Panel luminoso.

Panel luminoso que comprende una fuente luminosa (1) y un elemento de panel (2), fabricándose dicho elemento de panel

(2) a partir de un material sustancialmente transparente para transmitir luz, configurándose dicho elemento de panel en forma de guía de ondas dentro de la cual se propagan haces luminosos por reflexión total y se desacoplan de allí mediante un sistema de desacoplamiento de luz difrangente (2u), caracterizado porque dicho sistema de desacoplamiento de luz difrangente (2u), por ejemplo una estructura reticular o equivalente, recubre el elemento de panel (2) por toda su superficie iluminada (2a) de manera que se usan entrantes y/o ranuras divergentes de varios tamaños y/o formas para formar una pluralidad de píxeles reticulares locales y divergentes de varios tamaños y con diferentes formas que tienen un coeficiente de ocupación, una forma, un perfil y/o un tamaño optimizados de manera que la eficacia de difracción sea una función de lugar.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2000/000451.

Solicitante: Modilis Holdings LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: Suite 100, 103 Foulk Road Wilmington, DE 19803 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HATJASALO, LEO, RINKO, KARI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > ENSEÑANZA; CRIPTOGRAFIA; PRESENTACION; PUBLICIDAD;... > PRESENTACION; PUBLICIDAD; CARTELES; ETIQUETAS O PLACAS... > Carteles luminosos; Publicidad luminosa (G09F 9/00,... > G09F13/04 (Carteles, tableros o paneles iluminados por detrás de la ilustración)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DETALLES O CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS... > F21V8/00 (Utilización de guías de luz, p. ej. dispositivos de fibras ópticas, en los dispositivos o sistemas de iluminación (guías de luz en sí , detalles de estructura de las disposiciones de las guías de luz y de otros elementos ópticos G02B 6/00))
  • SECCION G — FISICA > ENSEÑANZA; CRIPTOGRAFIA; PRESENTACION; PUBLICIDAD;... > PRESENTACION; PUBLICIDAD; CARTELES; ETIQUETAS O PLACAS... > G09F13/00 (Carteles luminosos; Publicidad luminosa (G09F 9/00, G09F 11/00 tienen prioridad; publicidad visual móvil G09F 21/00))
  • SECCION G — FISICA > ENSEÑANZA; CRIPTOGRAFIA; PRESENTACION; PUBLICIDAD;... > PRESENTACION; PUBLICIDAD; CARTELES; ETIQUETAS O PLACAS... > Carteles luminosos; Publicidad luminosa (G09F 9/00,... > G09F13/20 (con superficies o piezas luminiscentes)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Elementos ópticos distintos de las lentes (guías... > G02B5/18 (Rejillas de difracción)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Otros sistemas ópticos; Otros aparatos ópticos... > G02B27/42 (Optica de difracción (G02B 27/60 tiene prioridad))
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Panel luminoso.

Fragmento de la descripción:

Panel luminoso

Campo v antecedentes de la invención

La presente Invención se refiere a un panel luminoso que comprende una fuente luminosa y un elemento de panel, fabricándose dicho elemento de panel a partir de un material sustanclalmente transparente para transmitir luz. El elemento de panel se configura como una guía de ondas dentro de la cual se propagan haces luminosos por reflexión total y se desacoplan de allí mediante un sistema de desacoplamlento de luz difrangente.

Las estructuras difrangentes se refieren, en el campo óptico, a todas las estructuras finas de una superficie que determinan el paso de luz por el efecto de difracción. De este modo, los detalles de las estructuras finas tienen que estar en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de la luz, Incluso en un orden menor. La mayor parte de las estructuras mlcroprismáticas del estado de la técnica no son ni siquiera difrangentes ya que la condición del paso de un haz luminoso por ellas se basa en el efecto de refracción. Por otro lado, el holograma no es una rejilla, ya que no produce una Imagen o luz tridimensional. La rejilla local, a su vez, se refiere a una unidad reticular local, por ejemplo un píxel. Además, toda la estructura reticular puede formarse con una gran variedad de unidades reticulares de todo tipo.

Ya se conoce el equipar, por ejemplo, paneles Iluminadores o Indicadores de salida con lámparas incandescentes o tubos fluorescentes. Uno de estos ejemplos lo podemos encontrar, por ejemplo, en el modelo de utilidad finlandés 1533. La solución citada comprende un panel luminoso provisto de una cubierta Iluminadora en donde la luz de un tubo Iluminador fluorescente que está situado dentro de la cubierta Iluminadora se dirige hacia fuera por el perímetro de un elemento de panel que está montado en conexión con una fuente luminosa. En esta solución particular, la cubierta Iluminadora está provista de una abertura alargada en toda su longitud para cambiar el tubo Iluminador fluorescente desde arriba. Sin embargo, un problema de este tipo de paneles Indicadores tradicionales es la poca vida útil que tienen las lámparas Incandescentes y tubos fluorescentes ya que las luces de salida tienen que encenderse continuamente.

Por otro lado, en especial para la iluminación de pantallas de teléfonos móviles, se conoce el utilizar estructuras difrangentes para el desacoplamiento de luz difrangente desde las guías de onda. También se han creado estructuras mlcroprismáticas refractivas o equivalentes para este fin. Sin embargo, un punto débil de estas estructuras son las rayas brillantes que producen los bordes de los prismas, que son difíciles de eliminar para proporcionar una iluminación uniforme. La capacidad de desacoplamiento de las estructuras de los prismas tampoco es la misma que la de las estructuras reticulares. Con referencia a las soluciones difrangentes actuales, un ejemplo muy conocido es el de la patente US 5.73.667, que describe la iluminación de una pantalla para usar como guía de ondas. La guía de ondas comprende un panel transparente que tiene su superficie inferior provista de una estructura reticular difrangente para redirigir luz que se ha dirigido al perímetro del panel. La estructura reticular está diseñada de manera que el área de la superficie de estructura reticular presente en el área de una unidad, tiene una variación que se puede ajustar al área de la superficie sin rejilla presente. Por tanto, la rejilla no está trazada por toda la guía de ondas. En esta solución, es posible igualar la intensidad de desacoplamiento de luz difrangente haciendo menos estructura reticular cerca de la fuente luminosa que lejos de la misma. Posteriormente, en especial con paneles de gran tamaño, es probable que el resultado sea que el área reticular sea tan escasa que empiece a mostrar el desacoplamiento, con lo cual se pierde la uniformidad. La citada invención también se limita a estructuras planas que siempre redirigen luz desde la superficie posterior. Los puntos débiles de las estructuras conocidas anteriores son más o menos la iluminación no uniforme, la estructura plana, un modelo de rejilla diseñado de manera no óptima y una capacidad de acoplamiento de luz difrangente muy reducida.

Por la EP 1 16 817 A1, que forma parte del estado de la técnica según el artículo 54(3) EPC, se conoce un panel luminoso que comprende rejillas divergentes.

Breve descripción de la invención

El panel luminoso de esta invención tiene por objeto proporcionar una mejora decisiva con respecto a los problemas anteriores y, por tanto, mejorar básicamente el estado de la técnica. Para conseguir este objetivo, el panel luminoso de la invención se caracteriza principalmente porque un sistema de desacoplamiento de luz difrangente, por ejemplo una estructura reticular o equivalente, recubre toda la superficie iluminada del elemento de panel, de manera que se usan entrantes y/o ranuras divergentes de varios tamaños y/o formas para constituir una pluralidad de píxeles reticulares locales divergentes de varios tamaños y/o formas, tales como píxeles y/o unidades multiformes y/o binarios, con un coeficiente de ocupación, forma, perfil y/o tamaño optimizados de manera que el coeficiente de difracción represente una función de lugar.

Los beneficios más importantes que se consiguen con el panel luminoso de la invención son su simplicidad, eficacia y seguridad funcional, ya que en esta combinación es posible, en primer lugar usar LEDs (diodos emisores de luz) de muy baja potencia como fuente luminosa. Por otro lado, debido a que la construcción de la guía de ondas que se utiliza en la invención tiene como base la reflexión total, la fuente luminosa se puede optimizar en todos los aspectos ya que es posible reducir al máximo las pérdidas de reflexión no intencionadas y otras pérdidas de luz. En virtud de un principio

que se utiliza en la invención, también es posible hacer estructuras extremadamente delgadas que pueden embeberse en un sustrato, o también fabricar estructuras flexibles o preformadas proporcionando siempre condiciones en las que el ángulo mínimo o límite de reflexión total no sobrepase el elemento de panel. La invención también hace posible que se pueda diseñar el elemento de panel, por ejemplo como una estructura en forma de caja, por ejemplo un "farol" de sección cuadrada o tubular. Además, también es posible hacer funcionar un panel luminoso de la invención de modo que se pueda dar un color diferente en una o más secciones del mismo, por ejemplo usando uno o más LEDs de diferente color o multicolores o, por ejemplo, modulando el nivel de intensidad y/o la tensión de funcionamiento de una fuente luminosa, etc.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describe la invención en más detalle con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

Las figuras 1a y 1b, muestran, el principio de funcionamiento de un panel luminoso preferido de la invención.

La figura 1c, ilustra cómo activar en principio la superficie iluminada de un panel luminoso de la invención.

Las figuras 2a, 2b y 3, ilustran unos principios determinados relacionados con la reflexión total.

Las figuras 4, 5, 6a y 6b, ilustran unos principios generales determinados para un sistema de acoplamiento de luz difrangente que está asociado con un panel luminoso de la invención.

La figura 7 y última, muestra un panel luminoso de la invención en una realización de una guía de ondas columnar. Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un panel luminoso que comprende una fuente luminosa 1 y un elemento de panel 2, fabricándose dicho elemento de panel a partir de un material sustancialmente transparente para transmitir luz. El elemento de...

 


Reivindicaciones:

1. Panel luminoso que comprende una fuente luminosa (1) y un elemento de panel (2), fabricándose dicho elemento de panel (2) a partir de un material sustanclalmente transparente para transmitir luz, configurándose dicho elemento de panel en forma de guía de ondas en la cual se propagan los haces luminosos por reflexión total y se desacoplan de la misma mediante un sistema de desacoplamlento de luz difrangente (2u), caracterizado porque dicho sistema de desacoplamlento de luz difrangente (2u), por ejemplo una estructura reticular o equivalente, recubre el elemento de panel (2) por toda su superficie iluminada (2a) de manera que se usan entrantes y/o ranuras divergentes de varios tamaños y/o formas para formar una pluralidad de píxeles reticulares locales y divergentes de varios tamaños y con diferentes formas, que tienen un coeficiente de ocupación, una forma, un perfil y/o un tamaño optimizados de manera que la eficacia de difracción sea una función de lugar.

2. Panel luminoso según la reivindicación 1, en el que la fuente luminosa (1) comprende uno o más LEDs (1a) dispuestos longitudinalmente en sucesión para activar el elemento de panel (2) con luz que se introduce en el mismo, y en que el acoplamiento de luz en el elemento de panel se efectúa con la ayuda de un sistema de acoplamiento de luz difrangente (2s), por ejemplo un distribuidor de luz binario, una estructura reticular local, un difusor y/o similar, presente en su superficie límite (R), y/o con la ayuda de la configuración geométrica de la superficie límite (R).

3. Panel luminoso según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el elemento de panel (2) se fabrica a partir de un material óptico delgado y transparente que tiene un grosor comprendido entre ,1 mm y 4 mm, por ejemplo un polímero, un elastómero, una hoja cerámica, una película o similar, estando el sistema de acoplamiento (2s) dispuesto en su perímetro (Rr).

4. Panel luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se fabrica a partir de un material flexible y/o preformado, estando la superficie iluminada (2a) del panel luminoso (2) adaptada para activarse manteniendo el elemento de panel (2) en todas partes en un radio local de curvatura lo suficientemente pequeño, de manera que el ángulo mínimo de reflexión total no se sobrepase al propagarse el haz luminoso por el interior del elemento de panel (2).

5. Panel luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de desacoplamiento de luz difrangente (2u) para activar un panel luminoso iluminado está configurado de manera que al panel luminoso (2) se le pueda dar un color diferente en una o más secciones del mismo, y porque la superficie iluminada (2a) del panel luminoso (2) que se puede activar para un color diferente, se diseña proporcionando una o más unidades de iluminación (1; 1a), controladas Independiente, con medios luminosos que producen luz de diferentes colores, por ejemplo un LED que emite rojo/verde/azul/blanco (1a) o similar, y/o modulando el nivel de intensidad y/o la tensión de alimentación de la fuente luminosa (1).

6. Panel luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de panel (2) está provisto de una superficie sensible (3), por ejemplo un reflector, un difusor y/o equivalente, en particular para eliminar haces luminosos que transmite el sistema de desacoplamlento (2u) y/o para evitar la formación de puntos luminosos muy pronunciados.

7. Panel luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el panel luminoso está configurado como una estructura de tipo caja cerrada, en donde el sistema de acoplamiento de luz difrangente (2s) consiste en un distribuidor de haces luminosos que está dispuesto en la cara frontal o posterior (Rt) del elemento de panel (2) y puede enfocar la luz que emite la fuente luminosa (1) para propagarla por el Interior del elemento de panel (2) por reflexión total.