ES2260992B2 - Instalacion de representacion luminosa. - Google Patents
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Abstract
Instalación de representación luminosa, cuya superficie de visualización (9) es mayor que la superficie de iluminación (3). Para conseguir una iluminación uniforme de la superficie de visualización (9), la lámina de dispersión (8), dispuesta en la superficie de visualización (9), tiene un factor de reflexión inusualmente alto.
Description
Instalación de representación luminosa.
La invención se refiere a una instalación de
representación luminosa con una superficie de visualización que
puede ser iluminada por un medio fluorescente, especialmente un
diodo emisor de luz, donde la superficie de visualización es mayor
que la superficie luminosa del medio fluorescente.
En las instalaciones de representación luminosa
conocidas con un diodo emisor de luz (LED), la altura de
construcción es la mayoría de las veces grande. Cuanto mayor debe
ser la superficie de visualización, tanto mayor es la altura de
construcción de acuerdo con el ángulo de radiación.
En los LEDs de estructura plana en técnica SMD
(Surface Mounted Device = Dispositivo Montado en la Superficie),
por medio de una cámara llena con resina sintética turbia se
consigue una dispersión de la luz, que debe proporcionar una
iluminación uniforme de la superficie de visualización. De esta
manera, solamente se realizan superficies de visualización
pequeñas. La estructura es costosa.
La utilización de discos de dispersión usuales
en la superficie de visualización tiene el inconveniente de que la
superficie de visualización está iluminada de forma irregular o
incluso el medio fluorescente se puede reconocer como mancha
luminosa y el contorno que delimita la superficie de visualización
es confuso.
El cometido de la invención es proponer una
instalación de representación luminosa, con la que se puede
conseguir, con una altura de construcción baja, una iluminación,
uniforme hasta el límite de la superficie de visualización, de una
superficie de visualización comparativamente grande con respecto a
la altura de construcción.
Según la invención, se soluciona el cometido
anterior a través de una instalación de representación luminosa con
una superficie de visualización, que puede ser iluminada por un
medio fluorescente, especialmente un diodo emisor de luz o extremo
conductor de la luz, siendo la superficie de visualización mayor que
la superficie luminosa del medio fluorescente y está previsto un
reflector, que está cubierto por una lámina de dispersión, que
forma la superficie de visualización, caracterizada porque la lámina
de dispersión presenta un factor de reflexión (R_{dispersión}),
que es tan grande que se producen reflexiones múltiples en el
espacio entre la lámina de dispersión y el reflector.
De esta manera se consigue que también cuando la
altura de construcción es baja en comparación con la extensión más
larga de la superficie de visualización y la superficie de
visualización es grande en comparación con la superficie de
iluminación del medio fluorescente, se obtiene, sin embargo, una
iluminación uniforme de la superficie de visualización. Con ello va
unida la posibilidad de poder disponer el medio fluorescente no en
el centro del reflec-
tor.
tor.
Las reflexiones múltiples se consiguen a través
de la lámina de dispersión, que actúa con efecto reflectante
fuerte, en combinación con el reflector. A través de la lámina de
dispersión se garantiza también que la forma del medio fluorescente
no sea visible a través de la lámina de dispersión.
Con preferencia, el espesor del disco de
dispersión o lámina de dispersión es aproximadamente 0,2 mm o
menor. Se ha mostrado que con este espesor reducido en comparación
con un disco de dispersión usual, el contorno de la superficie de
visualización aparezca delimitado de forma nítida. A pesar de la
lámina de dispersión fuertemente reflectante, se puede conseguir un
rendimiento alto de la luz.
Otras configuraciones ventajosas se deducen de
las reivindicaciones dependientes y de la descripción siguiente de
un ejemplo de realización. En el dibujo:
La figura 1 muestra, de forma esquemática, una
sección longitudinal de una instalación de representación luminosa,
y
La figura 2 muestra una vista en planta desde
arriba de la instalación de representación luminosa.
La instalación de representación luminosa
presenta como medio fluorescente un diodo emisor de luz 1, que está
fijado y conectado eléctricamente en técnica de montaje en la
superficie (SMD) sobre una pletina 2. Como medio fluorescente puede
servir también el extremo de un conductor de luz. El medio
fluorescente 1 forma una superficie de iluminación 3 y se asienta,
en el ejemplo de realización, en el centro de un reflector 4, que
está formado por un cuerpo moldeado 5. El medio fluorescente puede
estar dispuesto también fuera del centro del reflector 4, cuando
esto es favorable por razones de construcción.
La superficie 6 del reflector 4 puede ser mate,
blanca o brillante. Puede estar arqueada de forma cóncava (ver la
figura 1) o puede ser plana. Especialmente cuando es mate y, por lo
tanto, conduce a reflexiones difusas, puede ser plana.
El reflector 4 presenta un borde realzado 7,
sobre el que se apoya una lámina de dispersión 8, por ejemplo de un
policarbonato, que está encolada con el borde 7. La lámina de
dispersión 8 se puede extender sobre varios reflectores dispuestos
adyacentes, por ejemplo cuando la instalación luminosa es una
representación de 7 segmentos de una o más posiciones, donde cada
uno de los segmentos presenta un reflector.
La lámina de dispersión 8 delimitada por el
borde 7 forma una superficie de visualización 9. Ésta tiene una
longitud L y una anchura B (ver la figura 2). En el caso del
ejemplo, la superficie de visualización está estirada alargada y
forma un segmento de una representación de 7 segmentos. La
superficie de visualización puede ser también cuadrada, circular,
anular, o puede presentar otra forma. Por ejemplo, puede tener
forma de letras u otra forma de caracteres.
Entre la superficie de visualización 9 y el
reflector 4 existe un espacio 10, que llena la luz del medio
fluorescente 1 en reflexión múltiple.
La altura de construcción H de la instalación es
esencialmente la distancia entre la pletina 2 y la lámina de
dispersión 8 (ver la figura 1) y tiene, por ejemplo, 6 mm o menor.
El espesor D de la lámina de dispersión es 0,2 mm o menor, con
preferencia aproximadamente 0,1 mm. Este espesor D muy reducido de
la lámina de dispersión tiene la ventaja de que la superficie de
visualización 9 está delimitada de forma nítida en el borde 7 y no
aparece descolorida. En el caso de una lámina de dispersión más
gruesa, se puede conseguir un contorno nítido a través de una
impresión opaca.
Las siguientes relaciones de tamaños son acordes
con la práctica:
La altura de construcción H es menor, en un
factor de 1 a 10, especialmente de 1 a 5, que la dimensión más
larga L de la superficie de visualización. El espesor D de la lámina
de dispersión 8 es menor, en un factor de 25 a 200, que la altura de
construcción H. La superficie de visualización 9 es mayor, en un
factor 4 o mayor, que la superficie de iluminación 3.
Como lámina de dispersión se utiliza una lámina,
cuyo factor de reflexión es igual mayor que el 50%, especialmente
está entre el 60% y el 90%. Este factor de reflexión alto en
comparación con láminas de dispersión usuales conduce a reflexiones
múltiples entre la superficie 6 del reflector y la lámina de
dispersión 8. A través de estas reflexiones múltiples se consigue
que la superficie de iluminación 3 no sea visible en la superficie
de visualización como mancha luminosa clara y la iluminación de la
superficie de visualización 9 aparece de una manera uniforme
continua hasta el borde 7.
La absorción de la lámina de dispersión 8
debería ser menor que el 20%, especialmente menor que el 15%, para
que el factor de transmisión no sea demasiado pequeño, es decir,
para que la superficie de visualización 9 no sea demasiado oscura.
En general, se aplica esencialmente: factor de reflexión + factor
de absorción + factor de transmisión = 100% de la luz que incide
sobre la superficie de visualización 9.
El factor de reflexión de la superficie 6 del
reflector 4 es aproximadamente 67 a 100%, especialmente de 80% a
98%, para que el reflector 4 absorba la menor energía luminosa
posible. Las indicaciones porcentuales de reflexión, transmisión y
absorción se refieren a la longitud de onda utilizada en cada caso;
por ejemplo, si se utiliza un LED rojo, entonces se toman como base
las indicaciones para rojo.
Los siguientes ejemplos numéricos ilustran la
función:
Con la fórmula
T_{total} = T_{dispersión}/1 -
(R_{dispersión} \text{*} \
R_{ref}/10000)
donde
- T_{total}
- = transmisión del sistema total en %
- T_{dispersión}
- = transmisión de la lámina de dispersión en %
- R_{dispersión}
- = reflexión de la lámina de dispersión en %
- R_{ref}
- = reflexión del reflector en %,
se puede determinar la transmisión
T_{total} del sistema total, que está constituido por la lámina de
dispersión y el
reflector.
En una lámina de dispersión usual, poco
reflectante, y en un reflector usual es, por ejemplo:
- T_{dispersión}
- = 60%
- R_{dispersión}
- = 30%
- R_{ref}
- = 80%.
\newpage
Con la fórmula anterior resulta: T_{total} =
78,95%, es decir, una pérdida de absorción de 100% - 78,95% =
21,05%.
La superficie de visualización 9 es ciertamente
clara, pero se ilumina de forma irregular en las relaciones
geométricas indicadas anteriormente, porque sólo aparecen pocas
reflexiones múltiples debido al factor de reflexión bajo
T_{dispersión} de esta lámina de dispersión.
Se consigue una iluminación uniforme de la
superficie de visualización 9 a través de un número alto de
reflexiones múltiples. A tal fin, se selecciona, por ejemplo, una
lámina de dispersión 8 con:
- T_{dispersión}
- = 18%
- R_{dispersión}
- = 80%
y un reflector 4
con
- R_{ref}
- = 90%.
Con la fórmula anterior resulta: T_{total} =
64,3%. Las pérdidas de absorción son 35,7%, por lo tanto están en
el intervalo normal. De esta manera, la superficie de visualización
9 es suficientemente clara. Ésta está iluminada de una manera
uniforme debido al número grande de reflexiones múltiples, provocado
especialmente a través del factor de reflexión T_{dispersión} de
la lámina de dispersión 8.
Se ha determinado que con una relación
T_{total}/T_{dispersión} \geq 1,5, especialmente > 1,6
aparece un número de reflexiones múltiples suficiente para una
iluminación uniforme.
Con la ayuda de la fórmula ya mencionada
T_{total} =
T_{dispersión}/1 - (R_{dispersión} \ x \
R_{ref}/10\text{.}000)
se obtiene a partir de la relación
anterior
- T_{total}
- = T_{dispersión} \geq 1,5
la
condición
R_{dispersión} x R_{ref}/10.000 \geq
1/3.
En la lámina de dispersión usual anterior, que
se ilumina de manera irregular este valor es T_{total} =
T_{dispersión} = 1,32.
En la lámina de dispersión que se ilumina de una
manera uniforme mencionada anteriormente, este valor es
T_{total} = T_{dispersión} = 3,57.
T_{total} = T_{dispersión} = 3,57.
El valor T_{total} = T_{dispersión} \geq
1,5 se alcanza también en el caso límite en una lámina de
dispersión 8 con
- T_{dispersión}
- = 30%
- R_{dispersión}
- = 50%
y un reflector
con
- R_{ref}
- = 67%,
de donde resulta con la fórmula
anterior T_{total} = 45,1%, de manera que
es
- T_{total}/T_{dispersión}
- = 1,503.
Las pérdidas comparativamente reducidas, no
mencionadas en los ejemplos de cálculo anteriores, por ejemplo las
pérdidas que se producen por absorción de rayos de luz reflejados
en el medio fluorescente 1, se pueden tener en cuenta fácilmente
durante la selección de la lámina de dispersión y/o del
reflector.
Claims (16)
1. Instalación de representación luminosa con
una superficie de visualización, que puede ser iluminada por un
medio fluorescente, especialmente un diodo emisor de luz o extremo
conductor de la luz, siendo la superficie de visualización mayor
que la superficie luminosa del medio fluorescente y está previsto
un reflector, que está cubierto por una lámina de dispersión, que
forma la superficie de visualización, caracterizada porque
la lámina de dispersión (8) presenta un factor de reflexión
(R_{dispersión}), que es tan grande que se producen reflexiones
múltiples en el espacio (10) entre la lámina de dispersión (8) y el
reflector (4).
2. Instalación de representación luminosa según
la reivindicación 1, caracterizada porque el factor de
reflexión (R_{dispersión}) de la lámina de dispersión (8) es
igual o mayor que el 50%, especialmente está entre el 60% y el
90%.
3. Instalación de representación luminosa según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la absorción
de la lámina de dispersión (8) es menor que el 20%, especialmente
menor que el 15%.
4. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el reflector (4) presenta un factor de reflexión (R_{ref}) del
67% al 100%, especialmente del 80% al 98%.
5. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la superficie (6) del reflector (4) es mate.
6. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la lámina de dispersión (8) está constituida por policarbonato.
7. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el espesor (D) de la lámina de dispersión (8) es 0,2 mm o menor,
especialmente 0,1 mm o menor.
8. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la altura de construcción (H) de la instalación es menor, en un
factor de 1 a 10, especialmente de 1 a 5, que la dimensión más larga
(L) de la superficie de visualización (9).
9. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la altura de construcción (H) de la instalación es menor que 6
mm.
10. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el espesor (D) de la lámina de dispersión (8) es menor, en un
factor de 25 a 200 que la altura de construcción (H) de la
instalación.
11. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el medio fluorescente (1) está o dispuesto fuera del centro del
reflector (4).
12. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el diodo emisor de luz (1) es un componente que se puede aplicar en
técnica SMD sobre una pletina (2).
13. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la superficie de visualización (9) tiene una forma estirada
alargada, una forma cuadrada, una forma circular, una forma anular,
una forma de letras u otra forma de caracteres o una forma de otro
tipo.
14. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la instalación de representación luminosa forma un segmento de una
representación de 7 segmentos.
15. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
la superficie de visualización (9) es mayor, en un factor de 4 o
mayor, que la superficie luminosa (3).
16. Instalación de representación luminosa según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
el producto del factor de reflexión (R_{dispersión}) de la lámina
de dispersión por el factor de reflexión (R_{ref}) del reflector
indicado en %, respectivamente) dividido por 10.000, toma un valor
de 1/3 como mínimo.
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