ITMI20130922A1 - LIGHT LAUNCH DEVICE IN LIGHTING DEVICE WITH SHAPE FORM. - Google Patents
LIGHT LAUNCH DEVICE IN LIGHTING DEVICE WITH SHAPE FORM.Info
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Description
DISPOSITIVO DI LANCIO DELLA LUCE IN DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE AVENTE LA FORMA DI LASTRA DEVICE FOR LAUNCHING THE LIGHT IN A LIGHTING DEVICE IN THE SHAPE OF A SHEET
SCOPO DELL’INVENZIONE PURPOSE OF THE INVENTION
La seguente invenzione ha lo scopo di migliorare luniformità dell’intensità della luce estratta da un dispositivo di illuminazione con guida di luce polimerica trasparente avente la forma di lastra. Detta guida di luce prevede almeno un dispositivo di lancio della luce a forma di nicchia ricavata nella faccia piccola della lastra nella quale à ̈ collocata una sorgente di luce realizzata mediante l’impiego di LED. The following invention has the purpose of improving the uniformity of the intensity of the light extracted from a transparent polymeric light guide lighting device having the shape of a plate. Said light guide provides at least one light launching device in the shape of a niche obtained in the small face of the plate in which a light source made by using LEDs is placed.
Stato dell'arte State of the art
Sono noti dispositivi di illuminazione composti da guide di luce a forma di lastra o pannello, in breve lastra, in polimero trasparente che utilizzano quale sorgente luminosa uno o più LED posizionati sulle facce piccole. Per chiarezza di quanto verrà esposto in seguito, sarà indicato con il termine “faccia piccola†ciascuna delle facce della lastra sostanzialmente perpendicolare a ciascuna delle facce della lastra dalla quale à ̈ estratta la luce, quest’ultima denominata nel prosieguo "faccia grande†. Lighting devices are known consisting of light guides in the shape of a plate or panel, in short a plate, in transparent polymer which use one or more LEDs positioned on the small faces as a light source. For the sake of clarity of what will be explained below, the term â € œsmall faceâ € will be indicated each of the faces of the plate substantially perpendicular to each of the faces of the plate from which the light is extracted, the latter referred to hereinafter as "large face" €.
Lo sviluppo della tecnologia dei LED ha aumentato remissione di ogni LED, consentendo la riduzione del numero dei LED per ogni dispositivo di illuminazione necessari per ottenere una data emissione di luce totale. Tale sviluppo costituisce un vantaggio dal punto di vista economico, ma la maggiore potenza di emissione dei LED costituisce uno svantaggio per i dispositivi di illuminazione in oggetto. Tale maggiore potenza si traduce in una ridotta uniformità dell'emissione di luce dalla lastra , dalle quali à ̈ estratta la luce stessa. Tale inconveniente rende il dispositivo di illuminazione in parola meno attraente e accettabile. Tale inconveniente à ̈ evidente in modo particolare per alcune applicazioni quali sono, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, le insegne pubblicitarie. I dispositivi d’illuminazione per le insegne pubblicitarie sono realizzati per illuminare fotografie di grande o grandissimo formato. L’uniformità della luce estratta dalla faccia della lastra d’interesse à ̈ ovviamente indispensabile in questo tipo di impiego. The development of LED technology has increased remission of each LED, allowing for the reduction of the number of LEDs for each lighting device required to achieve a given total light output. This development constitutes an advantage from an economic point of view, but the greater emission power of the LEDs constitutes a disadvantage for the lighting devices in question. This greater power translates into a reduced uniformity of the light emission from the plate, from which the light itself is extracted. This drawback makes the lighting device in question less attractive and acceptable. This drawback is particularly evident for some applications such as, by way of example but not limited to, advertising signs. The lighting devices for advertising signs are designed to illuminate large or very large format photographs. The uniformity of the light extracted from the face of the slab of interest is obviously essential in this type of use.
Per risolvere questo inconveniente sono noti vari accorgimenti tra i quali si ricorda, a titolo esemplificativo, la variazione graduale del numero di dispositivi di estrazione della luce per unità di superficie della faccia della lastra d’interesse. Tuttavia, à ̈ stato riscontrato che l'utilizzo di pochi LED intensi, posizionati sulle citate facce piccole, sviluppa inevitabilmente: (a) punti di emissione elevata in prossimità della sorgente LED, quindi ai lati della o delle facce grandi della guida li luce a forma di lastra, in base alla posizione dei LED; (b) punti di minima emissione di luce nella regione intermedia della faccia grande. Tali inconvenienti sono stati affrontati dal documento US 2010/0027293. Tale documento insegna a porre la sorgente LED al centro di una nicchia emisferica scavata nel bordo della lastra. La soluzione insegnata da detto documento non migliora tuttavia sostanzialmente il problema indicato sub (a), vale a dire i punti di massima emissione. Ne consegue che linconveniente della mancata uniformità della luce estratta dalle facce permane. In order to solve this drawback, various expedients are known, including, by way of example, the gradual variation of the number of light extraction devices per surface unit of the face of the slab of interest. However, it has been found that the use of a few intense LEDs, positioned on the aforementioned small faces, inevitably develops: (a) high emission points near the LED source, therefore at the sides of the large face or faces of the guide plate shape, based on the position of the LEDs; (b) points of least light emission in the intermediate region of the large face. These drawbacks have been addressed by US 2010/0027293. This document teaches to place the LED source in the center of a hemispherical niche carved into the edge of the plate. However, the solution taught by said document does not substantially improve the problem indicated under (a), that is, the points of maximum emission. It follows that the drawback of the lack of uniformity of the light extracted from the faces remains.
ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE EXPOSURE OF THE INVENTION
inconvenienti di mancata uniformità della luce estratta, come sopra descritti, sono superati mediante un dispositivo di illuminazione avente una guida di luce in materiale trasparente a forma di lastra, che preveda almeno un dispositivo di lancio della luce, costituito da una piccola cavità , che per brevità denomineremo anche “nicchia†, ricavata nella faccia piccola della lastra, nella quale à ̈ posto un LED. L'uniformità della luce estratta da ciascuna faccia grande può essere migliorata ulteriormente rastremando ciascuna faccia piccola della lastra, nella quale sono posizionate una o più nicchie con le relative sorgenti di luce costituite da LED. Risulta altresì maggiormente vantaggioso che la nicchia sia posizionata completamente all'interno della rastrematura. È altresì ancor più vantaggioso posizionare una superficie riflettente sulla porzione esterna della faccia piccola della guida di luce ove sono poste le nicchie ed i LED in modo che detta faccia riflettente non impedisca il lancio della luce all’interno della guida di luce, in particolare detto posizionamento della superficie riflettente risulta sorprendentemente consentire l’aumento dell’ uniformità della luce estratta dalle facce grandi, mediante tale accorgimento. La forma preferita del dispositivo di lancio della luce oggetto della presente invenzione, costituito da una piccola cavità , che per brevità abbiamo denominato “nicchia†, inserita nella faccia piccola della lastra nella quale à ̈ posto un LED, à ̈ un con sezione parallela alla faccia piccola avente la forma di poligono irregolare a otto lati corrispondente ad un rombo equilatero avente i vertici e sostituiti da segmenti. Detto ha una forma tale che le dimensione di dette sezioni sono proporzionalmente decrescenti con l’incremento distanza faccia piccola. drawbacks of non-uniformity of the extracted light, as described above, are overcome by means of a lighting device having a light guide in transparent material in the shape of a plate, which includes at least one light launching device, consisting of a small cavity, which for brevity we will also call â € œnicheâ €, obtained in the small face of the plate, in which an LED is placed. The uniformity of the light extracted from each large face can be further improved by tapering each small face of the slab, in which one or more niches are positioned with the relative light sources consisting of LEDs. It is also more advantageous for the niche to be positioned completely inside the taper. It is also even more advantageous to place a reflective surface on the external portion of the small face of the light guide where the niches and the LEDs are placed so that said reflective face does not prevent the launch of the light inside the light guide, in particular said positioning of the reflecting surface is surprisingly allowing an increase in the uniformity of the light extracted from the large faces, by means of this device. The preferred form of the light launching device object of the present invention, consisting of a small cavity, which for brevity we have called `` niche '', inserted in the small face of the plate in which an LED is placed, is a parallel section to the small face having the shape of an irregular eight-sided polygon corresponding to an equilateral rhombus having the vertices and replaced by segments. Said has such a shape that the dimensions of said sections are proportionally decreasing with the increase in distance of the small face.
È ancor più preferibile che ciascun segmento della citata sezione avente la forma di poligono irregolare a otto lati, sostituente i vertici del rombo, abbia il proprio segmento opposto e It is even more preferable that each segment of the aforementioned section having the shape of an eight-sided irregular polygon, replacing the vertices of the rhombus, has its own opposite segment and
di dimensione uguale. of equal size.
PARTE SPERIMENTALE EXPERIMENTAL PART
Esempio 1: Example 1:
Sono stati sottoposti a sperimentazione tre dispositivi di illuminazione aventi la forma di lastra. La dimensione della lastra di detti dispositivi à ̈ di 100x100x1cm. Detti dispositivi di illuminazione hanno la sorgente di luce costituita da LED posti su due facce piccole opposte. Le facce piccole senza i LED sono corredate da superfici riflettenti all’ 85 %, per diminuire le perdite di luce da queste facce. Three plate-shaped lighting devices were tested. The size of the plate of these devices is 100x100x1cm. Said lighting devices have the light source consisting of LEDs placed on two small opposite faces. The small faces without the LEDs are equipped with 85% reflective surfaces, to reduce light losses from these faces.
Delle facce piccole aventi i LED di detti dispositivi, il primo dispositivo di sottoposto a sperimentazione à ̈ privo di dispositivi di lancio della luce; il secondo dispositivo di illuminazione sottoposto a sperimentazione à ̈ provvisto di dispositivi di lancio della luce inseriti nella faccia piccola della lastra aventi forma cilindrica con gli assi perpendicolari alle facce grandi della lastra, facce piccole della lastra rastremate e corredate di superfici riflettenti poste su dette facce piccole nelle quali sono presenti i LED ma in posizione tale da non impedire il lancio della luce da parte dei LED a interno della lastra; il terzo dispositivo di illuminazione sottoposto a sperimentazione à ̈ provvisto di dispositivi di lancio della luce inseriti nella faccia piccola della lastra ed aventi forma cilindrica con gli assi perpendicolari alle facce grandi della lastra e facce piccole della lastra rastremate ma non corredate di superfici riflettenti. I tre dispositivi di illuminazione sottoposti a sperimentazione hanno spaziatura tra i LED di 4 cm e sono dotati di accorgimenti di estrazione della luce noti calibrati in modo da estrarre il 65% di detta luce. Nella tabella A sono riportati i risultati di misurazione come rapporto tra la massima e la minima luminanza della luce estratta dalle facce grandi per detti tre diversi dispositivi di illuminazione Si nota un rilevante miglioramento dell' uniformità della luminanza nei due dispositivi di illuminazione aventi dispositivi di lancio della luce a forma cilindrica rispetto al dispositivo di illuminazione privo di dispositivi di lancio della luce. Si nota altresì un miglioramento dell' uniformità della luminanza nel sistema avente i dispositivi di lancio della luce e le sopracitate superfici riflettenti rispetto a quello sprovvisto di queste superfici riflettenti. Of the small faces having the LEDs of said devices, the first device being tested is devoid of light launching devices; the second lighting device subjected to experimentation is equipped with light launching devices inserted in the small face of the slab having a cylindrical shape with the axes perpendicular to the large faces of the slab, small faces of the slab tapered and equipped with reflective surfaces placed on said faces small in which the LEDs are present but in a position that does not prevent the launch of the light by the LEDs inside the plate; the third lighting device subjected to experimentation is equipped with light launch devices inserted in the small face of the slab and having a cylindrical shape with the axes perpendicular to the large faces of the slab and small faces of the slab tapered but not equipped with reflective surfaces. The three lighting devices tested have a 4 cm spacing between the LEDs and are equipped with known light extraction devices calibrated so as to extract 65% of said light. Table A shows the measurement results as the ratio between the maximum and minimum luminance of the light extracted from the large faces for said three different lighting devices. A significant improvement in the uniformity of the luminance in the two lighting devices having launch devices of the cylindrical light compared to the lighting device without light launching devices. There is also an improvement in the uniformity of the luminance in the system having the light launching devices and the aforementioned reflecting surfaces compared to the one without these reflecting surfaces.
Dispositivo Dispositivo con nicchie, Dispositivo con nicchie e senza nicchie senza superfici riflettenti superficie riflettente all' 85 dietro i LED % dietro i LED Max/Min Max/Min Max/Min Device Device with niches, Device with niches and without niches without reflective surfaces reflective surface 85 behind the LEDs% behind the LEDs Max / Min Max / Min Max / Min
3,0 1,28 3.0 1.28
Esempio 2: Example 2:
È stata effettuata una sperimentazione con configurazione sostanzialmente identica a quella dell’ esempio 1, sopra riportato. La differenza nella presente sperimentazione riguarda la spaziatura dei LED, che à ̈ di 6.6 cm, e la forma dei dispositivi di lancio della luce , che à ̈ quella rivendicata nella presente invenzione. An experiment was carried out with a configuration substantially identical to that of example 1, above. The difference in the present experimentation concerns the spacing of the LEDs, which is 6.6 cm, and the shape of the light launch devices, which is the one claimed in the present invention.
Nella tabella B sono riportati i risultati di misurazione come rapporto tra la massima e la minima luminanza della luce estratta dalle facce grandi, per detti due diversi dispositivi di illuminazione dotati dei dispositivi di lancio rivendicati nella presente invenzione. Si nota come, nonostante la spaziatura maggiore tra i LED rispetto a quella dell’ esempio 1, uniformità della luminanza risultante con la sperimentazione illustrata in questo esempio 2 à ̈ equivalente o migliore dei dispositivi di illuminazione con dispositivo di lancio cilindrico di cui all’esempio 1. Ne consegue che il dispositivo di lancio rivendicato nella presente invenzione migliora le prestazioni di uniformità di emissione della luce dalle facce grandi della lastra, Table B shows the measurement results as the ratio between the maximum and minimum luminance of the light extracted from the large faces, for said two different lighting devices equipped with the launch devices claimed in the present invention. It should be noted that, despite the greater spacing between the LEDs than in example 1, the uniformity of the luminance resulting from the experimentation illustrated in this example 2 is equivalent to or better than the lighting devices with cylindrical launch device referred to in Example 1. It follows that the launch device claimed in the present invention improves the uniformity performance of light emission from the large faces of the plate,
Senza superficie riflettente Con superficie riflettente all' dietro i LED 85 % dietro i LED Without reflective surface With reflective surface behind the LEDs 85% behind the LEDs
Max/Min Max/Min Max / Min Max / Min
1.28 1.10 1.28 1.10
DESCRIZIONE DELLE FIGURE DESCRIPTION OF THE FIGURES
Gli scopi e i vantaggi della presente invenzione risulteranno ancora più evidenziati dalla descrizione dei disegni e dalle unite tavole nei quali à ̈ illustrata a titolo esemplificativo ma non esaustivo un dispositivo di illuminazione oggetto della presente invenzione. The objects and advantages of the present invention will be even more highlighted by the description of the drawings and by the accompanying tables in which a lighting device object of the present invention is illustrated by way of example but not exhaustively.
La figura 1 illustra una vista prospettica del dispositivo di illuminazione oggetto della presente invenzione. Figure 1 illustrates a perspective view of the lighting device object of the present invention.
La figura 2 illustra una vista bidimensionale del dispositivo di lancio della luce del quale à ̈ dotato il dispositivo di illuminazione oggetto della presente invenzione. Figure 2 illustrates a two-dimensional view of the light launching device with which the lighting device object of the present invention is equipped.
La figura 3 illustra una vista prospettica del dispositivo di lancio della luce del quale à ̈ dotato il dispositivo di illuminazione oggetto della presente invenzione. Figure 3 illustrates a perspective view of the light launching device with which the lighting device object of the present invention is equipped.
La Figura 1 mostra un dispositivo di illuminazione avente una guida di luce (1) a forma di lastra in materiale polimerico trasparente con una fonte di luce a LED (2), non rappresentata nella figura. Detta fonte di luce a LED (2) à ̈ collocata in un dispositivo (3) di lancio della luce inserito in almeno una faccia piccola (4) della guida di luce (1). Detta faccia piccola (4) rastremata à ̈ dotata di una superficie riflettente, rappresentata graficamente con una retinatura, posta su detta faccia piccola (4) in modo da agevolare il lancio della luce all’interno della guida di luce (1), in particolare detto posizionamento della superficie riflettente risulta sorprendentemente consentire l’aumento dell’uniformità della luce estratta da una o entrambe le facce grandi. Figure 1 shows a lighting device having a light guide (1) in the form of a plate of transparent polymeric material with an LED light source (2), not shown in the figure. Said LED light source (2) is located in a light launching device (3) inserted in at least one small face (4) of the light guide (1). Said small tapered face (4) is equipped with a reflecting surface, graphically represented with a screening, placed on said small face (4) so as to facilitate the launch of the light inside the light guide (1), in particular said positioning of the reflecting surface is surprisingly allowing an increase in the uniformity of the light extracted from one or both of the large faces.
La figura 2 mostra la sezione trasversale del dispositivo (3) di lancio della luce parallela alla faccia piccola (4) non rappresentata. Detta sezione ha la forma di un poligono irregolare a otto lati (5) corrispondente ad un rombo equilatero (6) avente i vertici (7) tagliati e sostituiti da segmenti (8) ciascuno dei quali ha la stessa dimensione del segmento (8) parallelo. Figure 2 shows the cross section of the light launching device (3) parallel to the small face (4) not shown. Said section has the shape of an irregular eight-sided polygon (5) corresponding to an equilateral rhombus (6) having the vertices (7) cut and replaced by segments (8) each of which has the same dimension as the parallel segment (8) .
La figura 3 mostra tridimensionalmente un dispositivo di illuminazione avente la forma di lastra (1) con il dispositivo (3) di lancio della luce oggetto della presente invenzione a forma di solido la cui sezione, illustrata nella figura 2, ha la forma di un poligono irregolare a otto lati (5). In detta figura à ̈ rappresentato il dispositivo (3) di lancio della luce a forma di solido con una forma tale che le dimensioni delle sezioni parallele alla faccia piccola (4) sono proporzionalmente decrescenti con l’incremento della distanza dalla faccia piccola. Figure 3 shows three-dimensionally a lighting device having the shape of a plate (1) with the light launching device (3) object of the present invention in the shape of a solid whose section, illustrated in Figure 2, has the shape of a polygon irregular eight-sided (5). This figure shows the device (3) for launching the light in the shape of a solid with a shape such that the dimensions of the sections parallel to the small face (4) are proportionally decreasing with the increase in the distance from the small face.
Claims (5)
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| IT000922A ITMI20130922A1 (en) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | LIGHT LAUNCH DEVICE IN LIGHTING DEVICE WITH SHAPE FORM. |
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2013
- 2013-06-05 IT IT000922A patent/ITMI20130922A1/en unknown
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