Dispositivo (1) de iluminación que comprende: un sistema (20) óptico primario que comprende una guía de luz que tiene una primera parte (21) de extremo,

una segunda parte (22) de extremo que tiene una cara (24) de extremo con espejo, un eje (23) óptico que se extiende entre las partes de extremo primera y segunda, y una estructura (25) de desacoplamiento ubicada entre las partes de extremo primera y segunda para el desacoplamiento de la luz, un medio (10) de fuente de luz semiconductor, dispuesto para acoplar la luz hacia la primera parte de extremo, y un sistema (30) óptico secundario, disponiéndose la guía de luz para dirigir la luz desacoplada hacia el sistema óptico secundario para lograr un patrón de radiación de luz deseado, caracterizado porque las partes de extremo primera (21) y segunda (22) de la guía de luz tienen diferentes secciones transversales poligonales

Dispositivo de iluminación que comprende una fuente de luz y una guía de luz.

Campo de la invención

La invención se refiere a un dispositivo de iluminación que comprende un medio de fuente de luz semiconductor, un sistema óptico primario que comprende una guía de luz que tiene una primera parte de extremo, una segunda parte de extremo, un eje óptico que se extiende entre las partes de extremo primera y segunda, y una estructura de desacoplamiento ubicada entre las partes de extremo primera y segunda para el desacoplamiento de la luz, disponiéndose el medio de fuente de luz para acoplar la luz hacia la primera parte de extremo, un sistema óptico secundario, disponiéndose la guía de luz para dirigir la luz desacoplada hacia el sistema óptico secundario para lograr un patrón de radiación de luz deseado. Un dispositivo de iluminación de este tipo se dimensiona especialmente para sustituir un dispositivo de iluminación convencional que usa un mechero o bombilla de descarga de gas, de halógeno o incandescente.

Antecedentes de la invención

Se conoce una realización de un dispositivo de iluminación del tipo expuesto a partir de la solicitud WO2006054199. Ese documento da a conocer una fuente de luz que comprende un motor de luz, especialmente con al menos un elemento emisor de luz semiconductor como un LED y/o un diodo láser, una guía de luz como sistema óptico primario, que se readapta de manera que puede usarse en combinación con un sistema óptico secundario convencional como un reflector y/o una lente, que está diseñado especialmente para las fuentes de luz convencionales mencionadas anteriormente y puede sustituir éstas sin degradar sustancialmente las características del patrón de radiación.

La ventaja de este enfoque reside en el hecho de que pueden aplicarse sistemas ópticos secundarios conocidos en combinación con el rendimiento mejorado de los LED en relación con las fuentes de luz convencionales, tal como vida útil más larga y menor consumo de energía. Además, puede fabricarse el dispositivo completo en un factor de forma convencional, por ejemplo una lámpara reflectora dicroica o PAR halógena de bajo voltaje.

Sin embargo, una característica del patrón de radiación de luz final que no queda cubierta por el documento WO2006054199 es la homogeneidad del color en el caso de que se usen una multitud de elementos emisores de luz, cada uno con un color diferente. La homogeneidad del color es bastante importante para una iluminación de alta calidad puesto que el ojo humano es muy sensible a las diferencias de color entre dos puntos a corta distancia. El problema existe especialmente cuando se utiliza una serie multicolor de chips de LED para producir luz blanca en un dispositivo con una óptica de generación de haces. Un ejemplo de un dispositivo de este tipo sería una readaptación para un dispositivo de iluminación a base de halógeno emisor de luz blanca, tal como una lámpara reflectora parabólica dicroica de 50 mm de diámetro con una base GU5.3, en la que la serie comprende un LED rojo, verde y azul. Entonces resulta bastante evidente que el origen de la luz roja, verde y azul está separado espacialmente. Entonces, esta separación espacial se vuelve evidente en el patrón de radiación del dispositivo si no se toman precauciones especiales para mezclar estos colores diferentes.

Se han propuesto varias soluciones para solucionar el problema del mezclado, pero todas tienen la desventaja de que se sacrifican uno o más criterios, tales como: el tamaño de la luminaria, la anchura angular del haz o la eficiencia global. Además, ciertas soluciones de mezclado tienen requisitos de alineación muy rigurosos.

Una solución ampliamente conocida de este tipo para el problema del mezclado es una guía de luz. Una "varilla de mezclado" de este tipo tiene la ventaja de que conserva la anchura angular del haz (en combinación con la óptica adicional para la colimación) así como la eficiencia global de un dispositivo. Sin embargo, la desventaja de estas varillas de mezclado reside en el hecho de que un buen mezclado de colores requiere una razón de longitud con respecto a espesor grande. La disminución del espesor de la guía de luz puede aumentar la razón de longitud con respecto a espesor. Sin embargo, esto también disminuirá la eficiencia de acoplamiento interno y, por tanto, la eficiencia global del dispositivo. La alternativa es un aumento de la longitud de la guía de luz. Sin embargo, esto va en desacuerdo con el objeto del dispositivo dado a conocer en el documento WO2006054199 de realizar el dispositivo de iluminación en factores de forma para lámparas existentes. Dado que el punto focal de un reflector parabólico se ubica cerca de la base de la copa del reflector y la estructura de desacoplamiento de la guía de luz tiene que colocarse en ese punto focal, la solución obvia para una mejora de la homogeneidad sería una extensión de la guía de luz hasta la parte posterior del reflector y hacia el interior de la base. Sin embargo, la longitud de la base es fija, dados los factores de forma existentes. El documento WO 02/50590 da a conocer un dispositivo de iluminación según el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de iluminación del tipo expuesto, en el que se realiza un buen mezclado de la luz con una guía de luz que es suficientemente corta para adecuarse a en factores de forma para lámparas existentes. Se logra este objeto con el dispositivo de iluminación según la invención tal como se define en la reivindicación 1. El dispositivo de iluminación comprende un medio de fuente de luz semiconductor, un sistema óptico primario que comprende una guía de luz que tiene una primera parte de extremo, una segunda parte de extremo, un eje óptico que se extiende entre las partes de extremo primera y segunda, y una estructura de desacoplamiento ubicada entre las partes de extremo primera y segunda para el desacoplamiento de la luz, disponiéndose el medio de fuente de luz para acoplar la luz hacia la primera parte de extremo, un sistema óptico secundario, disponiéndose la guía de luz para dirigir la luz desacoplada hacia el sistema óptico secundario para lograr un patrón de radiación de luz deseado, en el que la segunda parte de extremo de la guía de luz tiene una cara de extremo con espejo y en el que las partes de extremo primera y segunda tienen diferentes secciones transversales poligonales.

La invención proporciona un dispositivo de iluminación de haz estrecho que tiene la compacidad deseada de los factores de forma para lámparas existentes, como una lámpara PAR, con la capacidad de variar y controlar el color y la potencia.

Aplicando un espejo a la segunda parte de extremo de la guía de luz, la luz se refleja de vuelta hacia la guía de luz, alargando de manera eficaz la trayectoria que atraviesa la luz dentro de la guía de luz. Desde un punto de vista óptico, la guía de luz se pliega a través de la aplicación de un espejo a su cara de extremo. Una ventaja considerable de la solución descrita anteriormente es un uso más económico del espacio dentro del sistema óptico secundario. Esto crea de manera eficaz la longitud prolongada que de otra manera necesariamente hubiera sobresalido hacia la parte posterior.

En una realización de la presente invención, no cubierta por las reivindicaciones, la homogeneidad del patrón de radiación de luz se aumenta adicionalmente proporcionando un dispositivo de iluminación en el que la guía de luz tiene una sección transversal poligonal ortogonal con respecto al eje óptico.

En una realización del dispositivo de iluminación según la invención, las partes de extremo primera y segunda tienen, cada una, un área de sección transversal, caracterizada porque el área de sección transversal de la segunda parte de extremo es más grande que el área de sección transversal de la primera parte de extremo.

En una realización de la invención, la razón del área de sección transversal de las partes de extremo segunda y primera es mayor que 2. Preferiblemente esta razón es mayor que 9.

En una realización, las partes de extremo primera y segunda encierran una parte de transición, dicha parte de transición tiene una superficie exterior, encerrando dicha superficie exterior y el eje óptico un ángulo (a) menor de 90º.

En una realización, la parte de transición tiene una superficie exterior, eligiéndose la superficie exterior del grupo que consiste en superficies cónica y facetada.

Según una realización, la estructura de...

1. Dispositivo (1) de iluminación que comprende: un sistema (20) óptico primario que comprende una guía de luz que tiene una primera parte (21) de extremo, una segunda parte (22) de extremo que tiene una cara (24) de extremo con espejo, un eje (23) óptico que se extiende entre las partes de extremo primera y segunda, y una estructura (25) de desacoplamiento ubicada entre las partes de extremo primera y segunda para el desacoplamiento de la luz, un medio (10) de fuente de luz semiconductor, dispuesto para acoplar la luz hacia la primera parte de extremo, y un sistema (30) óptico secundario, disponiéndose la guía de luz para dirigir la luz desacoplada hacia el sistema óptico secundario para lograr un patrón de radiación de luz deseado, caracterizado porque las partes de extremo primera (21) y segunda (22) de la guía de luz tienen diferentes secciones transversales poligonales.

2. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 1, en el que las partes de extremo primera (21) y segunda (22) tienen cada una un área de sección transversal, caracterizado porque el área de sección transversal de la segunda parte de extremo es más grande que el área de sección transversal de la primera parte de extremo.

3. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 2, en el que la razón del área de sección transversal de las partes de extremo segunda (22) y primera (21) es mayor que 2.

4. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 3, en el que la razón del área de sección transversal de las partes de extremo segunda (22) y primera (21) es mayor que 9.

5. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 2, en el que las partes de extremo primera (21) y segunda (22) encierran una parte de transición, dicha parte de transición tiene una superficie exterior, encerrando dicha superficie exterior y el eje óptico un ángulo (a) menor de 90º.

6. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 2, en el que la parte de transición tiene una superficie exterior, eligiéndose la superficie exterior del grupo que consiste en superficies cónica y facetada.

7. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 2, en el que la estructura (25) de desacoplamiento está ubicada en la parte de transición y se extiende sobre al menos una parte de la circunferencia de la guía de luz.

8. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 7, en el que la estructura de desacoplamiento se dispone para desacoplar la luz sustancialmente de manera ortogonal con respecto al eje óptico.

9. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 7, en el que la estructura (25) de desacoplamiento tiene una superficie recubierta con una capa (40) reflectante.

10. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 7, en el que la estructura (25) de desacoplamiento tiene una superficie con una textura (41) para emitir luz difusa.

11. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 7, en el que la estructura (25) de desacoplamiento se extiende sobre un volumen de la parte de transición, comprendiendo dicho volumen un material (42) de dispersión difusa.

12. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 7, en el que la estructura (25) de desacoplamiento se extiende sobre un volumen de la parte de transición, comprendiendo dicho volumen una rejilla (43) holográfica.

13. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 1, en el que la guía de luz se compone de un material elegido del grupo que consiste en vidrio y plástico.

14. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 13, en el que el plástico es poli(metacrilato de metilo) (PMMA) o policarbonato (PC).