricación resulta
ventajoso ensamblar el elemento 3 conductor de luz de varias piezas.
Debido a que sobre todo en la fabricación de productos mediante
inyección de plástico debe pretenderse un grosor uniforme del
producto, a fin de conseguir un enfriamiento uniforme de la masa de
plástico inyectada y para evitar tensiones o incluso fallos del
material en el producto, los cuerpos 3b conductores de luz según la
presente invención pueden fabricarse preferentemente como estructura
base compuesta de varias piezas.
El cuerpo 3b conductor de luz según la figura 9B
se compone por ejemplo de tres capas 21a, 21b y 21c colocadas una
sobre otra. Las tres capas 21a - c se unen entre sí firmemente
mediante un pegamento transparente apropiado. A diferencia de lo
anteriormente expuesto, el cuerpo 3b conductor de luz según la
figura 9A está constituido de un elemento perfilado 21a
aproximadamente en forma de U, el espacio hueco 22 constituido de
esta manera se llena con un medio con un índice de refracción
apropiado y se une con la pieza perfilada 21a. En este caso también
es concebible utilizar en vez del espacio hueco 22 un elemento
portante moldeado de un material transparente apropiado y envolverlo
mediante inyección.
El cuerpo 3b conductor de luz representado en la
figura 9C está realizado de forma similar de un perfil
aproximadamente en forma de V, compuesto de dos piezas 21a y 21b. El
espacio hueco 22 formado de esta manera se llena también en este
caso con un medio apropiado.
Claims (16)
1. Luminaria para la iluminación de locales con
las siguientes características:
- a)
- por lo menos una fuente de luz (4);
- b)
- un elemento (3) conductor de luz en forma de cuña; donde
- b-1)
- la superficie frontal (10), situada a la distancia máxima entre las dos superficies (11, 13) de cuña, del elemento (3) conductor de luz es la superficie de entrada de luz para la luz emitida por la fuente (4) de luz;
- b-2)
- la primera superficie (13) de cuña forma con la superficie (10) de entrada de luz un ángulo agudo de tal manera que refleja la luz irradiada en la superficie de entrada de luz hacia la segunda superficie (11) de cuña;
- b-3)
- la segunda superficie (11) de cuña es la superficie de salida de luz del elemento (3) conductor de luz; caracterizada porque la primera superficie (13) de cuña dispone, para la reflexión de la luz, de secciones de flanco (17) inclinadas hacia dentro (\alpha) en relación con el plano de la superficie (11) de salida de luz y porque
- c)
- la superficie (11) de salida de luz está perfilada transversalmente a la dirección de la cuña con resaltes y entradas (20) situados unos al lado de otros.
2. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizada porque a una distancia (19) delante de la
superficie (11) perfilada de salida de luz del elemento (3)
conductor de luz está dispuesto un cuerpo difusor (20a) de luz
transparente cuyo lado opuesto a la superficie de salida de luz está
perfilado con resaltes y entradas situados unos al lado de otros,
donde el perfilado del cuerpo difusor (20a) de luz está orientado en
lo esencial transversalmente al perfilado (20) de la superficie de
salida de luz.
3. Luminaria para la iluminación de locales con
las siguientes características:
- a)
- por lo menos una fuente de luz (4);
- b)
- un elemento (3) conductor de luz en forma de cuña donde
- b-1)
- la superficie frontal (10), situada a la distancia máxima entre las dos superficies (11, 13) de cuña, del elemento (3) conductor de luz es la superficie de entrada de luz para la luz emitida por la fuente (4) de luz;
- b-2)
- la primera superficie (13) de cuña forma con la superficie (10) de entrada de luz un ángulo agudo de tal manera que refleja la luz irradiada en la superficie de entrada de luz hacia la segunda superficie (11) de cuña;
- b-3)
- la segunda superficie (11) de cuña es la superficie de salida de luz del elemento conductor de luz; caracterizada porque la primera superficie (13) de cuña dispone, para la reflexión de la luz, de secciones de flanco (17) inclinadas hacia dentro (\alpha) en relación con el plano de la superficie (11) de salida de luz y porque
- c^{-1})
- delante de la superficie (11) de salida de luz del elemento (3) conductor de luz está dispuesto a una distancia (19) un primer cuerpo difusor (20) de luz en forma de placa cuyo lado opuesto a la superficie (11) de salida de luz está perfilada con resaltes y entradas situados unos al lado de otros.
4. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 3
caracterizada porque adicionalmente al primer cuerpo difusor
(20) de luz delante de la superficie (11) de salida de luz está
dispuesto un segundo cuerpo difusor (20a) de luz cuyo lado opuesto a
la superficie (11) de salida de luz del elemento (3) conductor de
luz está perfilado con resaltes y entradas, situados unos al lado de
otros, donde el perfilado del segundo cuerpo difusor (20a) de luz
está orientado en lo esencial transversalmente al perfilado del
primer cuerpo difusor (20) de luz.
5. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque el ángulo de
inclinación (\alpha) de las secciones de flanco (17) en relación
con el plano de la superficie (11) de salida de luz es
aproximadamente de 30º a 50º.
6. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque las
secciones de flanco (17) están configuradas de forma cóncava o
convexa.
7. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque entre las
secciones de flanco (17) de la primera superficie (13) de cuña están
previstas secciones (18) orientadas aproximadamente en paralelo al
plano de la superficie (11) de salida de luz, o están inclinadas
hacia fuera (\beta) en relación con el plano de la superficie (11)
de salida de luz.
8. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 7
caracterizada porque el ángulo de inclinación (\beta) de
las secciones (18) en relación con el plano de la superficie (11) de
salida de luz es inferior a aproximadamente 30º.
9. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque el perfilado
de la superficie (11) de salida de luz y/o de los cuerpos difusores
(20, 20a) de luz está constituido por ranuras en lo esencial
oblongas o circulares con resaltes situados entre las mismas, donde
la sección transversal de los resaltes puede estar configurada de
forma triangular, trapecial, prismática o redondeada.
10. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque el elemento
(3) conductor de luz está fabricado de por lo menos dos piezas
(21a-c, 22) individuales.
11. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 10
caracterizada porque el elemento (3) conductor de luz se
compone de varias capas (21a-c) dispuestas una sobre
otra.
12. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 10
caracterizada porque el elemento (3) conductor de luz se
compone de una pieza perfilada (21a; 21a-b) cuyo
espacio hueco (22) está llenado con un medio transparente
apropiado.
13. Luminaria de acuerdo con la reivindicación 10
caracterizada porque el elemento (3) conductor de luz se
compone de un elemento portante de un material transparente
apropiado, envuelto mediante moldeo por inyección con un material de
plástico apropiado.
14. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13 caracterizada porque la luminaria (1)
dispone de una fuente de luz (4) dispuesta entre dos elementos (3)
conductores de luz.
15. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13 caracterizada porque la luminaria (1)
dispone de un elemento (3) conductor de luz situado entre dos
fuentes de luz (4).
16. Luminaria de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque la(s)
fuente(s) de luz (4), o cada una de las mismas,
dispone(n) de un conjunto reflector (5) para acoplar la
totalidad de la luz, emitida por la fuente o las fuentes de luz, al
elemento o a los elementos (3) conductor(es) de luz.
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