SISTEMA DE ILUMINACIÓN A BASE DE DIODOS EMISORES DE LUZ CON ÓPTICA MÓVIL PARA CONTROL DEL HAZ LUMINOSO DE SALIDA.

El sistema de iluminación LED con óptica móvil para control del haz luminoso de salida,

comprende una placa de LEDs y un dispositivo óptico móvil con ópticas individuales formando grupos con diferentes patrones correspondientes a distintas distribuciones de luz que se repiten secuencialmente dentro de cada grupo. Los LED individuales ocupan circunferencias concéntricas al centro de la placa de LEDS y las estructuras ópticas individuales de cada grupo ocupan circunferencias concéntricas al centro de dicho dispositivo óptico, correspondiéndose estas posiciones a las posiciones ocupadas por los LEDs individuales y el dispositivo óptico está previsto como un disco giratorio alrededor de un eje E para girar, incluso con la ayuda de medios motrices, entre una pluralidad posiciones de funcionamiento, de manera que, al menos, una de dichas estructuras ópticas de un grupo se sitúe por encima, total o parcialmente, sobre uno de los LEDs individuales, cuando el dispositivo óptico gira.

Sistema de iluminación a base de diodos emisores de luz con óptica móvil para control del haz luminoso de salida.

La presente invención pertenece al campo de los elementos de iluminación.

Ámbito y técnica anterior

La invención se refiere en general a un sistema de iluminación con diodos emisores de luz que permite controlar la distribución luminosa de la luz emitida por los diodos, y tiene aplicación en todo tipo de instalaciones de iluminación tanto domésticas como de uso industrial o público.

A través del documento US 2008/0231162 A1 se conoce un dispositivo de iluminación que incluye una fuente luminosa prevista como una tira de diodos emisores de luz y al menos, dos placas en las que se definen, alternativamente, respectivas zonas transparentes y zonas formadas con respectivos fósforos de diferente color, estando dichas placas previstas para moverse relativamente entre sí y también respecto de la fuente luminosa, bien en sentido lineal bien, en sentido giratorio, para solapar de manera gradual zonas transparentes y zonas con fósforos diferentes de las respectivas placas, con lo que puede variarse el espectro de radiación, es decir el color, y más concretamente sus propiedades colorimétricas procedente de la fuente luminosa, aprovechando por así decir el principio de síntesis aditiva para generación de colores. Partiendo de una luz emitida azul y utilizando fósforos rojo y verde se crea un modelo RGB similar al utilizado en televisión a color que permite sinterizar una amplia gama de colores, pero todo ello sin mencionar la posibilidad de modificar el patrón de distribución luminosa de los haces generados por los LEDs.

Por medio del documento WO 2005/093319 A1 se divulga un sistema de iluminación que comprende medios para generar un haz de luz convergente sobre un eje central, una lente situada básicamente alrededor de dicho eje central y medios para mover dicha lente respecto de los medios de generación de luz. Cuando una lente, por ejemplo, una lente plano-cóncava, se desplaza a lo largo del citado eje central puede cambiarse la anchura del haz de luz y cuando una lente, por ejemplo, una lente bicóncava se desplaza perpendicularmente al eje central se varía el ángulo de salida del haz luminoso. Aquí no se contempla la posibilidad de agrupar varias lentes con diferentes patrones de distribución de luz para variar alternativamente entre varios tipos de patrones de distribución de los haces luminosos, además, para variar la distribución del haz solo se contempla una translación de la lente longitudinalmente al eje central del sistema y solo se menciona una translación de la lente perpendicular al eje central para cambiar la orientación del haz pero no para producir un cambio de la distribución de dicho haz.

De manera adicional, a través del documento ES 2339209 A1, a nombre de la solicitante, se conoce un sistema óptico formado por una placa de diodos electro-luminosos (LEDs) dispuestos longitudinal y mutuamente equidistantes y una sola pieza óptica móvil constituida por una tira periódica, con periodo igual a la distancia entre LEDs, formada por secuencias de lentes con patrones de distribución lumínica diferentes. En este sistema, mediante un desplazamiento longitudinal de la pieza óptica móvil respecto de los LEDs, se selecciona qué tipo de lente recoge la luz procedente del LED, y, consecuentemente, se permite variar la anchura y distribución del haz luminoso resultante con la adecuada elección de la lente. Este sistema se encuentra adaptado a iluminación de tipo lineal y está previsto como una sola etapa óptica implementada por una sola lente, pero no permite su aplicación a sistemas de óptica circular tipo foco.

Descripción de la invención Partiendo del estado de la técnica precedentemente descrito, la invención, se plantea como objetivo el desarrollo de un sistema del tipo indicado en un principio que permita solucionar los problemas de la técnica anterior.

Este objetivo se alcanza a través de las características indicadas en la reivindicación 1. Otros objetivos y ventajas de la invención se consiguen mediante las características indicadas en las reivindicaciones dependientes.

El sistema comprende una placa de LEDs con una pluralidad de diodos emisores de luz individuales y un dispositivo óptico con una pluralidad de estructuras ópticas individuales formando grupos con diferentes patrones correspondientes a distintas distribuciones de luz que se repiten de manera secuencial dentro de cada grupo, estando dispuesto dicho dispositivo óptico para moverse respecto de la placa de LEDs de forma que sus respectivos haces luminosos incidan sobre las estructuras ópticas de cada grupo con un determinado patrón de distribución de luz común, y según la invención se caracteriza porque:

- la placa de LEDs está prevista como una placa con una pluralidad de diodos emisores de luz individuales que están distribuidos ocupando respectivas circunferencias concéntricas al centro de dicha placa en posiciones definidas por el radio de una respectiva circunferencia en la placa y su coordenada angular de un sistema polar con origen en el citado centro de dicha placa;

- el dispositivo óptico está previsto esencialmente como un disco giratorio alrededor de un eje que contiene el centro geométrico de la placa de LEDs y el centro geométrico del disco giratorio, de manera que puede moverse girando entre una pluralidad posiciones de funcionamiento;

- en el dispositivo óptico las estructuras ópticas individuales de cada grupo están distribuidas ocupando respectivas circunferencias concéntricas al centro de dicho disco en posiciones definidas por el radio de una respectiva circunferencia en el disco y su coordenada angular de un sistema polar con origen en el citado centro de dicho disco, correspondiéndose estas posiciones a las posiciones ocupadas por los LEDs individuales asociados de la placa de LEDs, de manera que, al menos, una de dichas estructuras ópticas de un grupo se sitúe por encima, total o parcialmente, sobre uno de los LEDs individuales de la placa de LEDs, cuando el dispositivo óptico se mueve para así controlar la distribución del haz luminoso emitido por el LED.

Ventajas A continuación se relacionan las principales ventajas de este dispositivo con carácter meramente enunciativo y no limitativo, a saber:

- De acuerdo con una característica adicional de la invención, resulta una ventaja cuando cada uno de los LEDs individuales está provisto de un respectivo reflector/lente para controlar y dirigir su haz de luz en dirección normal a la placa de LEDs.

- Conforme a una característica adicional de la invención resulta una configuración ventajosa del sistema cuando los diodos LEDs individuales están distribuidos angularmente equidistantes dentro de la placa de LEDS; y en el dispositivo óptico las primeras estructuras ópticas individuales de cada grupo están distribuidas también angularmente equidistantes y con una misma separación angular (Bh) dentro de cada grupo.

-Según una característica adicional de la invención resulta ventajoso montar el dispositivo óptico en forma de disco sobre un soporte de guía con una ranura de guía anular.

-De acuerdo con una característica adicional de la invención resulta especialmente ventajoso disponer medios motrices adaptados para mover el dispositivo óptico entre las posiciones de funcionamiento en las que el haz de luz de, al menos, un LED individual de la placa de LEDs incide total o parcialmente sobre, al menos, una de las estructuras ópticas individuales de los grupos de estructuras ópticas, para así controlar la distribución de dicho haz de luz conforme al patrón de distribución de la estructura o estructuras ópticas sobre la/s que incide.

-También de acuerdo con una característica adicional de la invención, de manera ventajosa los medios motrices se encuentra adaptados para mover el dispositivo óptico respecto de la placa de LEDS de manera progresiva o continua.

-Conforme a una característica adicional de la invención también puede resultar una disposición ventajosa del sistema cuando los medios motrices están adaptados para mover el dispositivo óptico respecto de la placa de LEDS de manera discontinua o paso a paso.

-También de acuerdo con una característica adicional de la invención resulta una configuración ventajosa del sistema cuando las estructuras ópticas se eligen entre un grupo que incluyen lentes cóncavas, lentes convexas que proporcionan distribuciones intensivas o extensivas, superficies cilíndricas o prismáticas, que pueden ofrecer distribuciones sin simetría de revolución tales como patrones de luz elípticos, lentes cónicas, que presentan patrones anulares,...

1. Sistema de iluminación a base de diodos emisores de luz con óptica móvil para control del haz luminoso de salida, comprendiendo dicho sistema (1) una placa de LEDs (2) con una pluralidad de diodos emisores de luz individuales (3) y un dispositivo óptico (4) con una pluralidad de estructuras ópticas individuales (5) formando grupos (6) con diferentes patrones correspondientes a distintas distribuciones de luz que se repiten de manera secuencial dentro de cada grupo, estando dispuesto dicho dispositivo óptico (4) para moverse respecto de la placa de LEDs (2) de forma que sus respectivos haces luminosos incidan sobre las estructuras ópticas de cada grupo con un determinado patrón de distribución de luz común, caracterizado porque:

- la placa de LEDs está prevista como una placa con una pluralidad de diodos emisores de luz individuales (3) que están distribuidos ocupando respectivas circunferencias concéntricas al centro (Op) de dicha placa en posiciones (Rpi, Apj) siendo Rpi el radio de una respectiva circunferencia en la placa y Apj su coordenada angular de un sistema polar con origen en el citado centro de dicha placa;

- el dispositivo óptico (4) está previsto esencialmente como un disco giratorio alrededor de un eje (Eg) que contiene el centro geométrico (Op) de la placa de LEDs (2) y el centro geométrico (Od) del disco giratorio, de manera que puede moverse girando entre una pluralidad posiciones de funcionamiento;

- en el dispositivo óptico (4) las estructuras ópticas individuales (5) de cada grupo (6) están distribuidas ocupando respectivas circunferencias concéntricas al centro (Od) de dicho disco en posiciones (Rdl, Adm) siendo Rdl el radio de una respectiva circunferencia en el disco y Adm su coordenada angular de un sistema polar con origen en el citado centro de dicho disco, correspondiéndose estas posiciones a las posiciones ocupadas por los LEDs individuales

(3) asociados de la placa de LEDs (2) , de manera que, al menos, una de dichas estructuras ópticas de un grupo se sitúe por encima, total o parcialmente, sobre uno de los LEDs individuales (3) de la placa de LEDs (2) , cuando el dispositivo óptico se mueve para así controlar la distribución del haz luminoso emitido por el LED.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que cada uno de los LEDs individuales (3) está provisto de un respectivo reflector/lente (7) para controlar y dirigir su haz de luz en dirección normal a la placa de LEDs (2) .

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que los diodos LEDs individuales (3) están distribuidos angularmente equidistantes dentro de la placa de LEDS (2) ; y en el dispositivo óptico (4) las primeras estructuras ópticas individuales (5) de cada grupo (6) están distribuidas también angularmente equidistantes y con una misma separación angular (Bh) dentro de cada grupo (6) .

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo óptico (4) en forma de disco está montado sobre un soporte de guía (8) con una ranura de guía anular (80) .

5. Sistema de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que están previstos unos medios motrices (9) adaptados para mover el dispositivo óptico (4) entre las posiciones de funcionamiento en las que el haz de luz de, al menos, un LED individual (3) de la placa de LEDs (2) incide total o parcialmente sobre, al menos, una de las estructuras ópticas individuales (5) de los grupos de estructuras ópticas (6) para así controlar la distribución de dicho haz de luz conforme al patrón de distribución de la estructura o estructuras ópticas (5) sobre la/s que incide.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado por que los medios motrices (9) están adaptados para mover el dispositivo óptico (4) respecto de la placa de LEDS de manera progresiva o contínua.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que los medios motrices (9) están adaptados para mover el dispositivo óptico (4) respecto de la placa de LEDS (2) de manera discontinua o paso a paso.

8. Sistema de acuerdo con las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las estructuras ópticas (5) están previstas como lentes cóncavas, convexas que proporcionan distribuciones intensivas o extensivas, superficies cilíndricas o prismáticas, que pueden ofrecer distribuciones sin simetría de revolución tales como patrones de luz elípticos, lentes cónicas, que presentan patrones anulares, o lentes Fresnel que produce un patrón específico.

9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 8 precedentes caracterizado por que las estructuras ópticas (5) están previstas como agrupaciones matriciales de microlentes (50) cóncavas, convexas, cilíndricas, prismáticas, cónicas

o piramidales.