ITPR20080029A1

ITPR20080029A1 - Dispositivo di illuminazione a led

Info

Publication number: ITPR20080029A1
Application number: IT000029A
Authority: IT
Inventors: Fabio Allegri
Original assignee: Coemar Spa
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-10-24
Also published as: US20090268455A1; EP2119955A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO:

DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE A LED,

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di illuminazione a led. In particolare, il dispositivo viene impiegato nel settore dello spettacolo per creare luci artificiali versatili, ad esempio in manifestazioni o concerti.

Come è noto, esistono già in commercio svariate tipologie di dispositivi di illuminazione impieganti sorgenti luminose a led. In particolare, una prima tipologia di dispositivi è costituita da un raggruppamento di led monocromatici con emissione distribuita sullo spettro della luce visibile. Tali led sono montati su un supporto e a ciascuni di essi è accoppiato un elemento ottico (generalmente una lente). La lente, sfruttando le proprietà di rifrazione del materiale in cui è realizzata, proietta la radiazione luminosa ricevuta dal corrispondente led. In base alla forma della lente, la radiazione viene concentrata oppure diffusa.

Un’altra soluzione nota consiste nel raggruppare emettitori monocromatici relativi a tre colori fondamentali (rosso, verde e blu) in un unico corpo monolitico o supporto in modo tale da ottenere, attraverso la loro combinazione, una vasta gamma di colori. I tre led così raggruppati, una volta alloggiati nel loro supporto, non possono essere più rimossi da quest’ultimo. In questo caso, un’unica lente è accoppiata al gruppo di led in modo tale che la radiazione luminosa proiettata dalla lente, pur provenendo da tre led distinti, dia luogo ad un unico fascio di luce.

Uno svantaggio della prima tipologia di dispositivi noti risiede nell’ingombro. Infatti, per produrre una determinata gradazione di colore è necessario montare sul supporto il led monocromatico corrispondente a tale gradazione. Inoltre, per ciascun led è necessaria una lente, con conseguente dispendio di spazio e componenti.

La seconda tipologia di dispositivi, invece, pur essendo in grado di ottenere le gradazioni di colore attraverso la miscelazione dei colori fondamentali, evidenzia uno svantaggio dovuto alla impossibilità di separare i singoli led del raggruppamento dal loro supporto.

Ulteriore inconveniente della seconda tipologia di dispositivi è dato dalla necessità di disporre a magazzino di un grande numero di dispositivi, ciascuno con proprie combinazioni prestabilite di led di vari colori.

Entrambe le tipologie di dispositivi note risultano perciò scarsamente versatili.

Altro svantaggio dell’arte nota (sia per la prima che per la seconda tipologia di dispositivi) è legato all’impossibilità di schiarire o scurire i colori aggiungendo una componente di luce bianca o modificare la temperatura di colore dei led. Si ricorda che la temperatura di colore è un parametro solitamente usato per quantificare la tonalità della luce.

Ad esempio, si consideri la produzione di luce bianca. Nella prima tipologia di dispositivi è necessario aggiungere un led monocromatico bianco e la relativa lente, che proietterà luce bianca da un punto luminoso diverso rispetto a quello degli altri led presenti sul supporto. Tale luce bianca non è miscelabile: essa dipende dal tipo di led stesso la cui caratteristica di temperatura di colore è stabilita alla fabbricazione e non è modificabile. Nella seconda tipologia di dispositivi, invece, non è possibile montare ulteriori led perché il supporto è conformato in modo tale da alloggiare solamente tre emettitori, i quali sono appunto inseparabili. Ne consegue che la luce bianca può essere ottenuta solo per “simulazione”, attraverso una opportuna somma delle tre componenti di colore fondamentali, ovvero rosso, verde e blu (RGB). L’assenza di una luce bianca “pura” impedisce, in questo caso, di variare la temperatura di colore del bianco stesso. I ragionamenti condotti sulla luce bianca possono essere estesi a qualsiasi altro colore di cui si desideri variare le caratteristiche cromatiche.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile un dispositivo di illuminazione a led versatile e compatto.

Altro scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un dispositivo di illuminazione a led nel quale sia possibile proiettare qualsiasi gradazione di colore e la luce bianca alla temperatura di colore desiderata.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di evitare di dover disporre di un grande numero di dispositivi di tipo diverso a magazzino.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dal dispositivo di illuminazione a led oggetto della presente invenzione, che comprende le caratteristiche contenute nella rivendicazione 1 e nelle successive.

Questi ed altri scopi risulteranno maggiormente evidenziati dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:

- la figura 1 illustra un dispositivo di illuminazione a led, in accordo con la presente invenzione, in vista laterale sezionata ed in una posizione operativa;

- la figura 2 illustra una seconda forma realizzativa del dispositivo 1 di figura 1, in vista laterale sezionata ed in una posizione operativa;

- la figura 3 illustra il dispositivo di figura 1 in vista dal basso;

- le figure 4, 5, 6 illustrano altrettante forme realizzative del dispositivo di figura 1 in vista dal basso.

Con riferimento alle figure, con 1 è stato indicato un dispositivo di illuminazione a led, in particolare per impiego nel settore dello spettacolo per creare luci artificiali versatili.

Il dispositivo 1 comprende almeno due sorgenti 2 luminose, ciascuna delle quali è preferibilmente costituita da un unico led 3. Vantaggiosamente, il dispositivo 1 è componibile, cioè non monolitico. Infatti, ciascuna delle sorgenti 2 luminose è separabile dal dispositivo 1. Nelle forme realizzative qui illustrate i led 3 sono montati su un supporto 4.

In prossimità delle sorgenti 2 luminose è disposto un unico elemento 5 ottico conformato in modo tale da ricevere la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti 2 luminose stesse. In base alle caratteristiche costruttive dell’elemento 5 ottico la radiazione luminosa viene proiettata formando un unico fascio di luce.

Preferibilmente, l’elemento 5 ottico comprende un’unica lente 6 atta a proiettare la radiazione luminosa ricevuta, come visibile in figura 1. La lente 6 è di solito realizzata in polimero o vetro trasparente e può avere forma diversa in base all’effetto che si desidera ottenere. La lente 6 è costruita secondo tecniche note, ovvero suddivisa in una prima porzione atta a raccogliere la luce, una seconda porzione atta a miscelarla ed una porzione finale atta a concentrare la luce stessa. Le proprietà geometriche della lente 6 sono definite in base al numero di sorgenti 2 luminose impiegate. Infatti, sfruttando le proprietà di rifrazione del materiale della lente 6, la luce può essere diffusa o concentrata. In una seconda forma realizzativa è presente anche un riflettore 7 posizionato tra le sorgenti 2 luminose e la lente 6, come illustrato in figura 2. Il riflettore 7 concentra la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti 2 luminose verso la lente 6.

Preferibilmente, le sorgenti 2 luminose sono vicine ed equidistanti tra loro. Infatti, in tale configurazione, le sorgenti 2 luminose interagiscono allo stesso modo con l’elemento 5 ottico e sono percepite come un unico emettitore di luce.

Preferibilmente, l’elemento 5 ottico è disposto a copertura delle sorgenti 2 luminose. In particolare, l’elemento 5 ottico presenta una cavità 8 per alloggiare le sorgenti 2 luminose. Preferibilmente, nell’elemento 5 ottico è ricavata una pluralità di cavità 8, ciascuna delle quali è atta ad alloggiare una delle sorgenti 2 luminose.

Vantaggiosamente, tali cavità 8 sono controsagomate rispetto alle sorgenti 2 luminose in modo tale da concentrare entro l’elemento 5 ottico la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti 2 luminose stesse.

Preferibilmente, le sorgenti 2 luminose e l’elemento 5 ottico sono posti a contatto. In particolare, le sorgenti 2 luminose sono inserite nelle cavità 8 ricavate su una faccia 5a dell’elemento 5 ottico e si trovano a contatto con le pareti che definiscono tali cavità 8. In tal modo, la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti 2 luminose è sostanzialmente direzionata verso l’elemento 5 ottico, ovvero verso la lente 6 stessa. L’elemento 5 ottico, sfruttando appunto le proprietà di rifrazione del materiale in cui è realizzato, concentra o diffonde il flusso luminoso su una faccia 5b dell’elemento 5 ottico opposta alla faccia 5a di alloggiamento delle cavità 8.

Vantaggiosamente, è possibile modificare la temperatura di colore di una qualsiasi delle sorgenti 2 luminose. Preferibilmente, almeno una delle sorgenti 2 luminose è costituita da un led 3 monocromatico bianco. In tal modo, è possibile disporre di una luce bianca “pura” ed è possibile inoltre variarne la temperatura di colore miscelandola con una percentuale di colore che non superi il 30%.

Il funzionamento del dispositivo di illuminazione a led, secondo la presente invenzione, è sostanzialmente il seguente.

Le sorgenti 2 luminose, ovvero i led 3, vengono montate sul supporto 4 per creare le combinazioni di colore desiderate. A copertura dei led 3 viene posto l’elemento 5 ottico, facendo corrispondere ad ogni led 3 una delle cavità 8 ricavate nell’elemento 5 ottico stesso.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del dispositivo di illuminazione a led, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

In particolare, le sorgenti luminose sono complessivamente associate ad un unico elemento ottico, perciò il dispositivo si presenta versatile e compatto.

Inoltre, è possibile montare sul supporto led monocromatici di qualsiasi colore, le cui radiazioni luminose sono miscelabili. Perciò è possibile proiettare qualsiasi gradazione di colore alla temperatura di colore desiderata.

Infine, è possibile disporre di una luce bianca pura (ovvero non simulata), variandone inoltre la temperatura di colore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di illuminazione a led comprendente: almeno due sorgenti (2) luminose; un unico elemento (5) ottico disposto in prossimità delle sorgenti (2) luminose e conformato in modo tale da ricevere la radiazione luminosa emessa da dette sorgenti (2) luminose e proiettare un unico fascio di luce; caratterizzato dal fatto che il dispositivo (1) è componibile, cioè non monolitico, ciascuna delle sorgenti (2) luminose essendo separabile dal dispositivo (1).
2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che è possibile modificare la temperatura di colore di una qualsiasi delle sorgenti (2) luminose.
3. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) ottico presenta una cavità (8) per alloggiare le sorgenti (2) luminose.
4. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) ottico presenta una pluralità di cavità (8), ciascuna delle quali atta ad alloggiare una delle sorgenti (2) luminose.
5. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che le cavità (8) sono controsagomate rispetto alle sorgenti (2) luminose per concentrare entro l’elemento (5) ottico la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti (2) luminose.
6. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le sorgenti (2) luminose e l’elemento (5) ottico sono posti a contatto in modo tale che la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti (2) luminose sia sostanzialmente direzionata verso l’elemento (5) ottico.
7. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) ottico comprende un’unica lente (6) per proiettare la radiazione luminosa ricevuta.
8. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) ottico comprende inoltre un riflettore (7) posizionato tra le sorgenti (2) luminose e la lente (6) in modo tale da concentrare verso la lente (6) la radiazione luminosa emessa dalle sorgenti (2) luminose.
9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le sorgenti (2) luminose sono equidistanti tra loro in modo tale che ciascuna di dette sorgenti (2) luminose abbia identica interazione con l’elemento (5) ottico.
10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascuna delle sorgenti (2) luminose è costituita da un unico led (3).
11. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che almeno una delle sorgenti (2) luminose è costituita da un led (3) monocromatico bianco.
12. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’elemento (5) ottico è disposto a copertura delle sorgenti (2) luminose.