La presente invención se refiere a un dispositivo óptico para luminaria con LED para el tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED formado por una primera cara de la que emergen un conjunto de colectores de flujo luminoso en correspondencia con cada uno de los LED y una segunda cara situada en la parte opuesta del dispositivo óptico,

a la primera cara, de la que emergen unos medios de proyección de los haces luminosos, formados a su vez por unos prismas y por unas lentes cónicas

Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED, y en particular para luminarias que disponen de un conjunto de LED dispuestos formando filas y columnas sobre una pletina soporte de configuración plana.

El dispositivo óptico de la invención es adecuado tanto para una aplicación exterior, como por ejemplo la vía pública como para una aplicación interior, como es el caso de una vivienda.

Antecedentes de la invención

Las luminarias son aparatos diseñados para aportar luz artificial por medio de una fuente de iluminación consistente en una lámpara.

Las luminarias destinadas al alumbrado público, y de forma más general, al alumbrado exterior, normalmente están formadas por una lámpara montada en una luminaria fijada sobre el extremo superior de un mástil o soporte, situado a una altura suficiente.

Este tipo de iluminación, debe de cumplir con las normativas vigentes relativas a la calidad del alumbrado, y en particular en la parte correspondiente al flujo luminoso, luminiscencia, superficie de la zona iluminada, uniformidad de la luminiscencia de dicha zona y deslumbramiento de la fuente luminosa.

A modo de ejemplo, una luminaria destinada a iluminar una vía pública, debe de iluminar una superficie sensiblemente rectangular en el suelo de alrededor de 24 por 6 metros, con un nivel de iluminación superior a 10 luxes por ejemplo y una luminiscencia relativamente homogénea de dicha zona.

Se conocen luminarias cuya fuente de iluminación está formada por una o varias lámparas incandescentes. Este tipo de lámparas consumen mucha energía para una calidad media de iluminación y un coste de mantenimiento elevado.

Además se conocen luminarias cuya lámpara o fuente de iluminación son diodos emisores de luz, en adelante denominados LED. Los LED, están considerados hoy en día, como una alternativa ventajosa en términos de reducción del consumo de energía eléctrica y del aumento de la duración de la vida de estos dispositivos de iluminación. Por otra parte, las luminarias del tipo LED, permiten tener una precisión de la iluminación mediante el control de la cantidad de la luz emitida.

Sin embargo, la utilización de luminarias del tipo LED para iluminación o alumbrado presenta los siguientes inconvenientes:

Un LED proporciona un gran ángulo de alumbrado, esto supone una gran difusión de la luz y muchas pérdidas en una aplicación que tiene como objetivo iluminar una zona alejada de dicha fuente de iluminación formada por LED. Por esta razón, los LED se asocian generalmente, con medios de concentración de los haces luminosos con el objeto de unificar dichos haces luminosos en un foco de intensidad luminosa máxima y que se encuentre orientado hacia la zona susceptible de ser iluminada.

Otro problema que presenta este tipo de dispositivos de iluminación se refiere a la potencia luminosa de los LED, debido a que esta potencia luminosa es relativamente débil. Por esta razón es necesario asociar varios LED con el fin de obtener una potencia luminosa equivalente a una lámpara incandescente, por ejemplo. Normalmente, esta asociación de LED se realiza mediante la agrupación en forma de barras o de puntos luminosos de tres LED.

Teniendo en cuenta estas limitaciones, las luminarias del tipo LED se utilizan generalmente en aplicaciones de iluminación orientable, de forma que el haz de luz se puede orientar para iluminar una zona puntual, como por ejemplo un spot de iluminación para lectura en un vehículo, o un foco utilizado en un teatro.

Con el objeto de optimizar los haces luminosos emitidos por un LED, las lámparas se asocian con dispositivos ópticos cuya función es la de conseguir una iluminación óptima mediante el tratamiento de los haces luminosos emitidos por cada uno de los LED.

Se conocen luminarias del tipo LED (que utilizan como fuente de iluminación LED) destinados al alumbrado público que comprenden LED o barras de LED unidas sobre un soporte que permite orientar el haz luminoso de los LED en una dirección tal que se produzca la iluminación o alumbrado de una zona concreta.

Particularmente, se conoce un primer dispositivo de iluminación o luminaria según lo anteriormente mencionado que se describe en el documento de patente con número WO-98/33007, que comprende varios LED y medios de tratamiento de los rayos luminosos emitidos por dichos LED, con el fin de mejorar la distribución de los haces luminosos sobre la zona a iluminar. Este documento propone una disposición de los LED según diferentes direcciones sobre un soporte inclinado y prevé, unos medios de tratamiento del haz de luz, a través de medios de concentración y de medios de refracción para cada LED.

Se conoce un segundo dispositivo de iluminación, descrito en el documento de patente con número WO-02/076788, que comprende varios LED, un soporte curvado que dispone de un alojamiento para cada LED, y medios para el tratamiento de los rayos luminosos emitidos por los LED y formados por medios de reflexión y medios de refracción para cada LED.

La disposición de los LED según diferentes direcciones propuestas en estos dispositivos conlleva un ensamblaje poco optimizado.

En efecto, en los documentos anteriormente descritos, la orientación de los rayos luminosos de los LED en la dirección de la zona a iluminar, se obtiene gracias a la disposición de dichos LED sobre un soporte con unas superficies inclinadas o curvas, siendo esta configuración relativamente compleja de forma que no facilita ni su realización ni su refrigeración.

Adicionalmente, y a pesar de la configuración de los soportes de los LED, el tratamiento del haz de luz emitido por cada uno de los LED propuestos en los documentos anteriormente descritos, conlleva una luminiscencia no homogénea sobre la zona a iluminar, es decir, la mancha luminosa obtenida está formada por varias zonas de fuerte luminosidad.

Un tercer dispositivo conocido y descrito en el documento de patente con número US-2004/0174706 comprende un soporte plano que dispone de un conjunto de LED dispuestos matricialmente y de medios de tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED, dichos medios de tratamiento comprenden medios de reflexión a través de lamas inclinadas separando las columnas de LED y de medios de refracción superpuestos a los medios de reflexión.

El tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED propuesto por el dispositivo de iluminación descrito en la patente US-2004/0174706 no permite obtener una iluminación con luminiscencia homogénea puesto que se trata de un tratamiento de la orientación de los haces luminosos a través de columnas de LED obteniéndose una mancha luminosa compuesta por bandas de luminosidad variable.

Teniendo en cuenta los inconvenientes citados anteriormente, la utilización de dispositivos de iluminación o luminarias cuya fuente de iluminación se basa en LED para alumbrado o iluminación, sigue siendo poco adecuada para conseguir un alumbrado o iluminación uniforme.

Descripción de la invención

Por lo tanto la presente invención se refiere a un dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED para el tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED que dispone de un conjunto de LED dispuestos formando filas y columnas sobre una pletina soporte de configuración plana que comprende:

- Una primera cara situada en correspondencia con la pletina soporte de configuración plana donde se encuentran situados los LED, de la que emergen un conjunto de colectores de flujo luminoso en correspondencia con cada uno de los LED, de forma que dichos colectores tienen una configuración en forma de cono truncado donde el truncamiento forma una cavidad, para el alojamiento de al menos una parte del LED,

- Una segunda cara situada en la parte opuesta del dispositivo óptico, a la primera cara, de la que emergen unos medios de proyección de los haces luminosos formados por un conjunto de prismas, situados en correspondencia con al menos una parte del conjunto de colectores de flujo luminoso, de forma que la punta que forman los prismas se sitúa dirigida en sentido opuesto a la segunda cara de donde emergen dichos prismas.

Adicionalmente la invención se refiere a una lámpara con dispositivo óptico para luminaria con LED para... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED para el tratamiento de los haces luminosos emitidos por los LED que dispone de un conjunto de LED (4) dispuestos formando filas y columnas sobre una pletina soporte (3) de configuración plana que comprende:

- Una primera cara (5.1) situada en correspondencia con la pletina soporte (3) de configuración plana donde se encuentran situados los LED (4), de la que emergen un conjunto de colectores (5.1.1) de flujo luminoso en correspondencia con cada uno de los LED (4), de forma que dichos colectores (5.1.1) tienen una configuración en forma de cono truncado donde el truncamiento forma una cavidad (5.1.1.1), para el alojamiento de al menos una parte del LED (4),

- Una segunda cara (5.2) situada en la parte opuesta del dispositivo óptico (5), a la primera cara (5.1), de la que emergen unos medios de proyección de los haces luminosos formados por un conjunto de prismas (5.2.1), situados en correspondencia con al menos una primera parte del conjunto de colectores (5.1.1) de flujo luminoso, de forma que la punta (5.2.1.1) que forman los prismas (5.2.1) se sitúa dirigida en sentido opuesto a la segunda cara (5.2) de donde emergen dichos prismas (5.2.1).

2. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo óptico está formado por una sola pieza que dispone de la primera cara (5.1) de la que emergen los colectores (5.1.1) y la segunda cara (5.2) de la que emergen los medios de proyección de los haces luminosos.

3. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo óptico está formado por dos piezas de forma que una primera pieza forma la primera cara (5.1) de la que emergen los colectores (5.1.1) y una segunda pieza forma la segunda cara (5.2) de la que emergen los medios de proyección de los haces luminosos.

4. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque medios de proyección de los haces luminosos además están formado por lentes cónicas (5.2.2) en correspondencia con una segunda parte de los colectores (5.1.1) de flujo luminoso.

5. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de proyección de los haces luminosos se disponen según un configuración simétrica con respecto a un tercer eje (20) del dispositivo óptico (5) situado en correspondencia con un segundo eje (9) de la pletina soporte (3) de los LED (4).

6. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque se establecen dos grupos de prismas (5.2.1), un primer grupo de prismas (5.2.10) y un segundo grupo de prismas (5.2.100).

7. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 6 caracterizado porque el primer grupo de prismas (5.2.10) se establece a lo largo de dos columnas centrales (c1 y c2) situadas cada una a cada lado del tercer eje (20) del dispositivo óptico (5) y porque este primer grupo de prismas (5.2.10) dispone de una única superficie óptica (5.2.1.4) de refracción.

8. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 6 caracterizado porque el segundo grupo de prismas (5.2.100) se establece a lo largo de columnas laterales (c3) situadas a continuación de cada una de las columnas centrales (c1 y c2) y porque este segundo grupo de prismas (5.2.100) dispone de dos superficies ópticas, una superficie de reflexión (5.2.1.2) y de una superficie de refracción (5.2.1.3).

9. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según las reivindicaciones 4 y 7 caracterizado porque se dispone una lente cónica en un segundo extremo (c1. 2 y c2.2) de la cada una de las columnas centrales (c.1 y c.2).

10. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 7 caracterizado porque se dispone un prisma perteneciente al segundo grupo de prismas (5.2.100) en un primer extremo (c1.1 y c2.1) de cada una de las columnas centrales (c1 y c2) formado por dos superficies ópticas, una superficie de reflexión (5.2.1.2) y una superficie de refracción (5.2.1.3).

11. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según la reivindicación 1 caracterizado porque los prismas (5.2.1) tienen diferentes alturas.

12. Dispositivo óptico para lámpara de luminaria con LED según las reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque comprende 52 colectores (5.1.1) de flujo, 50 prismas (5.1.1) y 2 lentes cónicas (5.2.2) de forma que cada uno de los prismas (5.2.1) y cada una de las lentes cónicas (5.2.2) se sitúan en correspondencia con un colector (5.1.1) de flujo.

13. Lámpara con dispositivo óptico para luminaria con LED caracterizada porque comprende:

- Un dispositivo óptico (5) que a su vez comprende:

a) Una primera cara (5.1) situada en correspondencia con la pletina soporte (3) de configuración plana donde se encuentran situados los LED (4), de la que emergen un conjunto de colectores (5.1.1) de flujo luminoso en correspondencia con cada uno de los LED (4), de forma que dichos colectores (5.1.1) tienen una configuración en forma de cono truncado donde el truncamiento forma una cavidad (5.1.1.1), para el alojamiento de al menos una parte del LED (4),

b) Una segunda cara (5.2) situada en la parte opuesta del dispositivo óptico (5), a la primera cara (5.1), de la que emergen unos medios de proyección de los haces luminosos formados por un conjunto de prismas (5.2.1), situados en correspondencia con al menos una primera parte del conjunto de colectores (5.1.1) de flujo luminoso, de forma que la punta (5.2.1.1) que forman los prismas (5.2.1) se sitúa dirigida en sentido opuesto a la segunda cara (5.2) de donde emergen dichos prismas (5.2.1),

- Una pletina soporte (3) de configuración plana.

- Un conjunto de LED (4) dispuestos sobre la pletina soporte (3) según una configuración de filas y columnas.

14. Lámpara con dispositivo óptico para luminaria con LED según la reivindicación 13 caracterizada porque comprende un soporte espejo (14) dispuesta sobre la pletina soporte (3).

15. Lámpara con dispositivo óptico para luminaria con LED según la reivindicación 13 caracterizada porque comprende un soporte (2) donde se monta la pletina soporte (3).

16. Lámpara con dispositivo óptico para luminaria con LED según la reivindicación 13 caracterizada porque comprende una tapa (15) de protección para cubrir el dispositivo óptico (5) interiormente.