Una unidad de fuente de luz, un dispositivo de iluminación equipado con la unidad de fuente de luz y equipo médico.

Un dispositivo de iluminación (100) que comprende una unidad (10) de fuente de luz,

comprendiendo la unidad (10) de fuente de luz al menos una subunidad (20) de fuente de luz LED, en donde cada subunidad (20) de fuente de luz LED comprende tres tipos de LEDs: LED (G) verde convertido con fósforo que tiene coordenadas de localización de color CIE 1931 en el rango de x ≥ 0.35 a 0.39 y y ≥ 0.42 a 0.54, LED (A) naranja-rojo con una emisión espectral en el rango de longitud de onda de 614 nm a 622 nm y LED (B) azul con una emisión espectral en el rango de longitud de onda de 460 nm a 476 nm,

caracterizado porque

el dispositivo (100) de iluminación comprende adicionalmente un dispositivo (4) óptico, un primer reflector (5) y un segundo reflector (6), en donde la luz de la primera unidad (10) de fuente de luz es incidente sobre el primer reflector (5) después de ser mezclada y colimada por el dispositivo (4) óptico, e incidente sobre el segundo reflector (6) después de ser reflejada por primer reflector (5), para formar una columna de luz convergente para una región que va a ser iluminada (7) después de ser reflejada por el segundo reflector (6),

en donde el dispositivo (4) óptico es una barra de reflexión hueca que incluye la unidad (10) de fuente de luz, en donde el primer reflector (5) está corriente abajo del dispositivo (4) óptico en una dirección del eje óptico de la luz y está dispuesto para oponerse al dispositivo (4) óptico, y en donde el primer reflector (5) tiene una superficie (51) reflectora similar a un cono rotacionalmente simétrica con respecto al eje óptico de la luz, y un pico de la superficie (51) reflectora externa similar a un cono apunta hacia la unidad (10) de fuente de luz.

Una unidad de fuente de luz, un dispositivo de iluminación equipado con la unidad de fuente de luz y equipo médico

Campo técnico

La presente invención se relaciona con una unidad de fuente de luz. Además, la presente invención se relaciona adicionalmente con un dispositivo de iluminación con la unidad de fuente de luz y equipo médico.

Técnica antecedente Los dispositivos de iluminación tradicionales para la iluminación de salas de operación utilizan lámparas de alógeno o de descarga como fuente de luz. La luz de diversas lámparas es reflejada en un gran reflector a través de un dispositivo óptico y enfocada subsecuentemente sobre el área que va a ser iluminada. Más recientemente, se han utilizado dispositivos de iluminación basados en LED de color y blancos.

En la técnica anterior, se utiliza una variedad de diodos emisores de luz (LED) como fuentes de luz dentro de un dispositivo de iluminación para una sala de operaciones. Sin embargo, ninguna de las composiciones existentes es capaz de generar y proveer el área de iluminación con una iluminación blanca distribuida homogéneamente con temperatura de color correlacionada (CCT) , ajustable, índice de entrega de color (CRI) alto y eficiencia óptica alta. Adicionalmente, la tecnología de la técnica anterior existente no podía remediar el efecto de separación de color (también denominado decoloración) que se presenta típicamente cuando una persona (por ejemplo un cirujano) oscurece la luz de la combinación con sus partes corporales.

La WO 2011/038948 A1 divulga una fuente de luz mixta.

Resumen de la invención Por lo tanto, el objeto de la presente invención se basa en proveer una unidad de fuente de luz, un dispositivo de iluminación equipado con tal unidad de fuente de luz y equipo médico para resolver los problemas de la técnica anterior. La unidad de fuente de luz de acuerdo con la presente invención puede generar una eficiencia luminosa alta y luz blanca ajustable de una buena calidad con una Temperatura de Color Correlacionada (CCT) entre 3580 K y 5650 K, sin efectos de separación de color sobre el área de iluminación. Adicionalmente, al utilizar menor número de LEDs y solamente tres reflectores se reduce el coste del sistema.

El objeto de la presente invención es logrado a través de un dispositivo de iluminación de acuerdo con la reivindicación 1.

Un objeto de la presente invención se logra a través de una unidad de fuente de luz que comprende al menos una subunidad de fuente de luz LED, en donde cada subunidad de fuente de luz LED comprende tres tipos de LEDs, esto es, un LED verde de fósforo convertido que tiene coordenadas de localización de color CIE 1931 en el rango de x = 0.35 a 0.39 y y = 0.42 a 0.54, un LED naranja-rojo con longitudes de onda de emisión en el rango entre 614 nm y 622 nm y LED azul con longitudes de onda de emisión en el rango entre 460 nm y 476 nm, y la luz generada por los tres tipos de LEDs es mezclada para generar luz blanca. El primer concepto de la presente invención se basa en generar luz de una alta calidad y eficiencia luminosa seleccionando LEDs de tipos específicos y longitudes onda especificas. Con base en una cantidad grande de datos experimentales, los inventores encontraron sorprendentemente que, cuando los tres tipos de LEDs, esto es LED verde convertido de fósforo que tiene coordenadas de localización de color CIE 1931 en el rango de x = 0.35 a 0.39 y y = 0.42 a 0.54, con un rango preferido de x = 0.36 a 0.38 y y = 0.43 a 0.46, LED naranja-rojo con una longitud de onda de 614 nm-622 nm y LED azul con una longitud de onda de 460 nm-476 nm, son combinados, puede obtenerse el mejor efecto luminoso, puede ajustarse una CCT entre 3580 K y 5650 K, y puede alcanzarse un valor de Índice de Entrega de Color CRI de 90 o más. El LED verde convertido de fósforo emplea un chip emisor de luz azul y un fósforo de conversión verde con el fin de generar luz con coordenadas de localización de color CIE 1931 en el rango de x = 0.35 a 0.39 y y =

0.42 a 0.54.

Preferiblemente, los tres tipos de LEDs están dispuestos de tal manera que la luz es mezclada uniformemente para todas las Temperaturas de Color Correlacionadas (CCT) en el rango entre 3580 K y 5650 K. Los tres tipos de LEDs están dispuestos de acuerdo con este principio.

De acuerdo con una solución preferida de la presente invención, considerando el valor de luminancia de luz, cada subunidad de fuente de luz LED comprende 27 LEDs que incluyen 15 LEDs verdes convertidos con fósforo, siete LEDs naranja-rojo y cinco LEDs azules. Preferiblemente, los 27 LEDs están dispuestos como sigue: una columna vertical formada por tres LEDs en un centro, un anillo interno que circunda la columna vertical, y un anillo externo que circunda el anillo interno, en donde la columna interna incluye un LED verde en el centro, y un LED azul y un LED naranja-rojo respectivamente sobre la parte superior y en la inferior; ocho LEDs verdes están distribuidos sobre el anillo interno con dos LEDs verdes formando una fila con el LED verde en la mitad; y cuatro LEDs azules, seis

LEDs verdes y cinco LEDs naranja-rojos están distribuidos en el anillo externo con un LED verde entre dos LEDs naranja-rojo y un LED naranja-rojo entre dos LEDs verdes dispuestos alternativamente entre cada dos LEDs azules. Por medio de tal disposición, se obtiene una mezcla uniforme. En una realización de ejemplo, el arreglo anterior puede ser realizado considerando el uso de OSRAM LUW CQDP EQW con coordenadas de color CIE 1931 de x =

0.37 y y = 0.44 como LED verde convertido con fósforo, OSRAM LB CPDP como LED azul y OSRAM LA CPDP como LED naranja-rojo. Alternativamente, puede usarse el OSRAM LCG Q9WP con coordenadas de color CIE 1931 de x= 0.33 y y = 0.53.

Preferiblemente, cada LED tiene un ángulo de emergencia de luz superior a 140º. Puede lograrse un mejor efecto de mezcla seleccionando el LED con un alto ángulo de emergencia de luz. Para este propósito, el LED puede estar compuesto de uno o muchos chips emisores de luz con óptica primaria unida, por ejemplo un lente.

Preferiblemente, una relación máxima de flujo luminoso verde de los LEDs verdes puede alcanzar 90%, una relación máxima de flujo luminoso de los LEDs azules puede alcanzar 10%, y una relación máxima de flujo luminoso ámbar de los LEDs naranja-rojos puede alcanzar 15%. El porcentaje expresa la relación de flujo luminoso de los respectivos componentes lumínicos (esto es, LEDs verdes con convertidor de fósforo, LEDs azules y LEDs naranjarojos) al flujo luminoso total del dispositivo completo de iluminación dando como resultado una CCT especifica. La temperatura de color correlacionada de la fuente de luz puede ser ajustada mediante una distribución apropiada de las relaciones de intensidades de luz de los LEDs usados.

Un dispositivo de iluminación que comprende otras fuentes de luz o la unidad de fuente de luz de acuerdo con la presente solicitud se provee adicionalmente de acuerdo con la presente invención.

El dispositivo de iluminación comprende una unidad de fuente de luz, un dispositivo óptico, un primer reflector y un segundo reflector, en donde la luz de la unidad de fuente de luz es incidente sobre el primer reflector después de mezclada y colimada por el dispositivo óptico, e incidente sobre el segundo reflector después de ser reflejada por el primer reflector, para formar una columna de luz convergente para una región que va a ser iluminada después de la reflexión por parte del segundo reflector. Diferente de un dispositivo de iluminación por LED anterior, el dispositivo de iluminación con tal estructura tiene un número reducido de dispositivos ópticos, una pérdida de luz pequeña por medio del primer reflector y el segundo reflector provistos, realiza un enfoque que cumple con los requerimientos de uso y tiene un buen comportamiento de campo.

Preferiblemente, el dispositivo óptico es un reflector hueco que encierra la unidad de fuente de luz y tiene una pared de reflexión interna. La luz diferida de la unidad de fuente de luz después de ser totalmente reflejada y mezclada en el reflector hueco, es generada a partir de un extremo de salida del reflector hueco en la forma de una columna de luz, para ser proyectada posteriormente sobre el primer reflector y el segundo reflector. Tal dispositivo óptico para colimación tiene un bajo coste, lo cual significativamente reduce el coste.

Adicionalmente, el reflector hueco es un concentrador óptico del tipo de reflexión total. Tal unidad de colimación tiene también una buena función de mezcla cuando se utilizan fuentes de luz de colores múltiples o diferentes comportamientos espectrales. Este reflector hueco es una barra de reflexión hueca que incluye a la... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de iluminación (100) que comprende una unidad (10) de fuente de luz, comprendiendo la unidad (10) de fuente de luz al menos una subunidad (20) de fuente de luz LED, en donde cada subunidad (20) de fuente de luz LED comprende tres tipos de LEDs: LED (G) verde convertido con fósforo que tiene coordenadas de localización de color CIE 1931 en el rango de x = 0.35 a 0.39 y y = 0.42 a 0.54, LED (A) naranja-rojo con una emisión espectral en el rango de longitud de onda de 614 nm a 622 nm y LED (B) azul con una emisión espectral en el rango de longitud de onda de 460 nm a 476 nm, caracterizado porque el dispositivo (100) de iluminación comprende adicionalmente un dispositivo (4) óptico, un primer reflector (5) y un segundo reflector (6) , en donde la luz de la primera unidad (10) de fuente de luz es incidente sobre el primer reflector (5) después de ser mezclada y colimada por el dispositivo (4) óptico, e incidente sobre el segundo reflector (6) después de ser reflejada por primer reflector (5) , para formar una columna de luz convergente para una región que va a ser iluminada (7) después de ser reflejada por el segundo reflector (6) , en donde el dispositivo (4) óptico es una barra de reflexión hueca que incluye la unidad (10) de fuente de luz, en donde el primer reflector (5) está corriente abajo del dispositivo (4) óptico en una dirección del eje óptico de la luz y está dispuesto para oponerse al dispositivo (4) óptico, y en donde el primer reflector (5) tiene una superficie (51) reflectora similar a un cono rotacionalmente simétrica con respecto al eje óptico de la luz, y un pico de la superficie (51) reflectora externa similar a un cono apunta hacia la unidad (10) de fuente de luz.

2. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con la Reivindicación 1,

en donde los tres tipos de LEDs (A, G, B) están dispuestos de tal manera que la luz es mezclada uniformemente en un rango de CCT completo de 3580 K - 5650 K.

3. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con la Reivindicación 1 o 2, en donde los tres tipos de LEDs (A, G, B) están dispuesto de tal manera que la luz es mezclada uniformemente y la luz mezclada tiene un índice de rendimiento de color de igual o mayor de 90.

4. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con la Reivindicación 1, 2 o 3, en donde cada subunidad (20) de fuente de luz LED comprende 27 LEDs que incluye 15 LEDs (G) verdes convertidos con fósforo, siete LEDs (A) naranja-rojos y cinco LEDs (B) azules.

5. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con la Reivindicación 4, donde los 27 LEDs están dispuestos como sigue: una columna (1) vertical formada por tres LEDs en un centro, un anillo (2) interno que circunda la columna (1) vertical, y un anillo (3) externo que circunda el anillo (2) interno, y en donde la columna (1) vertical incluye un LED

(G) verde convertido con fósforo en un medio, un LED (B) azul y un LED (A) naranja-rojo respectivamente en una parte superior y en una parte inferior; ocho LEDs (G) verdes convertidos con fósforo están distribuidos en el anillo (2) interior con dos LEDs (G) verdes formando una fila con el LED (G) verde convertido con fósforo en la mitad; y cuatro LEDs (B) azules, seis LEDs (G) verdes y seis LEDs (A) naranja-rojos están distribuidos en el anillo (3) externo con un LED (G) verde convertido con fósforo entre dos LEDs (G) naranja-rojos y un LED (A) naranja-rojo entre dos LEDs

(G) verdes convertidos con fósforo dispuestos alternativamente entre cada dos LEDs (B) azules.

6. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con la Reivindicación 1 a 5, en donde cada LED tiene un ángulo emergente de luz superior a 140º.

7. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en donde una relación máxima de flujo luminoso verde de los LEDs (G) verdes puede alcanzar 90%, una relación máxima de flujo luminoso de los LEDs (B) azules puede alcanzar 10%, y una relación máxima de flujo luminoso ámbar de los LEDs

(A) ámbar puede alcanzar 15%.

8. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1-7, en donde el dispositivo (4) óptico es una barra de reflexión hueca que incluye la unidad (10) de fuente de luz y tiene una sección transversal hexagonal.

9. El dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1-7, en donde el segundo reflector (6) es un reflector tipo paraboloide que incluye el primer reflector (5) .

10. Equipo médico equipado con el dispositivo (100) de iluminación de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones precedentes.