SISTEMA DE ILUMINACIÓN.

Sistema de iluminación que comprende una pluralidad de emisores (R,

G,B) de luz, un colimador (1) de luz para colimar una luz emitida por los emisores (R, G, B) de luz, basándose la propagación de luz en el colimador (1) de luz en un reflexión interna total en la pared (35) lateral del colimador (1) de luz, colocándose al menos un sensor (8) de luz para retroalimentación óptica en el exterior del colimador (1) de luz, caracterizado porque el colimador (1) de luz forma un único colimador de luz para colimar la luz por cada uno de los emisores (R, G, B) de luz, y disponiéndose el sensor de luz para recibir una luz emitida por los emisores (R, G, B) de luz exclusivamente a través de la reflexión en una ventana (4, 23) de salida de luz del sistema de iluminación y a través del acoplamiento de dicha luz reflejada fuera del colimador (1) de luz en la pared (35) lateral por refracción

La invención se refiere a un sistema de iluminación que comprende una pluralidad de emisores de luz, un colimador de luz y un sensor de luz.

Tales sistemas de iluminación se conocen per se. Se usan, entre otros, como iluminación posterior de dispositivos de visualización (de imágenes) , por ejemplo para monitores y receptores de televisión. Tales sistemas de iluminación pueden usarse de manera particularmente adecuada como una luz posterior para pantallas de visualización no emisoras, tales como dispositivos de visualización de cristal líquido, también denominados paneles LCD, que se usan en ordenadores (portátiles) o teléfonos (inalámbricos) . Otra área de aplicación del sistema de iluminación según la invención es el uso como fuente de iluminación en un proyector digital o un denominado videoproyector para proyectar imágenes o visualizar un programa de televisión, una película, un programa de vídeo o un DVD, o similar. Además, tales sistemas de iluminación se usan para fines de iluminación generales, tales como indicadores luminosos, iluminación de acento, luces de inundación y para paneles emisores de luz de visión directa de gran superficie tales como los aplicados, por ejemplo, en señalización, iluminación de contorno y vallas publicitarias. En otras aplicaciones, la luz emitida por tales sistemas de iluminación se alimenta en una guía de luz, fibra óptica u otra óptica de conformación de haz.

Generalmente, tales sistemas de iluminación comprenden una gran variedad de emisores de luz, por ejemplo diodos emisores de luz (LED) . Los LED pueden ser fuentes de luz de distintos colores primarios, tales como, por ejemplo los emisores de luz roja (R, red) , verde (G, green) o azul (B, blue) bien conocidos. Además, el emisor de luz puede tener, por ejemplo, ámbar, magenta o cian como color primario. Estos colores primarios o bien pueden generarse directamente por el chip del diodo emisor de luz, o bien pueden generarse por un fósforo al irradiar con luz desde el chip del diodo emisor de luz. En este último caso, también son posibles los colores mezclados o el color blanco como uno de los colores primarios. Generalmente, la luz emitida por los emisores de luz se mezcla en el/los elemento (s) transparente (s) para obtener una distribución uniforme de la luz mientras que se elimina la correlación de la luz emitida por el sistema de iluminación a un emisor de luz específico. Además, se conoce el empleo de un controlador con un sensor y algún algoritmo de retroalimentación para obtener una alta precisión de colores y/o una precisión de flujo luminoso.

La solicitud de patente PCT WO-A 02/01921 describe un dispositivo de iluminación con diodos emisores de luz (LED) y un elemento de soporte de LED en el que están dispuestos varios píxeles de luz que emiten luz. Dichos píxeles de luz comprende, cada uno, varios LED con longitudes de ondas de emisión adecuadas para un mezclado de colores aditivo de la luz procedente de los píxeles de luz. Se proporciona un controlador en el elemento de soporte de LED, por medio del cual puede establecerse un parámetro de intensidad y temperatura de color de la luz mezclada aditivamente de colores de cada píxel de luz individual. El controlador asigna corrientes eléctricas de LED a los parámetros de intensidad y temperatura de color y controla los LED en los píxeles de luz por medio de las corrientes de LED asignadas. Los dispositivos de control miden la intensidad y temperatura de color de la luz emitida de al menos un píxel de luz, compara los parámetros de intensidad y temperatura de color preestablecidos y medidos del píxel de luz y en el caso de una diferencia en los parámetros de intensidad y temperatura de color preestablecidos y medidos regula el controlador de manera que la luz emitida desde el píxel de luz tenga los parámetros de intensidad y temperatura de color preestablecidos.

Un inconveniente del sistema de iluminación conocido es que la detección del mezclado de colores de la luz emitida por el sistema de iluminación no es muy precisa.

La invención tiene como objeto eliminar la desventaja anterior en tu totalidad o parcialmente. Según la invención, este objeto se logra mediante un sistema de iluminación según la reivindicación 1.

Colocando el sensor de luz en el exterior del colimador de luz y midiendo luego la luz emitida por los emisores de luz exclusivamente a través de reflexión, se detecta el mezclado de color y/o flujo luminoso de la luz desde la pluralidad de emisores de luz con alta precisión. Se evita que la luz directa emitida por un emisor de luz impacte contra el sensor de luz. De esta manera, la luz directa emitida por un determinado emisor de luz no está predominando en la detección de colores en el sensor de luz. Según la invención, se obtiene un sistema de iluminación con una detección precisa del mezclado de colores de la luz emitida por el sistema de iluminación.

La ventana de salida de luz del sistema de iluminación es o bien una ventana de salida de luz del colimador de luz o bien una ventana de salida de luz del sistema de iluminación o bien cualquier posible punto de contacto adicional ubicado entre el colimador de luz y la ventana de salida de luz del sistema de iluminación.

Además, basándose en la propagación de luz en el colimador de luz con reflexión interna total (RIT) , se evitan enormemente las pérdidas de luz en la sección de colimador de luz. La distribución de luz emitida por el sistema de iluminación según la invención es sustancialmente uniforme. Dependiendo de las dimensiones del sistema de iluminación, la luz emitida por el sistema de iluminación se mezcla sustancialmente de una manera espacial así como angular. Además, la luz emitida por el sistema de iluminación está sustancialmente colimada (paralelizada) . Preferiblemente, el colimador de luz está compuesto por un material dieléctrico, ópticamente transparente, no gaseoso. Preferiblemente, el colimador de luz está compuesto por un material dieléctrico con un índice de refracción mayor que o igual a 1, 3.

Preferiblemente, el sensor de luz está conectado a un controlador para controlar la corriente eléctrica de los emisores de luz en respuesta a una luz recibida por el sensor de luz. Si la señal detectada en el sensor de luz se desvía de la señal deseada que se corresponde con la salida de luz deseada del sistema de iluminación, el controlador regula la salida de los emisores de luz, cumpliendo con los requisitos de la salida de luz del sistema de iluminación.

Hay diversas maneras en que funciona el controlador. En una realización favorable del sistema de iluminación, el controlador emplea una detección con resolución temporal. Esta disposición hace que el controlador sea independiente de la luz ambiental. Preferiblemente, la detección en el controlador es síncrona con una activación por ancho de impulso de los emisores de luz. Alternativamente, el controlador emplea una detección con resolución de frecuencia en combinación con un esquema de activación de los emisores de luz que funciona en bandas de frecuencia predefinidas. La asignación de frecuencias únicas a los diversos colores primarios permite la detección de flujo luminoso con resolución de color sin la necesidad de aplicar filtros de color. De esta manera, empleando o bien detección con resolución temporal o bien detección con resolución de frecuencia, se mide el flujo de cada color (primario) independientemente de los otros colores (primarios) .

En una realización alternativa del sistema de iluminación, se sustituyen al menos dos sensores por filtros de color de manera que pueda determinarse el punto de color de la luz emitida desde el sistema de iluminación y pueda usarse para ajustar el punto de color de la luz. En esta realización, se homogeneiza la fracción del flujo luminoso emitido por los emisores de luz desde el mismo color que alcanza los sensores, de manera que al menos los sensores con filtros de color idénticos detecten esencialmente la misma fracción de luz desde los diversos emisores de luz. De esta manera las señales detectadas se corresponden (por color) con el flujo luminoso global (por color) emitido por el sistema de iluminación independientemente de las variaciones de flujo luminoso entre los emisores de luz que emiten el mismo color de luz. Este enfoque permite la detección del punto de color incluso en el caso de un funcionamiento CC de los emisores de luz. Como ejemplo, podrían usarse tres sensores con una respuesta espectral que se corresponde con las curvas de triple estímulo (CIE 1931, observador convencional) para determinar el punto de... [Seguir leyendo]