BR102015021381A2

BR102015021381A2 - sistema de iluminação, e, método de fabricação de uma cobertura de luz tendo uma rede de elementos ópticos

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Publication number: BR102015021381A2
Application number: BR102015021381A
Authority: BR
Inventors: Randolph C Camp Iii
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-04-05
Also published as: EP3002505A1; CA2898309A1; RU2015129651A; BR102015021381B1; US20160091173A1; CN105465619B; RU2698805C2; CN105465619A; RU2015129651A3; US10222029B2; CA2898309C

Abstract

1 / 1 resumo âsistema de iluminaãão, e, mãtodo de fabricaãão de uma cobertura de luz tendo uma rede de elementos ãpticosâ um sistema de iluminaã§ã£o inclui um substrato, uma rede de diodos de emissã£o de luz (leds), e uma cobertura de luz. a rede de leds ã© disposta no substrato e estã¡ arranjada em uma pluralidade de fileiras de led e uma pluralidade de colunas de led. a cobertura de luz estã¡ posicionada sobre a rede de leds e inclui uma rede de elementos ã³pticos. cada elemento ã³ptico estã¡ alinhado substancialmente com um led.

Description

“SISTEMA DE ILUMINAÇÃO, E, MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA COBERTURA DE LUZ TENDO UMA REDE DE ELEMENTOS ÓPTICOS” FUNDAMENTOS

[001] A presente descrição em geral se refere a sistemas de iluminação, e mais especificamente, a sistemas de iluminação com base em rede.

[002] Avanços recentes em tecnologia de diodo de emissão de luz (LED), incluindo aprimoramentos na precisão da cor, longevidade de dispositivo, eficiência de energia, e custos de fabricação, tomaram LEDs uma escolha popular para muitas aplicações de iluminação. Em particular, tecnologia de LED comumente é usada em aplicações de iluminação onde eficiência de energia, tamanho, e/ou precisão de cor são importantes. Por exemplo, em aplicações móveis, tais como aplicações automotivas e aeronáuticas, tamanho e eficiência de energia são fatores importantes que são levados em consideração quando se escolhe um sistema de iluminação.

[003] Sistemas de iluminação que usam tecnologia de LED tipicamente incluem elementos ópticos que alteram várias características da luz emitida pelos LEDs. Por exemplo, uma rede de difração pode ser posicionada sobre um ou mais LEDs de maneira a difundir luz emitida pelos LED(s). Altemativamente, uma lente pode ser usada para colimar ou focar a luz emitida pelos LEDs.

[004] Sistemas de iluminação convencionais em geral proveem iluminação e eficiência adequadas para aplicações em grande escala, tais como em uma configuração doméstica ou de escritório, onde existe espaço suficiente para posicionar um número de módulos de iluminação relativamente grandes dentro de uma área a ser iluminada. No entanto, tais sistemas de iluminação tipicamente são pouco adequados para aplicações móveis onde espaço é limitado. Por exemplo, em muitos ambientes móveis (por exemplo, automotivo, aeronáutico, etc.), restrições de espaço necessitam de sistemas de iluminação a ser posicionados em proximidade com funcionalidades de arquitetura, tais como painéis de parede, moldagens, e/ou aberturas de compartimento incluídos no ambiente móvel. Consequentemente, superfícies no ambiente móvel podem ser iluminadas de maneira não uniforme. Por exemplo, superfícies que estão em proximidade com o sistema de iluminação podem ser iluminadas mais claramente, criando resultados visualmente desagradáveis e ásperos. Adicionalmente, superfícies no ambiente móvel que estão mais distantes de e/ou orientadas em ângulos agudos com o sistema de iluminação estarão pouco iluminadas, interferindo adicionalmente com o efeito desejado do sistema de iluminação.

[005] Portanto, existe uma necessidade por sistemas de iluminação aprimorados para o uso em uma variedade de aplicações de iluminação, tais como aplicações móveis.

SUMÁRIO

[006] De acordo com uma modalidade da presente descrição, um sistema de iluminação inclui um substrato, uma rede de diodos de emissão de luz (LEDs), e uma cobertura de luz. A rede de LEDs é disposta no substrato e está arranjada em uma pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de LED. A cobertura de luz está posicionada sobre a rede de LEDs e inclui uma rede de elementos ópticos. Cada elemento óptico está alinhado substancialmente com um LED.

[007] De acordo com outra modalidade da presente descrição, um sistema de iluminação inclui um substrato, uma rede de diodos de emissão de luz (LEDs), e uma cobertura de luz. A rede de LEDs é disposta no substrato e está arranjada em uma pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de LED. A cobertura de luz está posicionada sobre a rede de LEDs. A cobertura de luz inclui uma rede de elementos ópticos. A rede de elementos ópticos está arranjada em uma pluralidade de fileiras de elementos ópticos que estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de elementos ópticos que estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de colunas de LED.

[008] De acordo com mais uma modalidade da presente descrição, um método de fabricação de uma cobertura de luz tendo uma rede de elementos ópticos inclui formar uma primeira pluralidade de elementos ópticos em uma superfície da cobertura de luz, formar uma segunda pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz, e formar uma terceira pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz. A primeira pluralidade de elementos ópticos inclui um primeiro tipo de lente, a segunda pluralidade de elementos ópticos inclui um segundo tipo de lente, e a terceira pluralidade de elementos ópticos inclui um terceiro tipo de lente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] As Figuras IA e 1B ilustram uma vista de seção transversal esquemática de uma cabine de passageiro de uma linha aérea comercial de acordo com aspectos da descrição.

[0010] As Figuras 2A e 2B ilustram vistas de perspectiva de um módulo de iluminação por LED que podem ser usados em cabine de passageiro.

[0011] As Figuras 3A-3D ilustram um módulo de iluminação com base em rede de acordo com modalidades da descrição.

[0012] As Figuras 3E-3I ilustram várias configurações de cobertura de luz que podem ser usadas com o módulo de iluminação com base em rede de acordo com modalidades da descrição.

[0013] A Figura 4 ilustra uma vista de seção transversal esquemática dos módulos de iluminação por LED dispostos dentro de uma cabine de passageiro de uma linha aérea comercial de acordo com modalidades da descrição.

[0014] As Figuras 5A e 5B ilustram vistas de seção transversal esquemática de refletores posicionados entre a rede de LED e a cobertura de luz da Figuras 3A-3I de acordo com modalidades da descrição.

[0015] A Figura 6 é um fluxograma de um método para fabricar uma cobertura de luz de acordo com modalidades da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0016] As Figuras IA e 1B ilustram uma vista de seção transversal esquemática de uma cabine de passageiro 100 de uma linha aérea comercial de acordo com aspectos da descrição. A cabine de passageiro 100 inclui um painel de piso 102, um par de membros de parede lateral ou painéis 104 e 106, uma estrutura de teto 110, e uma pluralidade de assentos de passageiro 112. A cabine de passageiro 100 pode incluir adicionalmente uma pluralidade de compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130A e 130B. Os compartimentos 130A, 130B estão posicionados próximos de uma porção superior dos membros de parede lateral 104, 106 e da estrutura de teto 110.

[0017] A estrutura de teto 110 de uma aeronave de corredor único em geral possui uma forma do tipo arco curvada, como mostrado nas Figuras IA e 1B. A configuração curvada começa na porção superior dos membros de parede lateral 104, 106, que são posicionados imediatamente adjacentes aos compartimentos de armazenamento de popa 130A e 130B. A estrutura de teto 110 inclui um par de módulos de iluminação por LED 140A, 140B em ambos os lados da estrutura de teto 110. Os módulos de iluminação por LED 140A, 140B iluminam a superfície interna da estrutura de teto 110. Em outras configurações de aeronave, módulos de iluminação por LED adicionais também podem ser usados para iluminar as superfícies dos compartimentos de arrumação/armazenamento 130B e 130A.

[0018] As Figuras 2A e 2B ilustram vistas de perspectiva de um módulo de iluminação por LED 140 que podem ser usados em cabine de passageiro 100. O módulo de iluminação por LED 140 inclui uma pluralidade de LEDs 210 arranjados de maneira linear ao longo do comprimento do módulo de iluminação por LED 140. Como mostrado na Figura 2B, o módulo de iluminação por LED 140 inclui adicionalmente uma cobertura de luz 220 tendo um elemento óptico grosseiro 225. Quando a cobertura de luz 220 está posicionada sobre os LEDs 210, o elemento óptico grosseiro 225 dispersa a luz emitida pelos LEDs 210.

[0019] Em geral, a óptica grosseira usada em vários tipos de sistemas de iluminação provê controle muito pequeno sobre as características da luz emitida. Consequentemente, apesar de o módulo de iluminação por LED 140 poder prover iluminação satisfatória de uma superfície relativamente plana que é separada do módulo de iluminação por LED 140 por uma distância suficiente (por exemplo, 12 polegadas ou mais), o elemento óptico grosseiro 225 do módulo de iluminação por LED 140 é incapaz de prover iluminação apropriada quando posicionado próximo de funcionalidades arquitetônicas tendo variações topográficas significativas. Por exemplo, na configuração de cabine de passageiro mostrada nas Figuras IA e 1B, o módulo de iluminação por LED 140 pode ser usado para projetar luz para a estrutura de teto 110, que é posicionada aproximadamente 12 a 36 polegadas afastada do módulo de iluminação por LED 140. Nesta aplicação particular, como a superfície a ser iluminada não inclui variações topográficas significativas, a intensidade da luz projetada pode parecer uniforme com a superfície relativamente plana da estrutura de teto 110, produzindo resultados satisfatórios. Adicionalmente, variações menores no padrão de luz projetado que podem ser produzidas pelo elemento óptico grosseiro 225 incluído no módulo de iluminação por LED 140 são menos visíveis quando a superfície iluminada é posicionada mais afastada do módulo de iluminação. De maneira apropriada, luz relativamente uniforme pode ser projetada na estrutura de teto 110 pelo módulo de iluminação por LED 140.

[0020] Em contraste, quando o módulo de iluminação por LED 140 é posicionado em proximidade com funcionalidades arquitetônicas incluídas na cabine de passageiro 100, superfícies que estão próximas do módulo de iluminação por LED 140 serão iluminadas de maneira mais brilhante do que as superfícies que estão posicionadas em uma distância mais longe do módulo de iluminação por LED 140. Tais não uniformidades de iluminação podem detrair da aparência da cabine de passageiro 100 e/ou interferir com o humor que certos aspectos da iluminação ambiente estão intencionados a criar. Além disso, não uniformidades similares podem ser esperadas quando tipos similares de módulos de iluminação por LED são usados em outras aplicações, incluindo aplicações automotivas, dispositivos móveis de pessoal, iluminação ambiente, e semelhantes. Adicionalmente, como a tecnologia de LED é continuamente adaptada para novas aplicações que necessitam de menores fatores de forma, estas e outras limitações da óptica grosseira usada em tais sistemas de iluminação continuam a limitar a flexibilidade e a eficiência dos projetos de sistema de iluminação.

[0021] De maneira apropriada, a presente descrição descreve várias técnicas para combinar uma rede de LEDs com uma rede de elementos ópticos para permitir que características de emissão de luz sejam controladas e adaptadas de maneira mais precisa para satisfazer os requisitos específicos de uma dada aplicação de iluminação. Tais técnicas estão descritas abaixo em detalhe adicional em conjunto com as Figuras 3A-6.

Sistemas de iluminação com base em rede [0022] As Figuras 3A-3D ilustram um módulo de iluminação com base em rede 300 de acordo com modalidades da descrição. O módulo de iluminação 300 inclui uma rede de LEDs 310 e uma cobertura de luz 320. Como mostrado na Figura 3D, a cobertura de luz 320 pode incluir uma rede de elementos ópticos 325.

[0023] Em algumas modalidades, cada elemento óptico 325 está associado com um diferente LED incluído na rede de LEDs 310 tal que a luz emitida por cada LED pode ser controlada individualmente para corresponder com os requisitos de uma aplicação de iluminação específica. Por exemplo, cada LED 310 pode ser substancialmente alinhado com um diferente elemento óptico 325 incluído na cobertura de luz 320 de forma que a saída de cada LED 310 pode ser controlada. Adicionalmente, na mesma modalidade ou em outras modalidades, uma ou mais fileiras 327 e/ou colunas 328 incluídas na rede de elementos ópticos 325 podem estar substancialmente alinhadas com uma ou mais fileiras e/ou colunas incluídas na rede de LEDs 310.

[0024] Os elementos ópticos 325 podem ser formados na cobertura de luz 320 através de qualquer técnica adequada, incluindo moldagem por injeção, gravação a laser, abrasão, laminação, polimento, etc. Por exemplo, uma ou mais superfícies da cobertura de luz 320 podem ser modificadas para formar os elementos ópticos 325, tais como por abrasão física, gravação química, padronização e semelhantes. Adicionalmente, elementos ópticos 325 podem ser depositados ou de outra forma dispostos em uma ou mais superfícies da cobertura de luz 320, tais como através de adesão, deposição química, deposição física, e semelhantes. Por exemplo, os elementos ópticos 325 podem incluir uma série de lentes que são aderidas a, ou formadas em uma ou mais superfícies da cobertura de luz 320. Em várias modalidades, os elementos ópticos 325 incluem difusores, colimadores, lentes convexas, lentes côncavas, lentes plano-convexas, lentes plano-côncavas, lentes asféricas, Lentes de Fresnel, e/ou semelhantes. Em algumas modalidades, qualquer um dos elementos ópticos 325 descritos acima incluem funcionalidades de escala micrométrica (por exemplo, micro-óptica).

[0025] Todos os elementos ópticos 325 podem ser substancialmente similares entre si, como mostrado na Figura 3D. Por exemplo, todos os elementos ópticos 325 podem ser Lentes de Fresnel que são configuradas para colimar luz em uma certa direção. Em outras modalidades, os tipos de elementos ópticos 325 podem variar como uma função da fileira 327, como mostrado na Figura 3E, e/ou como uma função da coluna 328, como mostrado na Figura 3F. Por exemplo, cada fileira 327 e/ou coluna 328 da rede de LED 310 pode incluir um diferente tipo de elemento óptico. Em outro exemplo, cada fileira 327 e/ou coluna 328 da rede de LED 310 pode incluir a mesma classe de elemento óptico (por exemplo, Lente de Fresnel, lente plano-côncava, etc.), mas a direção em que a luz é projetada pelo elemento óptico pode ser diferente para cada fileira 327, coluna 328, etc. Por exemplo, a configuração mostrada na Figura 3E pode ser usada em aplicações de iluminação onde distribuição de luz uniforme é desejada ao longo da direção x, mas distribuição de luz variável é desejada ao longo da direção y. De maneira apropriada, a mesma classe de elemento óptico pode ser usada para cada fileira 327, mas o comportamento específico dos elementos ópticos 325 (por exemplo, direção de luz projetada, comprimento focal, dispersão, etc.) pode ser variado como uma função da fileira 327. Em outra modalidade específica, a configuração mostrada na Figura 3F pode ser usada em aplicações de iluminação onde distribuição de luz uniforme é desejada ao longo da direção y, mas distribuição de luz variável é desejada ao longo da direção x. De maneira apropriada, a mesma classe de elemento óptico pode ser usada para cada coluna 328, mas o comportamento específico dos elementos ópticos 325 (por exemplo, direção de luz projetada, comprimento focal, dispersão, etc.) pode ser variado como uma função da coluna 328. Em mais outras modalidades, diferentes tipos de elementos ópticos 325 podem ser usados em diferentes regiões da cobertura de luz 320. Por exemplo, um ou mais tipos de elemento óptico 325 podem ser usados em uma ou mais regiões de canto da cobertura de luz 320, e um diferente tipo de elemento óptico 325 pode ser usado em uma região central da cobertura de luz 320. Em outras modalidades, as regiões em que diferentes tipos de elementos ópticos 325 são dispostos correspondem com diferentes colunas, fileiras, ou outros tipos/formas de áreas que ligam elementos ópticos 325 incluídos na cobertura de luz 320.

[0026] Em geral, os elementos ópticos 325 e/ou LEDs 310 podem ser arranjados em qualquer tipo de padrão que é útil para uma aplicação de iluminação particular. Por exemplo, em algumas modalidades, as fileiras 327 e/ou colunas 328 de elementos ópticos 325 e/ou LEDs 310 podem ser escalonadas uma com relação a outra, como mostrado na Figura 3G. Em outra modalidade, os LEDs 310 são arranjados em um padrão de forma livre que não inclui fileiras e/ou colunas. Em outras modalidades, os elementos ópticos 325 associados com uma fileira particular 327 e/ou coluna particular 328 de LEDs 310 podem ser arranjados em uma rede retangular e posicionados lado a lado, tal que os elementos ópticos parecem ser contínuos ao longo de uma dada fileira 327, como mostrado na Figura 3H, e/ou ao longo de uma dada coluna 328, como mostrado na Figura 31.

[0027] Em várias modalidades, a cobertura de luz 320 pode ser composta de um material de plástico, de vidro, e/ou cristalino que é substancialmente transparente e/ou parcialmente transparente. Por exemplo, a cobertura de luz 320 pode ser composta de um polímero, tal como policarbonato, acrílico, etc., que é formado através de moldagem por injeção. Em algumas modalidades, a cobertura de luz 320 pode ter uma largura (por exemplo, a direção y mostrada na Figura 3B) de aproximadamente 12 polegadas ou menos, tal como aproximadamente 3 polegadas ou menos, ou aproximadamente 1,5 a 0,5 polegadas. A cobertura de luz 320 pode ter um comprimento (por exemplo, a direção x mostrada na Figura 3B) de aproximadamente 6 a 60 polegadas, tal como aproximadamente 6 a 48 polegadas. A cobertura de luz 320 pode ser montada sobre um substrato 312 (por exemplo, uma placa de circuito impressa) no qual a rede de LEDs 310 é disposta usando qualquer meio prático, incluindo um adesivo, uma estrutura de intertravamento, e/ou um ou mais fixadores. Por exemplo, a cobertura de luz 320 pode ser montada na ou em um conjunto de base 330 que aloja a cobertura de luz 320, rede de LED 310, transformadores de energia, e/ou semelhantes. Adicionalmente, um ou mais LEDs incluídos na rede de LED 310 podem ser montados próximos a um refletor, como descrito abaixo em detalhe adicional em conjunto com as Figuras 5A e 5B. Em algumas modalidades, a espessura (por exemplo, a direção z mostrada na Figura 3B) do módulo de iluminação 300 é menor do que aproximadamente 1 polegada, tal como aproximadamente 0,7 polegada ou menos.

[0028] Os LEDs 310 podem incluir LEDs vermelho, verde e/ou azul (RGB) ou LEDs tendo qualquer outra cor. Em algumas modalidades, a saída de múltiplos LEDs pode ser misturada, tal como para produzir luz que é substancialmente branca na aparência. Adicionalmente, os LEDs 310 podem incluir outros componentes ópticos (por exemplo, fósforos) que são combinados com cores de LED específicas, tais como amarelo e/ou ultravioleta (UV), para gerar um ou mais comprimentos de onda de luz incluídos no e/ou fora do espectro visível.

[0029] De maneira a aprimorar a eficiência do módulo de iluminação 300, LEDs 310 tendo uma pequena área de superfície de emissão de luz (por exemplo, aproximadamente 2 mm2 ou menos, tal como 1 mm2 ou menos) podem ser usados. Com o uso de LEDs 310 tendo uma pequena área de superfície de emissão de luz permite que o fluxo luminoso emitido pelos LEDs 310 seja usado de maneira mais eficiente, particularmente quando tamanhos de módulo de iluminação compactos são desejados. Ou seja, dispositivos que usam grandes áreas de superfície de emissão de luz tipicamente necessitam de grandes elementos ópticos para usar de maneira suficiente o fluxo luminoso gerado pela superfície de emissão de luz e alcançar um nível de eficiência razoável. Em contraste, dispositivos que usam pequenas áreas de superfície de emissão de luz podem ser usados em conjunto com menores elementos ópticos, permitindo que os módulos de iluminação sejam mais compactos, enquanto ainda se usa de maneira eficiente o fluxo luminoso gerado pela superfície de emissão de luz. De maneira apropriada, combinando uma rede de LEDs 310 tendo uma pequena área de superfície de emissão de luz com uma rede de elementos ópticos relativamente pequenos 325 (por exemplo, elementos ópticos tendo uma área de superfície de aproximadamente 50 mm2 ou menos, tal como aproximadamente 10 mm2 ou menos), um módulo de iluminação compacto 300 que projeta luz de um modo bastante controlável pode ser produzido.

[0030] A Figura 4 ilustra uma vista de seção transversal esquemática de módulos de iluminação por LED 300 dispostos dentro de uma cabine de passageiro 400 de uma linha aérea comercial de acordo com modalidades da descrição. Como mostrado, configuração de cabine de passageiros de tecnologia de ponta pode dispor de múltiplos módulos de iluminação compactos dentro de aberturas em várias localizações na cabine de passageiro 400. Em geral, usando múltiplos módulos de iluminação permite que efeitos de iluminação mais avançados sejam alcançados. No entanto, quando módulos de iluminação estão localizados próximos de fúncionalidades arquitetônicas que incluem significativas variações topográficas e/ou próximos de passageiros em si, deve ser tomado cuidado para garantir que a luz seja projetada de uma maneira apropriada para alcançar o efeito desejado.

[0031] Por exemplo, módulos de iluminação 300-2, 300-3 são posicionados a partir de compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130. Consequentemente, se iluminação uniforme dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130 é desejada, a saída de luz dos módulos de iluminação 300-2, 300-3 pode ser controlada tal que mais luz é direcionada para o lado inferior dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130 e menos luz é direcionada para a superfície dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130 mais próximos dos módulos de iluminação 300-2, 300-3. De maneira a alcançar estas características de iluminação, a configuração do módulo de iluminação 300 mostrado na Figura 3E pode ser usada de forma que distribuição de luz uniforme é alcançada ao longo do comprimento dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130, mas distribuição de luz variável é alcançada ao longo da altura dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130. Mais especificamente, em uma modalidade, as fileiras centrais 327 dos elementos ópticos 325 incluídos no módulo de iluminação 300 podem ser configuradas para reduzir a intensidade de luz que é projetada na superfície dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130 mais próximos dos módulos de iluminação 300-2, 300-3. As fileiras inferiores 327 dos elementos ópticos 325 incluídos no módulo de iluminação 300 então podem ser configuradas para aumentar a intensidade de luz que é projetada no lado de baixo dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130. Adicionalmente, uma ou mais das fileiras centrais 327 dos elementos ópticos 325 também podem ser configuradas para projetar alguma quantidade de luz para o lado de baixo dos compartimentos de arrumação/armazenamento de popa 130 de maneira a compensar iluminação insuficiente provida pelas fileiras inferiores de elementos ópticos 325. De maneira apropriada, as localizações em que luz é projetada podem ser adaptadas para os requisitos específicos de uma aplicação de iluminação particular através da rede de elementos ópticos 325.

[0032] Técnicas similares para variar a quantidade de luz projetada em certas localizações dentro da cabine de passageiro 400 podem ser usadas com a coluna variável 328 da cobertura de luz 320 mostrada na Figura 3F. Por exemplo, a cobertura de luz 320 mostrada na Figura 3F, em que os elementos ópticos 325 variam como uma função da coluna 328, pode ser usada para os módulos de iluminação 300-1 e 300-4 dispostos próximos dos membros de parede lateral 104, 106 da cabine de passageiro. Em uma modalidade, a cobertura de luz 320 de coluna variável 328 pode ser configurada para projetar uma primeira intensidade de luz para o pé do passageiro e projetar uma segunda intensidade de luz para o assento de passageiro 112. Na mesma ou em outras modalidades, a cobertura de luz 320 de coluna variável 328 pode ser usada para controlar os ângulos em que a luz é projetada a partir de cada coluna 328 da cobertura de luz 320, tal como para reduzir o grau em que a luz é projetada para os olhos do passageiro. Em mais uma modalidade, a saída de luz de módulos de iluminação 300-1, 300-4 pode ser controlada tal que a luz é distribuída igualmente ao longo dos membros de parede lateral 104, 106 e não projetada diretamente para os assentos de passageiro 112, por exemplo, usando a cobertura de luz 320 mostrada na Figura 3E. Em mais outras modalidades, aspectos de duas ou mais das coberturas de luz 320 mostradas nas Figuras 3D-3I podem ser combinados para alcançar um efeito de iluminação específico.

[0033] As Figuras 5A e 5B ilustram vistas de seção transversal esquemática de refletores posicionadas entre a rede de LED 310 e a cobertura de luz 320 da Figuras 3A-3I de acordo com modalidades da descrição. Como mostrado na Figura 5A, um refletor 510 pode ser posicionado próximo à rede de FED 310 de maneira a controlar a direção de raios de luz emitidos pela rede de FED 310. Por exemplo, o refletor 510 pode aumentar a quantidade de fluxo luminoso que é projetado para a cobertura de luz 320 e/ou pode colimar raios de luz emitidos pela rede de FED 310, aprimorando a eficiência do dispositivo e/ou a uniformidade. Em outras modalidades, refletores 512 podem ser dispostos próximos a cada FED ou próximos de cada fileira 327 de EEDs, como mostrado na Figura 5B. Altemativamente, refletores 512 podem ser dispostos próximos de cada coluna 328 de EEDs incluída na rede de LED 310. A disposição de refletores adicionais 512 próximos da rede de LED 310 (por exemplo, em uma base por LED, por fileira, e/ou por coluna) pode aprimorar adicionalmente a eficiência e/ou a uniformidade do módulo de iluminação 300 provendo controle mais preciso sobre as características de emissão de luz da rede de LED 310.

[0034] A Figura 6 é um fluxograma de um método 600 para fabricar uma cobertura de luz 320 de acordo com modalidades da descrição. Apesar de o método 600 ser descrito em conjunto com as Figuras 3A-5B, versados na técnica vão entender que qualquer sistema configurado para realizar o método, em qualquer ordem apropriada, está dentro do escopo da presente descrição.

[0035] O método 600 começa na etapa 610, onde uma ou mais pluralidades de elementos ópticos 325 são formadas em uma superfície da cobertura de luz 320. Em algumas modalidades, cada pluralidade de elementos ópticos 325 inclui um diferente tipo de lente. Por exemplo, uma primeira pluralidade de elementos ópticos 325 formada na cobertura de luz 320 pode incluir lentes plano-côncavas que projetam luz em uma primeira direção e/ou com um primeiro ângulo de divergência, e uma segunda pluralidade de elementos ópticos 325 formada na cobertura de luz 320 pode incluir lentes plano-côncavas que projetam luz em uma segunda direção e/ou com um segundo ângulo de divergência. Em outras modalidades, os elementos ópticos 325 podem incluir outros tipos de lentes tendo as mesmas ou diferentes direcionalidades, densidades, padrões, ângulos de projeção, comprimentos focal, etc., tais como lentes de difusão, lentes de colimação, lentes convexas, lentes côncavas, lentes plano-convexas, lentes asféricas, Lentes de Fresnel, e semelhantes. Em mais outras modalidades, todos os elementos ópticos 325 podem incluir o mesmo tipo de lente. Em geral, os elementos ópticos 325 podem ser formados na cobertura de luz 320 usando qualquer técnica prática, tal como as técnicas de fabricação descritas acima.

[0036] A seguir na etapa 620, a cobertura de luz 320 está posicionada sobre um ou mais refletores 510, 512 e, na etapa 630, a cobertura de luz 320 e os refletores 510, 512 são dispostos em uma rede de LED 310. Em algumas modalidades, um único refletor 510 pode ser posicionado em tomo da periferia da rede de LED 310. Em outras modalidades, um ou mais refletores 512 podem ser posicionados próximos de LEDs individuais 310 e/ou próximos de fileiras específicas 327 e/ou colunas 328 de LEDs 310. O método 600 então termina.

[0037] Adicionalmente, a descrição compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1. Um sistema de iluminação (300), compreendendo: um substrato (312); uma rede de diodos de emissão de luz "LEDs" (310) disposta no substrato, a rede de LEDs arranjada em uma pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de LED; e uma cobertura de luz (320) posicionada sobre a rede de LEDs, a cobertura de luz compreendendo uma rede de elementos ópticos (325), em que cada elemento óptico está alinhado substancialmente com um LED.

Cláusula 2. O sistema de iluminação da cláusula 1, em que a rede de elementos ópticos está arranjada em uma pluralidade de fileiras de elementos ópticos (327) e uma pluralidade de colunas de elementos ópticos (328), a pluralidade de fileiras de elementos ópticos estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de fileiras de LED, e a pluralidade de colunas de elementos ópticos estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de colunas de LED.

Cláusula 3. O sistema de iluminação da cláusula 1, em que uma primeira região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um primeiro tipo de lente, uma segunda região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um segundo tipo de lente, uma terceira região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um terceiro tipo de lente, e cada um do primeiro tipo de lente, do segundo tipo de lente, e do terceiro tipo de lente é um diferente tipo de lente.

Cláusula 4. O sistema de iluminação da cláusula 3, em que o primeiro tipo de lente, o segundo tipo de lente, e o terceiro tipo de lente são selecionados a partir do grupo que consiste de um difusor, um colimador, uma lente convexa, uma lente côncava, uma lente plano-convexa, uma lente plano-côncava, uma lente asférica, e uma lente de Fresnel.

Cláusula 5. O sistema de iluminação da cláusula 3, em que o primeiro tipo de lente provê uma primeira direção de projeção de luz, o segundo tipo de lente provê uma segunda direção de projeção de luz, o terceiro tipo de lente provê uma terceira direção de projeção de luz, e cada uma da primeira direção de projeção de luz, da segunda direção de projeção de luz, e da terceira direção de projeção de luz é uma diferente direção de projeção de luz.

Cláusula 6. O sistema de iluminação da cláusula 3, em que a primeira região compreende uma primeira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

Cláusula 7. O sistema de iluminação da cláusula 3, em que a primeira região compreende uma primeira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

Cláusula 8. O sistema de iluminação da cláusula 1, em que os LEDs são arranjados em uma rede retangular.

Cláusula 9. O sistema de iluminação da cláusula 1, em que uma largura da cobertura de luz é menor do que cerca de 1,5 polegadas, e um comprimento da cobertura de luz é maior do que cerca de 6 polegadas.

Cláusula 10. O sistema de iluminação da cláusula 1, em que uma área de superfície de emissão de luz de cada LED incluído na rede de LEDs é menor do que cerca de 1 mm2.

Cláusula 11. O sistema de iluminação da cláusula 1, compreendendo adicionalmente uma pluralidade de refletores (510, 512) dispostos próximos à rede de diodos de emissão de luz entre o substrato e a cobertura de luz.

Cláusula 12. O sistema de iluminação da cláusula 11, em que a pluralidade de refletores compreende pelo menos um refletor para cada fileira incluída na primeira pluralidade de fileiras.

Cláusula 13.0 sistema de iluminação da cláusula 11, em que a pluralidade de refletores compreende pelo menos um refletor para cada LED incluído na rede de LEDs.

Cláusula 14. Um sistema de iluminação (300), compreendendo: um substrato (312); uma rede de diodos de emissão de luz "LEDs" (310) disposta no substrato, a rede de LEDs arranjada em uma pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de LED; e uma cobertura de luz (320) posicionada sobre a rede de LEDs, a cobertura de luz compreendendo uma rede de elementos ópticos, a rede de elementos ópticos arranjada em uma pluralidade de fileiras de elementos ópticos (327) que estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de elementos ópticos (328) que estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de colunas de LED.

Cláusula 15. O sistema de iluminação da cláusula 14, em que uma primeira fileira de elementos ópticos incluídos na pluralidade de fileiras de elementos ópticos compreende um primeiro tipo de lente, uma segunda fileira de elementos ópticos incluídos na pluralidade de fileiras de elementos ópticos compreende um segundo tipo de lente, uma terceira fileira de elementos ópticos incluídos na pluralidade de fileiras de elementos ópticos compreende um terceiro tipo de lente, e cada um do primeiro tipo de lente, segundo tipo de lente, e terceiro tipo de lente é um diferente tipo de lente.

Cláusula 16. O sistema de iluminação da cláusula 14, em que uma área de superfície de emissão de luz de cada LED incluído na rede de LEDs é menor do que cerca de 1 mm2.

Cláusula 17. Um método de fabricação de uma cobertura de luz tendo uma rede de elementos ópticos, compreendendo: formar (610) uma primeira pluralidade de elementos ópticos (325) em uma superfície da cobertura de luz, a primeira pluralidade de elementos ópticos compreendendo um primeiro tipo de lente; formar uma segunda pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz, a segunda pluralidade de elementos ópticos compreendendo um segundo tipo de lente; e formar uma terceira pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz, a terceira pluralidade de elementos ópticos compreendendo um terceiro tipo de lente.

Cláusula 18. O método da cláusula 17, em que a primeira pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma primeira região da cobertura de luz, a segunda pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma segunda região da cobertura de luz, a terceira pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma terceira região da cobertura de luz, e o primeiro tipo de lente, o segundo tipo de lente, e o terceiro tipo de lente são selecionados a partir do grupo que consiste de um difusor, um colimador, uma lente convexa, uma lente côncava, uma lente plano-convexa, uma lente plano-côncava, uma lente asférica, e uma lente de Fresnel.

Cláusula 19. O método da cláusula 18, em que a primeira região compreende uma primeira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

Cláusula 20. O método da cláusula 18, em que a primeira região compreende uma primeira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

[0038] As descrições dos vários aspectos da presente descrição foram apresentadas para os propósitos de ilustração, mas não estão intencionadas de ser exaustivas ou limitadas aos aspectos descritos. Muitas modificações e variações serão aparentes para os versados na técnica na técnica sem fugir do escopo e espírito dos aspectos descritos. A terminologia usada aqui foi escolhida para explicar melhor os princípios dos aspectos, a aplicação prática ou aprimoramento técnico sobre tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica entendam os aspectos descritos aqui.

[0039] Na sequência, referência é feita aos aspectos apresentados nesta descrição. No entanto, o escopo da presente descrição não está limitado aos aspectos descritos específicos. Em vez disso, qualquer combinação das seguintes funcionalidades e elementos, sejam relacionados com diferentes aspectos ou não, está contemplada para implementar e praticar aspectos contemplados. Adicionalmente, apesar de os aspectos descritos aqui poderem alcançar vantagens sobre outras possíveis soluções ou sobre a técnica anterior, seja ou não uma vantagem particular alcançada por um dado aspecto não é limitação do escopo da presente descrição. Assim, os seguintes aspectos, funcionalidades, aspectos e vantagens são meramente ilustrativos e não são considerados elementos ou limitações das reivindicações anexas exceto onde for citado de maneira explícita em uma reivindicação. Da mesma forma, referência a “a invenção” não deve ser interpretada como uma generalização de qualquer conceito inventivo descrito aqui e não deve ser considerada como um elemento ou limitação das reivindicações anexas exceto onde for citado de maneira explícita em uma reivindicação.

[0040] Aspectos da presente invenção podem tomar a forma de um aspecto inteiramente de hardware, um aspecto inteiramente de software (incluindo firmware, software residente, microcódigo, etc.) ou um aspecto que combina aspectos de software e de hardware que podem em geral ser referidos aqui como um “circuito”, “módulo” ou “sistema”.

[0041] O fluxograma e os diagramas de bloco nas Figuras ilustram a funcionalidade e a operação de possíveis implementações de sistemas e métodos de acordo com vários aspectos da presente invenção. Em algumas implementações alternativas, as funções notadas no bloco podem ocorrer fora de ordem nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados substancialmente concorrentemente, ou os blocos algumas vezes podem ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida.

[0042] Enquanto os anteriores estão direcionados a aspectos da presente invenção, outros e adicionais aspectos da invenção podem ser desviados sem fugir do escopo básico da mesma, e o escopo da mesma é determinado pelas reivindicações que seguem.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Sistema de iluminação (300), caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (312); uma rede de diodos de emissão de luz "LEDs" (310) disposta no substrato, a rede de LEDs arranjada em uma pluralidade de fileiras de LED e uma pluralidade de colunas de LED; e uma cobertura de luz (320) posicionada sobre a rede de LEDs, a cobertura de luz compreendendo uma rede de elementos ópticos (325), em que cada elemento óptico está alinhado substancialmente com um LED.

2. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de elementos ópticos está arranjada em uma pluralidade de fileiras de elementos ópticos (327) e uma pluralidade de colunas de elementos ópticos (328), a pluralidade de fileiras de elementos ópticos estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de fileiras de LED, e a pluralidade de colunas de elementos ópticos estão substancialmente alinhadas com a pluralidade de colunas de LED.

3. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um primeiro tipo de lente, uma segunda região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um segundo tipo de lente, uma terceira região de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos compreende um terceiro tipo de lente, e cada um do primeiro tipo de lente, do segundo tipo de lente, e do terceiro tipo de lente é um diferente tipo de lente.

4. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro tipo de lente, o segundo tipo de lente, e o terceiro tipo de lente são selecionados a partir do grupo que consiste de um difusor, um colimador, uma lente convexa, uma lente côncava, uma lente plano-convexa, uma lente plano-côncava, uma lente asférica, e uma lente de Fresnel.

5. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro tipo de lente provê uma primeira direção de projeção de luz, o segundo tipo de lente provê uma segunda direção de projeção de luz, o terceiro tipo de lente provê uma terceira direção de projeção de luz, e cada uma da primeira direção de projeção de luz, da segunda direção de projeção de luz, e da terceira direção de projeção de luz é uma diferente direção de projeção de luz.

6. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira região compreende pelo menos um de uma primeira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e uma primeira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

7. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os LEDs são arranjados em uma rede retangular.

8. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura da cobertura de luz é menor do que cerca de 1,5 polegadas, e um comprimento da cobertura de luz é maior do que cerca de 6 polegadas.

9. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma área de superfície de emissão de luz de cada LED incluído na rede de LEDs é menor do que cerca de 1 mm2.

10. Sistema de iluminação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de refletores (510, 512) dispostos próximos à rede de diodos de emissão de luz entre o substrato e a cobertura de luz, e em que pelo menos um de: a pluralidade de refletores compreende pelo menos um refletor para cada fileira incluída na primeira pluralidade de fileiras, e a pluralidade de refletores compreende pelo menos um refletor para cada LED incluído na rede de LEDs.

11. Método de fabricação de uma cobertura de luz tendo uma rede de elementos ópticos, caracterizado pelo fato de que compreende: formar (610) uma primeira pluralidade de elementos ópticos (325) em uma superfície da cobertura de luz, a primeira pluralidade de elementos ópticos compreendendo um primeiro tipo de lente; formar uma segunda pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz, a segunda pluralidade de elementos ópticos compreendendo um segundo tipo de lente; e formar uma terceira pluralidade de elementos ópticos na superfície da cobertura de luz, a terceira pluralidade de elementos ópticos compreendendo um terceiro tipo de lente.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma primeira região da cobertura de luz, a segunda pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma segunda região da cobertura de luz, a terceira pluralidade de elementos ópticos é disposta em uma terceira região da cobertura de luz, e o primeiro tipo de lente, o segundo tipo de lente, e o terceiro tipo de lente são selecionados a partir do grupo que consiste de um difusor, um colimador, uma lente convexa, uma lente côncava, uma lente plano-convexa, uma lente plano-côncava, uma lente asférica, e uma lente de Fresnel.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira região compreende uma primeira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira fileira de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira região compreende uma primeira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, a segunda região compreende uma segunda coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos, e a terceira região compreende uma terceira coluna de elementos ópticos incluídos na rede de elementos ópticos.