Dispositivo de visualización.

Dispositivo (1, 8, 19, 21, 22, 125) de visualización tal como una caja de luz,

por ejemplo para un anuncioiluminado, una señal de tráfico, un poste indicador, un techo iluminado, una pantalla TFT, una pantalla LCD, unaesfera para un reloj o un instrumento de medición, dispositivo que comprende:

una carcasa (2);

una fuente (3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 20, 23, 26, 27, 43) de luz alojada en esta carcasa; y

al menos una cara (6, 7, 33, 42) de visualización translúcida de manera difusa iluminada por la luz desde esta fuentede luz;

medios (14) de orientación añadidos a la fuente de luz para obtener una característica direccional de la luz emitidapor la fuente de luz de modo que la fuente de luz ilumina directamente al menos una pared (18, 28) casiexclusivamente, por ejemplo en más de un 75%; y

esta al menos una pared es reflectante de manera difusa de modo que parte de la luz incidente sobre la misma serefleja a la cara de visualización,

caracterizado porque la al menos una pared se extiende al menos más o menos en la dirección transversal enrelación con la cara de visualización, y

la al menos una pared es opuesta a una pared sobre la que se dispone la fuente de luz.

Dispositivo de visualización.

La invención se refiere a un dispositivo de visualización tal como una caja de luz, por ejemplo para un anuncio iluminado, una señal de tráfico, un poste indicador, un techo iluminado, una pantalla TFT, una pantalla LCD, una esfera para un reloj o un instrumento de medición, dispositivo que comprende: una carcasa; una fuente de luz alojada en esta carcasa; y al menos una cara de visualización translúcida de manera difusa iluminada por la luz desde esta fuente de luz.

Un dispositivo de visualización de este tipo se conoce en muchas realizaciones.

Un dispositivo del tipo indicado en el preámbulo se conoce, por ejemplo, por el documento US-A-5 457 615. En el dispositivo de visualización conocido a partir de éste se usan varias fuentes de luz omnidireccionales para iluminar una cara de visualización translúcida de manera difusa. Las superficies internas adoptan una forma reflectante. Mediante una placa translúcida de manera difusa, denominada difusor, la luz emitida por la lámpara en la dirección de la cara de visualización se interrumpe y difunde por esta placa translúcida de manera difusa.

La descripción del documento US-A-5 457 615 no proporciona ningún tipo de indicación sobre el grado de difusividad del paso de luz a través de la placa translúcida de manera difusa. Sin embargo debe suponerse que las fuentes de luz son visibles para un observador en el lado externo del dispositivo, considerándose esto no deseable según la invención. Una parte sustancial de la luz emitida por las fuentes de luz alcanza por tanto la cara de visualización directamente a través de la placa translúcida de manera difusa. La parte restante de la luz emitida por las fuentes de luz se refleja de manera especular por las superficies internas con alta reflexión de espejo de la carcasa y, después de varias reflexiones, alcanza la cara de visualización de una manera no especificada adicionalmente. Debido a esta reflexión de espejo no es posible evitar que las fuentes de luz sean visibles en la superficie externa de la cara de visualización, con lo que se obtienen zonas más oscuras y más claras. Las transiciones entremedias pueden detectarse fácilmente por el ojo humano. Si la transición de contraste supera un valor determinado por una distancia corta, esto puede manifestarse de una manera muy molesta. Este aspecto se discutirá a continuación en el presente documento.

La estructura según el documento US-A-5 457 615 es además tal que la luz desde las zonas de extremo de las fuentes de luz alargadas puede alcanzar la cara de visualización directamente.

Debe prestarse breve atención en este punto a diversas posibilidades, conocidas a partir de la bibliografía o que se encuentran dentro del alcance del experto, para irradiar una cara de visualización translúcida de manera difusa de manera que la luminancia se haga lo más uniforme posible en su superficie externa:

1. Puede usarse una cara de visualización translúcida de manera difusa con un grosor sustancial y/o una transmisión de luz muy limitada. Debe entenderse que de esta manera puede conseguirse una determinada homogeneización para un material, por ejemplo, tal como vidrio blanco o plásticos translúcidos de manera difusa funcionalmente correspondientes. El inconveniente de esta solución es que la pérdida de energía luminosa puede ser muy sustancial. Esto significaría que, para conseguir una determinada luminancia, debe usarse una fuente de luz con un consumo de energía relativamente grande.

2. Como alternativa, pueden usarse varias placas translúcidas de manera difusa, que se colocan a una distancia mutua y que, por ejemplo, son idénticas o similares a la cara de visualización. Se obtiene un grado de homogeneidad mejorado de la luminancia en la superficie externa de la cara de visualización debido a la distancia mutua entre tales placas. Esta buena solución de por sí también tiene el inconveniente de que da como resultado una gran pérdida de energía luminosa.

3. A medida que aumenta la distancia de la fuente con respecto a la cara de visualización, mejora la homogeneidad de la luminancia en la superficie externa de esta cara de visualización. El inconveniente de esta solución es que la carcasa se vuelve voluminosa, y particularmente adquiere una gran profundidad, que no es deseable y a veces es incluso inaceptable para aplicaciones específicas. Además debe suponerse que la luz que no está orientada directamente a la cara de visualización mediante la fuente de luz debe absorberse, puesto que de otro modo por ejemplo pueden producirse efectos de reflexión impredecibles, que hacen que aumente la luminancia pero que tienen un efecto negativo sobre la homogeneidad.

4. Puede usarse una fuente de luz con una superficie de radiación grande. Por ejemplo es posible prever una superficie dotada de un patrón a modo de rejilla de fuentes de luz pequeñas tales como lámparas halógenas o LED. Mientras que con un buen diseño una solución de este tipo puede producir un grado de homogeneidad razonable de la luminancia en la superficie externa de la cara de visualización, los costes elevados son prohibitivos.

5. Pueden usarse medios ópticos, en particular lentes, espejos o combinaciones de los mismos, que se diseñan de modo que la luminancia en la superficie externa de la cara de visualización sea constante dentro de una

determinada tolerancia. Sin embargo, el diseño de tales sistemas es complicado, dependiendo totalmente del dimensionamiento relevante, y es caro de manera correspondiente.

Además, en general, se conoce y es común un dispositivo de visualización con fines publicitarios que incorpora una

o más lámparas fluorescentes como fuente de luz. Un dispositivo de visualización de este tipo tiene la ventaja evidente de una potencia luminosa elevada. Sin embargo, esto lo contrarresta el inconveniente, que es dominante en la práctica, de que la cara de visualización translúcida de manera difusa tiene una intensidad de luz elevada en una zona a una distancia relativamente corta de la lámpara fluorescente. Esta intensidad de luz, sin embargo, disminuye rápidamente a medida que disminuye la distancia de la zona iluminada de la cara de visualización en relación con la lámpara fluorescente. Esto da como resultado de manera sorprendente el fenómeno de que, a pesar de la intensidad de luz realizada elevada en dicha primera zona, la amenidad total se percibe a menudo como muy mala debido a las diferencias en contraste con las zonas iluminadas con menos intensidad.

Se han hecho intentos para obviar este inconveniente conocido mediante el uso de más de una lámpara fluorescente u otra fuente de luz, aunque el inconveniente indicado de una zona con una iluminación intensa en contraste con zonas iluminadas con menos intensidad no puede obviarse de este modo de manera satisfactoria. En anticipación de la descripción de las figuras que sigue a continuación en el presente documento, ahora se hace referencia a este respecto a las figuras 1, 2, 3, 8A y 13 y la descripción asociada con dichas figuras.

Además se han hecho intentos para reducir las diferencias de intensidad disponiendo una rejilla con una progresión específica, que apantalla la luz desde la fuente de luz localmente en mayor o menor medida. Ni siquiera de este modo se han conseguido los resultados deseados.

Es un objetivo de la invención realizar un dispositivo de visualización de modo que la cara de visualización se ilumine de manera homogénea dentro de unas tolerancias relativamente cerradas. Las pruebas han indicado que no sólo es la luminancia, sino en un grado cada vez más predominante la homogeneidad de la luminancia lo que determina la visibilidad de la información presente en la cara de visualización, por ejemplo la legibilidad de textos presentes sobre la misma. Para cajas de luz es posible prever, por ejemplo, una luminancia en el intervalo de aproximadamente 10-5.000 lux. Será evidente que, particularmente en algunas de las aplicaciones indicadas, tales como carteles publicitarios y señales de tráfico, esto es lo verdaderamente importante.

Basándose en las consideraciones anteriores la invención proporciona un dispositivo de visualización del tipo indicado en el preámbulo, que tiene la característica de que se añaden medios de orientación a la fuente de luz para obtener una característica direccional de la luz emitida por la fuente de luz de modo que la fuente de luz ilumina... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1, 8, 19, 21, 22, 125) de visualización tal como una caja de luz, por ejemplo para un anuncio iluminado, una señal de tráfico, un poste indicador, un techo iluminado, una pantalla TFT, una pantalla LCD, una esfera para un reloj o un instrumento de medición, dispositivo que comprende:

una carcasa (2) ;

una fuente (3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 20, 23, 26, 27, 43) de luz alojada en esta carcasa; y

al menos una cara (6, 7, 33, 42) de visualización translúcida de manera difusa iluminada por la luz desde esta fuente de luz;

medios (14) de orientación añadidos a la fuente de luz para obtener una característica direccional de la luz emitida por la fuente de luz de modo que la fuente de luz ilumina directamente al menos una pared (18, 28) casi exclusivamente, por ejemplo en más de un 75%; y

esta al menos una pared es reflectante de manera difusa de modo que parte de la luz incidente sobre la misma se refleja a la cara de visualización,

caracterizado porque la al menos una pared se extiende al menos más o menos en la dirección transversal en relación con la cara de visualización, y

la al menos una pared es opuesta a una pared sobre la que se dispone la fuente de luz.

2. Dispositivo de visualización según la reivindicación 1, en el que la proporción de la energía luminosa de la luz que se orienta directamente a la cara de visualización mediante la fuente de luz y sale a través de la cara de visualización asciende a menos de un 10% de la energía luminosa total de la luz emitida por la fuente de luz.

3. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera derivada con respecto a la posición de la luminancia en la superficie externa de la cara de visualización dividida entre el valor local de la luminancia tiene un valor máximo de aproximadamente 1, 0-1, 2 m-1 en cualquier dirección.

4. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de orientación están integrados con la fuente de luz.

5. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de orientación comprenden medios ópticos de cuyo grupo forman parte medios de espejo y medios de lente.

6. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios

(41) de apantallamiento colocados entre la fuente de luz y la cara de visualización para apantallar la luz orientada directamente a la cara de visualización mediante la fuente de luz.

7. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de luz se extiende por una distancia de al menos aproximadamente un 70% de una dimensión lineal de la cara de visualización.

8. Dispositivo de visualización según la reivindicación 7, en el que la fuente de luz comprende al menos una lámpara alargada.

9. Dispositivo de visualización según la reivindicación 8, en el que la lámpara es de tipo de luminiscencia, por ejemplo una lámpara fluorescente.

10, Dispositivo de visualización según la reivindicación 7, en el que la fuente de luz comprende un LED o al menos un grupo de LED que se extienden sustancialmente en la misma dirección.

11. Dispositivo de visualización según la reivindicación 10, en el que un grupo de LED están dispuestos adyacentes entre sí en una fila.

12. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos una segunda pared reflectante de manera difusa, que recibe parte de la luz reflejada por la primera pared reflectante de manera difusa y dirige parte de la misma a la cara de visualización.

13. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la característica direccional es tal que la fuente de luz ilumina la o una pared directamente iluminada al menos más o menos de manera homogénea, o garantiza que la pared directamente iluminada forme una fuente de línea al menos más o

menos homogénea.

14. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una pared está dotada de una capa de recubrimiento de color claro, en particular sustancialmente blanca, que consiste

en un material del grupo que incluye: una pintura mate, una pintura con brillo satinado, papel blanco, película LEF (marca registrada de la empresa 3M) .

15. Dispositivo de visualización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la característica

direccional de la luz emitida por la fuente de luz tiene un ángulo de apertura de aproximadamente 4º, en una 10 dirección transversal a una dirección longitudinal de la pared opuesta.