MX2015002809A - Panel de vidrio iluminado. - Google Patents

Panel de vidrio iluminado.

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Abstract

La presente invención se refiere a un acristalamiento de iluminación que comprende - una primera hoja (1) de vidrio transparente o plástico con una primera cara (11) principal, una segunda cara (12) principal y un reborde (13); - una guía de onda (3) plana con una primera cara (31) principal, una segunda cara (32) principal, un reborde (33) de inyección y un reborde (34) biselado, opuesto al reborde de inyección; - una fuente (2) de luz, de preferencia un módulo de diodo emisor de luz (módulo de LED), colocado de frente al reborde (33) de inyección de la guía de onda (3) plana, la guía de onda (3) plana se fija mediante la segunda cara (32) principal a la primera cara (11) principal de la primera hoja de vidrio (11).

Description

PANEL DE VIDRIO ILUMINADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un acristalamiento de iluminación, en particular un acristalamiento de vehículo de motor capaz de emitir luz en una manera orientada.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conoce la práctica de incorporar módulos de diodos emisores de luz (módulos de LED) en el borde de una hoja sencilla o acristala ientos laminados, de modo que la luz emitida por los LED entra a través del reborde de una hoja de vidrio y por consiguiente se guía a un elemento de difusión, también denominado medio de extracción del luz.
Estos acristalamientos de iluminación con frecuencia tienen una función de iluminación ambiental. Los medios de extracción de luz de hecho difunden la luz, extraída de la hoja iluminada, sin distinción en todas direcciones. En algunos casos, sin embargo puede ser deseable, o incluso necesario, limitar el ángulo de difusión de la luz extraída. Este es el caso, por ejemplo, en el dominio de construcción, donde existe un deseo de iluminar un elemento decorativo particular para mostrarlo para su mejor ventaja, o incluso en el dominio de automóvil donde existe un deseo de iluminar un área del compartimento de pasajero, en proximidad a un pasajero, sin provocar molestia a los otros pasajeros, y en particular al conductor.
Por supuesto puede ser posible considerar orientar la luz difusa, extraída de la hoja de guía de onda, por un deflector fijo en una de las caras de la hoja iluminad en proximidad con el elemento de difusión. Tal solución, sin embargo, podría ser no satisfactoria desde un punto de vista estético debido a que tal deflector, el cual es opaco, podría sobresalir del acristalamiento y podría degradar significativamente la impresión de planeidad y de transparencia del acristalamiento cuando la fuente de luz se apague.
La presente invención se basa en la idea de remplazar el medio de extracción de difusión con una guía de onda plana que comprende un reborde biselado, fijo al borde del acristalamiento. Este reborde biselado, cuando recibe la luz inyectada a través del reborde opuesto lo refleja al desviarla. La reducción del ángulo de incidencia en la superficie principal de la guía de onda la cual resulta del mismo permite que la luz deje la guía de onda. Cuando esta reflexión por el reborde biselado es principalmente de tipo especular, hace posible orientar la luz en una cierta dirección en lugar de difundirla a través de un ángulo muy amplio.
La solicitud DE 10 2007 013 627 describe una lámpara para iluminar el compartimento de pasajeros de un vehículo de motor. Esta lámpara comprende una fuente (2) de luz acoplada a un sistema (3) de accionamiento que comprende un emisor (5) óptico, un receptor (13) óptico y una guía de onda plana. El compartimento de pasajeros se ilumina directamente por la fuente de luz, diferente del emisor óptico, mientras que la guía de onda plana que recibe la radiación del emisor óptico forma parte del sistema de activación. Puede asumirse razonablemente que la radiación inyectada por el emisor óptico en la guía de onda se localiza en un margen de longitud de onda invisible al ojo humano, tal como el infrarrojo. En la práctica, no es deseable para la radiación visible emitirse continuamente hacia el interior del compartimento del pasajero por un componente del sistema de activación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es objeto de la presente invención es un acristalamiento, de preferencia un acristalamiento de vehículo de motor, que comprende - una hoja de vidrio transparente o plástico con una primera cara principal, una segunda cara principal y un reborde; - una guia de onda plana con una primera cara principal, una segunda cara principal, un reborde de inyección y un reborde de biselado, opuesto al reborde de inyección; - una fuente de luz, de preferencia un módulo de diodo de emisión de luz (módulo LED), colocado de frente al reborde de inyección de la guia de onda plana y que tiene suficiente poder para inyectar en la misma un flujo de luz de al menos 35 lúmenes (lm), la guia de onda plana se fija mediante su segunda cara principal a la primera cara principal de la hoja de vidrio.
La fuente de luz de la presente invención emite una luz que es visible al ojo humano en el margen de longitud de onda entre aproximadamente 400 nm y 780 nm.
Esta fuente de luz de preferencia es capaz de emitir un flujo de luz de al menos 55 lm, en particular al menos 100 lm, e idealmente al menos 200 lm. Este flujo de luz debe ser mayor cuando la efectividad de la guia de onda (flujo de luz en la salida/flujo de luz en la entrada) es baja. Esto varia como una función de la longitud de la trayectoria óptica viajada, de la transparencia del material, y la calidad del acoplamiento entre la fuente de luz y la guia de onda, y generalmente del orden de 20 a 30%.
Para una iluminación suficiente, el flujo de luz de la salida de guia de onda debe ser al menos 10 lm, de preferencia entre 12 y 40 lm, en particular entre 15 y 30 lm.
La hoja de vidrio o de plástico y la guia de onda del acristalamiento de la presente invención cada una tiene dos caras principales, esencialmente paralelas entre si. La cara pretendida para estar orientada hacia el interior del compartimento de pasajeros o del edificio en adelante se denominará "primera cara principal" y la cual se dirigirá hacia el exterior del edificio o del compartimento del pasajero del vehículo en adelante se denominará "segunda cara principal".
La guía de onda se fija a la hoja de vidrio de tal manera que su segunda superficie principal se gira hacia la primera superficie principal de la hoja de vidrio.
La guía de onda plana de preferencia se fija a la hoja de vidrio o plástico de tal manera que su plano principal se encuentra sustancialmente paralelo al plano principal de la hoja. Esta fijación puede hacerse, por ejemplo, por encolado, o bien los bordes de la hoja y la guía de onda plana pueden mantenerse juntos por un dispositivo de sujeción o por encapsulación. El adhesivo utilizado por el encolado de preferencia es transparente y exhibe un índice refractivo menor que aquel de la guía de onda.
El bisel de la guía de onda es tal que el ángulo (a) agudo corresponde al ángulo formado por el reborde con la primera cara principal de la guia de onda. En otras palabras, el punto del bisel no está en contacto con la primera cara principal de la hoja (véase figura 1).
El valor del ángulo (a) agudo formado por el reborde biselado con la primera superficie principal de la guia de onda se encuentra entre 10° y 80°, de preferencia entre 20° y 60°, en particular entre 25° y 55°. Cuando la guia de onda se encuentra paralela al plano de la hoja de vidrio, este ángulo a es igual al ángulo a' que el borde biselado de las formas de guia de onda con la primera cara principal de la hoja de vidrio.
En una modalidad, el reborde biselado de la guia de onda se cubre con un revestimiento reflectante.
El efecto téenico buscado por la presente invención, sin embargo, también se logra, en un grado menor, en la ausencia de tal revestimiento reflectante. En la práctica, puesto que el indice óptico de aire sustancialmente es igual a 1 y el indice óptico de la guía de onda es significativamente mayor que 1, cualquier rayo de luz que llega del exterior de la guia sobre el reborde biselado con un ángulo de incidencia Qmayor que un valor qi dado se refleja por el reborde (lcy de Snell-Descartes). La ausencia de .revestimiento reflectante en el reborde biselado, sin embargo, resulta en la refracción de una cierta fracción de luz (q < qi) el cual de esta manera se pierde por una reorientación dirigida. Esta fracción refractada depende del valor del ángulo formado por el reborde biselado en relación con el plano principal de la guia de onda: entre más agudo sea el bisel, es decir, entre más pequeño sea el ángulo a, más pequeña será la refracción de pérdida de luz por refracción y menos útil será para un revestimiento reflectante para estar presente en el reborde biselado.
El revestimiento reflectante de preferencia es un revestimiento metálico. Cuando este revestimiento metálico es suficientemente grueso para ser opaco a la luz guiada, su presencia elimina la pérdida de luz por refracción y de esta manera maximiza la fracción de luz reflejada. Los metales con alta reflectividad de preferencia se usarán, por ejemplo, capas a base de plata, níquel, cromo, hierro, cobre y/o aluminio.
En una modalidad, este revestimiento reflectante que cubre la superficie del reborde biselado se extiende también al menos sobre una parte de la segunda cara principal de la guía de onda plana.
El reborde biselado de preferencia tiene una rugosidad lo suficientemente baja para la reflexión de la luz inyectada a través del reborde de inyección y guiada por la guía de onda para ser en su mayoría especular.
En una modalidad, el reborde biselado puede tener una curvatura convexa o cóncava o bien una texturización de tipo lente de Fresnel, ópticamente equivalente a tal curvatura. Un reborde biselado que tiene una curvatura ligera ventajosamente hace posible enfocar o dispersar la luz reflejada.
La guia de onda plana puede en principio hacerse de cualquier material que muestre un coeficiente de absorción de luz bajo. Los materiales transparentes preferidos que pueden citarse incluyen materiales de vidrio, mineral o plástico, en particular policarbonato (PC), poli(metacrilato de metilo) (PMMA) o copolímeros de ciclo-olefina (COC).
La guia de onda plana es un elemento añadido fijado en proximidad a la periferia de la primera hoja, de preferencia de tal manera que el reborde de inyección se encuentra paralelo al reborde de la hoja de vidrio.
El ancho de la guia de onda (distancia entre el reborde de inyección y el punto del reborde biselado) generalmente es bastante limitado comparado con las dimensiones de la hoja. Una de las ventajas principales del acristalamiento de la presente invención cae en el hecho de que la trayectoria óptica de que la luz viaja en la guia de onda, antes de que se refleje y se expulse, es relativamente corto. El ancho de la guia de onda se encuentra de preferencia en consecuencia entre 3 y 40 cm, en particular entre 5 y 30 cm, e idealmente entre 7 y 20 era.
En una modalidad particularmente de interés del acristalamiento de la presente invención, la hoja de vidrio o plástico se hace de un material entintado y la gula de onda se hace de un material transparente sin color.
Como ya se mencionó en lo anterior, el reborde de inyección de la guia de onda plana es sustancialmente paralelo al reborde de la hoja. Los dos rebordes se desplazan de preferencia en relación entre si, de modo que dejan, en la primera cara principal de la hoja, una tira libre para fijar los módulos de LED en proximidad con el reborde de inyección de la guia de onda, y/o para el encolado del acristalamiento a la carrocería del vehículo.
Esta tira libre entre el reborde de inyección de la guía de onda y el reborde de la hoja de preferencia tiene entre 1 y 10 cm, en particular entre 3 y 8 cm.
La guía de onda plana también puede comprender uno o más elementos de difusión situados entre el reborde de inyección y el reborde biselado. Este elemento de difusión puede situarse - en la primera cara principal de la guía de onda (por ejemplo, un área esmerilada o una capa de esmalte de difusión traslúcido), - en la segunda cara principal de la guía de onda (por ejemplo, un área esmerilada o una capa de esmalte de difusión traslúcida o no traslúcida), o - en el espesor de la guía de onda (por ejemplo, partículas o elementos de fibra).
La presencia de tal elemento de difusión puede hacerse posible para difundir una porción de la luz, inyectada desde los LED, de modo que crea una iluminación ambiental, la fracción de la luz no difusa que se orienta en una forma más dirigida por el reborde biselado (reflexión especular).
Otro objeto de la presente invención es un vehículo, de preferencia un vehículo de motor, que comprende un acristalamiento como se describe en lo anterior, el acristalamiento de iluminación de preferencia forma parte del techo del vehículo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una representación esquemática, en sección transversal, del borde de un acristalamiento de acuerdo con la invención. Este acristalamiento comprende una hoja 1 de vidrio con una primera cara 11 principal dirigida hacia el interior del vehículo, una segunda cara 12 principal dirigida hacia el exterior del vehículo y un reborde 13. Una de la primera cara 11 principal de la hoja 1, es encolada a una guía de onda 3 plana la cual también tiene una primera cara 31 principal, una segunda cara 32 principal y un reborde 33. El reborde 33 de la guia de onda y el reborde 13 de la hoja se encuentran sustancialmente paralelos entre si. La guia de onda 3 tiene un reborde 34 biselado opuesto al reborde 33 de inyección de luz. El ángulo a agudo formado por el reborde 34 biselado con la primera superficie 31 principal de la guia de onda es igual al ángulo a' entre el reborde biselado y la primera superficie 11 principal de la hoja de vidrio. Una fuente 2 de luz se sitúa en proximidad inmediata al reborde 33 de inyección de tal manera que la luz emitida por la fuente de luz se inyecta mediante el reborde 33 de inyección, guiado entre la primera y segunda caras 31, 32 principales de la guia de onda 3 y reflejadas por el reborde 34 biselado. La guia de onda y la fuente 2 de luz se fijan a la hoja de vidrio de tal manera que dejan un área 9 libre para la aplicación de un sello adhesivo (no representado) pretendido para encolar el acristalamiento de la carrocería (no representada) del vehículo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un acristalamiento caracterizado porque comprende una hoja de vidrio transparente o plástico con una primera cara principal, una segunda cara principal y un reborde; una guia de onda plana con una primera cara principal, una segunda cara principal, un reborde de inyección y un reborde biselado, opuesto al reborde de inyección; una fuente de luz colocada de frente al reborde de inyección de la guia de onda plana y que tiene suficiente energía para inyectar en el mismo un flujo de luz de al menos 35 lúmenes (lm), la guía de onda plana se fija mediante su segunda cara principal a la primera cara principal de la hoja de vidrio.
2. El acristalamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz es capaz de emitir un flujo de luz de al menos 55 lm, de preferencia de al menos 100 lm, y en particular de al menos 200 lm.
3. El acristalamiento de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el flujo de luz en la salida de guía de onda es en al menos 10 lm, de preferencia entre 12 y 40 lm, en particular entre 15 y 30 lm.
4. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo (a) agudo formado por el reborde biselado con la primera superficie principal de la guía de onda se encuentra entre 10° y 80°, de preferencia entre 20° y 60°, en particular entre 25° y 55°.
5. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el reborde biselado se cubre con un revestimiento reflectante.
6. El acristalamiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el revestimiento reflectante es un revestimiento metálico, de preferencia una capa a base de plata, níquel, cromo, hierro, cobre y/o aluminio.
7. El acristalamiento de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el revestimiento reflectante se extiende también al menos sobre una parte de la segunda cara principal de la guía de onda plana.
8. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el reborde biselado tiene una curvatura convexa o cóncava, o una textura superficial de tipo lente de Fresnel.
9. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la guía de onda plana se hace de vidrio o de material de plástico, de preferencia de policarbonato (PC), de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) o de copolímero de ciclo-olefina (COC).
10. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el reborde de inyección de la guia de onda plana se encuentra sustancialmente paralelo al reborde de la hoja.
11. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además uno o más elementos de difusión situados entre el reborde de inyección y el reborde biselado, en la primera cara principal, en la segunda cara principal o en el espesor de la guía de onda.
12. El acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque es un acristalamiento de vehículo de motor.
13. Un vehículo, de preferencia un vehículo de motor, caracterizado porque comprende un acristalamiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
14. El vehículo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque el acristalamiento forma parte del techo del vehículo.
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