BRPI0718085A2

BRPI0718085A2 - Fonte de luz

Info

Publication number: BRPI0718085A2
Application number: BRPI0718085-3A
Authority: BR
Inventors: Ian Ashdown; Marc Salsbury
Original assignee: Tir Technology Lp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2013-11-05
Also published as: WO2008052318A1; US20080106887A1; KR20090082449A; JP2010508651A

Description

"FONTE DE LUZ" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção pertence ao campo da iluminação e em particular a uma fonte de luz composta de um meio excitável pela luz.

FUNDAMENTOS Avanços no desenvolvimento e melhorias do fluxo de luminosidade dos dispositivos emissores de luz tais como semicondutores de estado-sólido e diodos emissores de luz orgânicos (LEDs) têm feito estes dispositivos adequados para uso em aplicações de iluminação em geral, incluindo arquiteturais, diversão, e iluminação de ruas. Diodos emissores de luz estão se tornando cada vez mais competitivos com fontes de luz como lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de descarga de alta intensidade. Também, fontes de LED com luz branca e com mudança de cores estão se tornando populares, com o aumento das opções para a escolha de comprimentos de onda de LEDs.

Fontes de luz brancas de LEDs poderiam ser construídas de várias maneiras. Uma tal construção inclui LEDs vermelhos, verdes e azuis, sendo a saída da qual misturada para produzir luz branca. Alternativamente, um LED de alta energia, como um LED azul ou ultravioleta (UV), poderia ser usado para estimular um fósforo para emitir luz de outra cor, tal como vermelha ou verde, e ser combinada com isso, e opcionalmente com a emissão de um LED complementar, a fim de alcançar resultados similares.

Exemplos de fontes de luz combinando LEDs e fósforos ativados por LEDs são apresentados nas patentes dos Estados Unidos, números: 6.799.865, 7.005.679 e 6.686.691. Nas duas primeiras referências, é apresentada uma fonte de luz branca para incluir um LED ultravioleta (UV), um material de conversão configurado para absorver a luz UV e re-emitir luz em dois comprimentos de onda diferentes (isto é vermelho e verde), e um ou mais LEDs complementares (isto é LEDs azuis). As respectivas saídas do material de conversão e dos LEDs complementares são misturadas para fornecer luz branca. Alternativamente, na última referência, luz branca é gerada combinando um LED azul com fósforos vermelhos e verdes configurados para absorver uma porção da luz azul de tal forma que a luz emitida a partir dos dois fósforos, e a luz não absorvida emitida pelo LED azul, seja misturada para produzir luz branca.

Outros exemplos de fontes de luz brancas combinando LEDs com fósforos ativados por LEDs são encontrados nas patentes dos Estados Unidos, números: 6.541.800, 6.590.235, 6.813.753, 6.943.380 e 6.501.102, e na Solicitação de Patente Internacional número WO 2006/047306.

Um tipo similar de fonte de luz branca baseada em LED é apresentado na patente dos Estados Unidos, número: 6.513.949, onde são descritos sistemas híbridos de LED/Fósforo de LED para produção de luz branca para incluir pelo menos um diodo emissor de luz e diodo de fósforo emissor de luz, onde podem ser ajustados diferentes parâmetros de desempenho de sistemas de luz variando-se a cor e o número de LEDs e/ou o fósforo do LED de fósforo.

Também, na patente dos Estados Unidos, número 6.817.735, é apresentada uma fonte de luz de iluminação, a qual inclui quatro tipos diferentes de LEDs, nomeadamente um diodo emissor de luz azul, um diodo emissor de luz azul-verde, um diodo emissor de luz laranja e um diodo emissor de luz vermelha, a combinação declaradamente fornecendo um desempenho de transformação de alta eficiência e de alta cor. Esta referência, contudo, requer o uso de um LED laranja, em adição aos tradicionais LEDs RGB, o qual poderia não ser adequado para determinadas aplicações. Por exemplo, LEDs laranjas são tipicamente ineficientes e, portanto, tipicamente evitados quando possível.

Existe, portanto, uma necessidade por uma fonte de luz que supere alguns dos inconvenientes acima e outras fontes de luz conhecidas. Esta informação de antecedente é fornecida para revelar informação acreditada pelo requerente de ser de possível relevância para a presente invenção. Não se pretende necessariamente admitir, nem devem considerado, que qualquer das informações anteriores constituam a técnica anterior contra a presente invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é fornecer uma fonte de luz composta de um meio excitável pela luz. De acordo com um aspecto da presente invenção, é apresentada uma fonte de luz, composta de: um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, uma distribuição de potência espectral combinada dos mesmos definindo uma concavidade espectral tendo um mínimo localizado entre aproximadamente 5 5 Onm e aproximadamente 600nm; e um meio excitável pela luz configurado e disposto para absorver uma porção de luz emitida por um ou mais dos ditos elementos emissores de luz e emitir luz definida por uma distribuição de potência espectral complementar tendo um pico localizado dentro da dita concavidade; onde uma qualidade ótica da saída da fonte de luz é melhorada pela combinação da dita distribuição de potência espectral complementar com a dita distribuição de potência espectral combinada.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é apresentada uma fonte de luz, composta de: um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, uma distribuição de potência espectral combinada das mesmas definindo uma deficiência espectral entre aproximadamente 55Onm a aproximadamente 600nm; e uma ou mais mídias excitáveis pela luz configuradas e dispostas para absorver uma porção da luz emitida por um ou mais dos ditos elementos emissores de luz e emitir luz definida por uma distribuição de potência espectral complementar tendo um pico localizado entre aproximadamente 550nm a aproximadamente 600nm; onde uma qualidade ótica da saída da fonte de luz é melhorada pela combinação da dita distribuição de potência espectral complementar com a dita distribuição de potência espectral combinada. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 é uma representação gráfica da distribuição de potência espectral de uma fonte de luz RGB.

A Figura 2 é uma representação gráfica da distribuição de potência espectral de uma fonte de luz RGB composta de um meio excitável pela luz de banda larga de acordo com uma realização da presente invenção.

A Figura 3 é uma representação gráfica da distribuição de potência espectral de uma fonte de luz RGB composta de um meio excitável pela luz de banda estreita de acordo com outra realização da presente invenção.

A Figura 4 é uma visão diagramática do lado da frente de uma

fonte de luz de acordo com uma realização da presente invenção.

A Figura 5 é uma visão diagramática do lado da frente de uma fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção.

A Figura 6 é uma visão diagramática do lado da frente de uma fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção.

A Figura 7 é uma visão diagramática do lado da frente de uma fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção.

A Figura 8 é uma visão diagramática do lado da frente de uma fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção. A Figura 9 é uma visão diagramática do lado da frente de uma

fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção.

A Figura 10 é uma visão diagramática do lado da frente de uma fonte de luz de acordo com outra realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Definições

O termo "elemento emissor de luz" é usado para definir um dispositivo que emite radiação em uma região ou combinação de regiões do espectro eletromagnético, por exemplo, a região visível, região infravermelha e/ou ultravioleta, quando ativado pela aplicação de uma diferença de potencial através dele ou passando corrente por ele, por exemplo. Portanto um elemento emissor de luz pode ter características de emissão de espectro monocromático, quasi-monocromático, policromático ou de banda larga. Exemplos de elementos emissores de luz incluem semicondutores, orgânicos, ou diodos emissores de luz polimérica/de polímero, diodos emissores de luz revestidos de fósforo opticamente estimulados, diodos emissores de luz de nanocristal oticamente estimulados ou outros dispositivos similares que seriam facilmente entendidos por um trabalhador qualificado na técnica. Além disso, o termo elemento emissor de luz é usado para definir o dispositivo específico que emite a radiação, e pode ser usado igualmente para definir uma combinação do dispositivo específico que emite a radiação junto com um invólucro ou um pacote dentro do qual o dispositivo ou dispositivos específicos são colocados.

Os termos "distribuição de potência espectral" e "saída espectral" são usados permutavelmente para definir a saída espectral geral total de uma fonte de luz e/ou dos elementos emissores de luz dos mesmos. Em geral, estes termos são usados para definir um conteúdo espectral da luz emitida pela fonte de luz/elemento emissor de luz.

O termo "cor" é usado para definir a saída geral total de uma fonte de luz e/ou dos elementos emissores de luz da mesma como percebida por uma pessoa. Cada cor é usualmente associada com um dado comprimento de onda do pico ou uma faixa de comprimentos de onda em uma dada região do espectro visível ou próximo ao visível, por exemplo, entre e incluindo ultravioleta a infravermelho, mas poderia também ser usado para descrever uma combinação de tais comprimentos de onda dentro de uma distribuição de potência espectral combinada geralmente percebida e identificada como uma cor resultante da combinação do espectro.

Como usado aqui, o termo "aproximadamente" refere-se a uma variação +/-10% a partir do valor nominal, a não ser que esteja referindo-se a um comprimento de onda onde o termo "aproximadamente" refira-se a uma variação de +/-5Onm a partir do comprimento de onda nominal. É para ser entendido que tal variação é sempre incluída em qualquer valor fornecido aqui, tendo ou não uma referência especifica a ele.

A não ser que seja definido, caso contrário todos os termos técnicos e científicos usados aqui têm o mesmo significado que comumente entendidos por alguém normalmente qualificado na técnica a qual a invenção pertence.

A presente invenção apresenta uma fonte de luz composta de um meio excitável pela luz o qual melhora a qualidade ótica de saída da fonte de luz. A fonte de luz é composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda cores, ou pelo menos tendo uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, a distribuição de potência espectral combinada destes elementos emissores de luz geralmente definindo uma deficiência espectral entre aproximadamente 550nm e aproximadamente 600nm, por exemplo uma concavidade tendo uma mínima localizada dentro desta região. A fonte de luz é adicionalmente composta de um meio excitável pela luz configurado e disposto para absorver uma porção da luz emitida por um ou mais elementos emissores de luz e emitir luz definida por uma distribuição de potência espectral complementar tendo um pico localizado dentro desta faixa, por exemplo com uma concavidade na distribuição de potência espectral definida nesta faixa, por exemplo. A qualidade ótica da fonte de luz é melhorada, pela combinação da saída espectral dos elementos emissores de luz com a saída espectral do meio excitável pela luz.

Varias realizações da fonte de luz são ilustradas nas figuras 4 a 10, onde partes semelhantes são referidas usando números semelhantes. Por razões de clareza, o que vem a seguir será expresso com uma referência particular a realização da figura 4. A pessoa qualificada na técnica, no entanto, apreciará facilmente que a discussão geral a seguir é igualmente aplicável às realizações das figuras 5 a 10, assim como a outras realizações da presente invenção que poderiam ser compostas de diferentes números ou combinações das variantes e/ou permutações citadas aqui abaixo, e/ou outras variantes que seriam facilmente aparentes a esta pessoa qualificada.

Como afirmado anteriormente, a fonte de luz de acordo com uma realização da presente invenção, é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos três cores, ilustrado na figura 4 como elementos 102, 104 e 106, respectivamente. Os elementos emissores de luz da fonte de luz poderiam ser montados dentro de respectivos pacotes, como no pacote 108, ou combinados dentro de um ou mais pacotes compartilhados. Os pacotes 108 poderiam cada um opcionalmente ser compostos de uma saída ótica primaria, a qual poderia incluir, mas não se limita a, uma ou mais lentes, difusores, filtros e/ou outros elementos óticos conhecidos na técnica, para direcionar pelo menos uma porção da luz emitida pelos elementos emissores de luz na direção de uma saída da fonte de luz. Tal pacote ótico, contudo, poderia não ser necessário assim como outras configurações óticas poderiam ser consideradas para fornecer efeitos similares como será facilmente entendido pela pessoa qualificada na técnica.

Em geral, elementos emissores de luz 102, 104 e 106 são operativamente montados dentro de seus pacotes respectivos ou compartilhados 108 sobre um substrato ou semelhante. Um mecanismo de condução compartilhado e/ou respectivo, por exemplo um condutor, circuito de condução, ou semelhante, poderia ser operativamente acoplado a este e a uma fonte de força 114 para conduzir os elementos emissores de luz. Um módulo de controle opcional, como um micro controlador, uma combinação de equipamento, programa e/ou micro código, ou semelhantes, poderia também ser incluído e operacionalmente acoplado ao mecanismo de condução para controlar, e possivelmente otimizar, uma saída dos elementos emissores de luz e/ou uma saída combinada da fonte de luz. Vários sistemas de condução e de controle opcional poderiam ser considerados aqui sem divergir do escopo geral e da natureza da presente apresentação, como será discutido adicionalmente abaixo.

Os elementos emissores de luz 102, 104 e 106, dentro de seus pacotes respectivos e/ou compartilhados 108, poderiam ser montados dentro de um invólucro 110 da fonte de luz, ou semelhante, a qual geralmente define uma saída ótica 112 da fonte de luz. Como será aparente para a pessoa qualificada na técnica, o invólucro 110 poderia ser composto de um número de componentes óticos e não óticos para fornecer uma variedade de efeitos óticos. Estes componentes poderiam incluir, mas não são limitados a, uma quantidade de superfícies reflexivas, lentes, difusores, filtros, e semelhantes, usados em várias combinações para fornecer o efeito desejado. De acordo com realizações da presente invenção, a fonte de

luz poderia ser composta de três ou mais elementos distintos emissores de luz de diferentes cores, como ilustrado nas figuras 4 a 9, ou poderia ser composta de uma combinação, aglomerado, configuração, aglomeração e/ou arranjo de tais elementos sem divergir do escopo geral e da natureza da presente apresentação. A pessoa qualificada na técnica também vai entender que um ou mais elementos emissores de luz, sendo eles da mesma cor ou de cores diferentes, do mesmo tipo ou de tipos diferentes, e/ou do mesmo tamanho ou de tamanhos diferentes, poderiam ser montados e operados dentro dos pacotes respectivos, ou dentro de um ou mais pacotes compartilhados. Além disso, várias configurações óticas e/ou operacionais poderiam ser consideradas. Nomeadamente, a fonte de luz poderia ser composta de três ou mais elementos emissores de luz independentes, como ilustrado nas figuras 4 a 9, um ou mais arranjos de tais elementos para cada cor selecionada (por exemplo, um arranjo de elementos emissores de luz vermelha, um arranjo de elementos emissores de luz verde e um arranjo de elementos emissores de luz azul, etc.), ou combinações e/ou configurações espaciais diferentes dos mesmos.

Também, será visto que fontes de luz similares poderiam ser projetadas para incluir um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo somente uma primeira e segunda cores (por exemplo, vermelho e azul), de tal forma que uma porção da luz emitida por um ou mais dos elementos emissores de luz é absorvida pelo meio excitável pela luz e re-emitida em uma faixa espectral complementar para a distribuição de potência espectral combinada dos elementos emissores de luz. Por exemplo, uma deficiência espectral entre aproximadamente 5 5 Onm e aproximadamente 600nm poderia ser exibida pela distribuição de potência espectral combinada dos elementos emissores de luz, para ser complementada pela distribuição de potência espectral da luz emitida pelo meio excitável pela luz. Será adicionalmente visto que uma combinação de duas ou

mais mídias excitáveis pela luz, ou um meio excitável pela luz fornecendo uma combinação de duas ou mais contribuições espectrais, poderia ser considerada aqui sem se afastar do um escopo geral e da natureza da presente apresentação. Por exemplo, o meio excitável pela luz ou mídia poderia ser configurado para emitir luz dentro de uma deficiência espectral exibida, por exemplo, entre aproximadamente 55Onm e aproximadamente 600nm, mas também emitir luz dentro de outras faixas do espectro visível, para complementar emissões a partir de um ou mais elementos emissores de luz nestas regiões, ou novamente para endereçar deficiências espectrais adicionais nestas regiões.

Distribuição de potência espectral Combinada

A luz emitida pelas fontes de luz dos elementos emissores de luz é geralmente misturada e combinada, por exemplo via a respectiva ótica do pacote do elemento emissor de luz, a ótica da saída da fonte de luz e/ou outras combinações de elementos óticos fornecidos com a fonte de luz, resultando em uma distribuição de potência espectral substancialmente combinada. Esta distribuição de potência espectral combinada, que geralmente está relacionada com a contribuição espectral/de cor de cada elemento emissor de luz, aglomerado, grupo, aglomeração e/ou arranjo dos mesmos, é em muitos casos determinante, pelo menos em parte, da qualidade da ótica de saída da fonte de luz.

Na figura 1, é ilustrado um típico espectro RGB em 6500K. Esta distribuição de potência espectral combinada, ilustrativa de uma combinação tradicional elementos emissores de luz facilmente disponíveis, tais como por exemplo diodos emissores de luz vermelha, verde e azul, define uma deficiência de espectro geral entre aproximadamente 550nm e aproximadamente 600nm. Em termos gerais, esta deficiência espectral, ilustrativamente descrita aqui como uma concavidade espectral A tendo um mínimo B localizado dentro desta faixa, é um dos principais fatores que contribuem para a cor relativamente baixa do índice de transformação (CRI) das fontes de luz RGB com base no elemento emissor de luz, por exemplo.

Como será entendido pela pessoa qualificada na técnica, várias combinações de três ou mais elementos emissores de luz de cores diferentes podem produzir tal concavidade espectral e assim possuir uma deficiência espectral similar no que diz respeito a captação de cor, e em relação a outras qualidades da saída da fonte de luz como será adicionalmente definido aqui abaixo. Por exemplo, elementos emissores de luz vermelha e/ou laranja- vermelha, verde e/ou amarelo-verde, e ciano, azul e/ou violeta-azul poderiam vir em diferentes comprimentos de onda de pico de saída (por exemplo, 610- 660nm, 500-53Onm e 420-500nm, respectivamente). Outras cores similares poderiam também ser consideradas. Adicionalmente, elementos emissores de luz diferentes poderiam ter larguras de banda, distribuições de potência espectrais, e/ou eficiências de saída diferentes resultando em uma quantidade de combinações espectrais possíveis cada uma delas produzindo uma saída espectral combinada largamente definida pelas características espectrais ilustradas na Figura 1, nomeadamente definindo uma deficiência espectral, aqui denominada como uma concavidade espectral, dentro da faixa de aproximadamente 550nm a aproximadamente 600nm.

Por exemplo, enquanto elementos emissores de luz de alto- fluxo de nitreto de alumínio-índio-gálio (AlInGaN) estão disponíveis, que podem gerar luz visível a partir de aproximadamente 380nm a aproximadamente 530nm e elementos emissores de luz de alto-fluxo de fosforeto de alumínio-índio-gálio (AlInGaP) estão disponíveis que podem gerar luz visível a partir de aproximadamente 6 IOnm a aproximadamente 660nm, geralmente não existem elementos emissores de luz semicondutores comercialmente disponíveis com comprimentos de onda de pico na região de aproximadamente 5 3 Onm a aproximadamente 610nm. Nomeadamente, enquanto elementos emissores de luz de alto-fluxo âmbar AlInGaP estão disponíveis com comprimentos de onda de pico na região de aproximadamente 585nm a aproximadamente 595nm, eles geralmente exibem dependências a temperaturas extremas e larguras de banda espectrais estreitas que faz este formato de elemento emissor de luz tipicamente inadequado para muitas aplicações onde um índice de renderização de cor relativamente (CRI) e/ou temperatura da cor relativamente específica são desejadas, por exemplo.

Em uma realização, a concavidade espectral definida pelas três ou mais cores dos elementos emissores de luz é composta de um mínimo localizado dentro da faixa de aproximadamente 55Onm a aproximadamente 600nm. Como será visto pela pessoa qualificada na técnica, este mínimo poderia consistir em um mínimo local, um mínimo global ou consistir em um de muitos tais mínimos dentro desta faixa. Outro mínimo visível fora desta faixa, por exemplo, além de aproximadamente 65Onm e abaixo de aproximadamente 420nm, ou novamente entre 470nm e 500nm, por exemplo, poderia também existir, como será facilmente perceptível para a pessoa qualificada na técnica.

Em outra realização, a concavidade espectral definida pelas três ou mais cores dos elementos emissores de luz é composta de um mínimo localizado dentro da faixa de aproximadamente 560nm a aproximadamente 590nm.

Ainda em outra realização, a concavidade espectral definida pelas três ou mais cores de elementos emissores de luz é composta de um mínimo localizado dentro da faixa de aproximadamente 570nm a aproximadamente 5 85nm.

Ainda em outra realização, a concavidade espectral definida pelas três ou mais cores de elementos emissores de luz é composta de um mínimo localizado em aproximadamente 575+/-5nm ou em aproximadamente 580+/-5nm.

Adicionalmente, devido aos tipos de elementos emissores de

luz disponíveis, e a variedade nas características de saída deles, a concavidade espectral descrita e ilustrada aqui poderia tomar varias formas. Por exemplo, uma concavidade espectral resultante de uma dada combinação de três ou mais cores de elementos emissores de luz poderia variar de sendo substancialmente simétrica a sendo completamente assimétrica dependendo principalmente das distribuições de potência espectrais dos elementos emissores de luz produzindo picos de saída adjacentes à concavidade (isto é vermelho e verde). Também, várias ondulações, erguidas ou declinadas poderiam ser manifestadas dentro da concavidade como um resultado de uma ou mais bandas laterais emitidas pelos elementos emissores de luz, ou novamente geradas pelas extremidades dos picos dos elementos emissores de luz. Tais variações devem ser facilmente entendidas pela pessoa qualificada na técnica e são portanto não significativas para divergirem do escopo geral e da natureza da presente apresentação.

Além disso, será visto que fontes de luz similares poderiam ser projetadas para incluir um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda cores (por exemplo vermelho e azul), definindo assim uma deficiência espectral dentro da região referida acima, mas também possivelmente definindo uma deficiência espectral adicional dentro de outras regiões do espectro visível, nomeadamente nas faixas do verde e/ou do amarelo deste espectro. Uma distribuição de potência espectral complementar respondendo por tais deficiências adicionais poderia ser fornecida, por exemplo, via um meio adicional excitável pela luz, ou novamente via um meio comum excitável pela luz exibindo varias emissões de pico, por exemplo. Tais mídias excitáveis pela luz poderiam também ser benéficas, por exemplo para suplementar emissões de um ou mais elementos emissores de luz relativamente fraca emitindo luz em uma dada região do espectro visível (por exemplo, elementos emissores de luz verde, amarela, e/ou âmbar/laranja, etc.). Meio Excitável pela Luz

A fim de compensar a falta de conteúdo espectral dentro da deficiência espectral e/ou concavidade definida pela saída espectral combinada dos elementos emissores de luz, e assim melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz, um meio excitável pela luz, tal como um fósforo ou semelhante, é incluído na fonte de luz e configurado para ser bombeado por um ou mais elementos emissores de luz. Nas Figuras 4 a 10, as quais mostram posições e configurações de exemplo do meio excitável pela luz de acordo com diferentes realizações da presente invenção, o meio excitável pela luz é ilustrado, e respectivamente referenciado pelos números 116, 216, 316, 416, 516, 616 e 716, como uma sombra do componente ou parte no qual, ou dentro do qual, o meio excitável pela luz é aplicado e/ou montado.

Existe uma quantidade de compostos e famílias de compostos fosforescentes conhecidos que poderiam ser consideradas aqui para fornecer um efeito desejado, e da mesma forma muitos mais estão esperando ser descobertos. Por exemplo, famílias de fósforo aplicáveis no contexto presente poderiam incluir, mas não se limitam a, sulfetos, óxidos, aluminatos, silicatos, nitretos, saliões, boratos, fosfatos, nanocristais "quantum dot", e outras tais famílias que serão facilmente entendidas pela pessoa qualificada na técnica. Exemplos específicos de compostos fosforescentes poderiam incluir, mas não se limitam a, YAG.Ce, TAG.Ce, vários sulfoselenídios e silicatos, e nano cristais "quantum dot" cujos comprimentos de onda de pico estão na região da concavidade espectral. Outros tais componentes e materiais deveriam ser facilmente aparentes para pessoa qualificada na técnica.

Em um realização, o meio excitável pela luz é oticamente acoplado a um elemento emissor de luz cujo comprimento de onda de pico é proximamente igual ao comprimento de onda da excitação de pico do meio excitável pela luz. Este comprimento de onda dependerá das particularidades do elemento emissor de luz, e poderia ser selecionado dentro das bandas ultravioleta, azul e/ou verde para mídia de conversão para baixo, e dentro das bandas vermelha ou infravermelha para mídia de conversão para cima, tal como conversão para cima de fósforos e conversão para baixo de fósforos respectivamente, por exemplo.

Como será entendido pela pessoa qualificada na técnica, um ou mais elementos emissores de luz, em uma ou mais cores diferentes, poderiam ser usados para excitar (por exemplo estimular) o meio excitável pela luz. Por exemplo, em uma realização onde são usados elementos emissores de luz vermelha, verde e azul, os elementos emissores de luz agem ambos como um estimulo para o meio excitável pela luz e como componente da saída da fonte de luz. Em outra realização, ambos elementos emissores de luz azul e verde poderiam ser usados como um estimulo. Ainda em outra realização, um elemento adicional emissor de luz UV poderia ser usado como um estimulo, exclusivamente, ou em combinação com elementos emissores de luz azul e/ou verde. Ainda em outra realização, um elemento emissor de luz vermelha e/ou IV é usado para estimular e converter para cima o meio excitável pela luz.

Em uma realização onde a estimulação do meio excitável pela luz é escolhida na porção visível do espectro, a estimulação poderia servir a um duplo propósito: 1) para controlar a contribuição azul, verde e/ou vermelha da saída da fonte de luz, por exemplo, e 2) para estimular o meio excitável pela luz. Esta realização requer menos elementos emissores de luz como um ou mais elementos emissores de luz estimuladores separados, tais como elemento emissor de luz UV ou IV, não são necessários. Nesta realização, devido ao acoplamento das saídas azul, verde e/ou vermelha com a saída do meio excitável pela luz, as intensidades respectivas das mesmas relativas a uma ou mais outras cores poderiam também ser ligadas.

Em uma realização onde o elemento emissor de luz estimulador é escolhido fora da porção visível do espectro, por exemplo ultravioleta, próximo ao ultravioleta, IV ou próximo ao IV, o controle de cor poderia ser melhorado porque a saída do meio excitável pela luz não é ligada a saída das outras cores.

Em geral, uma distribuição de potência espectral do meio excitável pela luz terá uma saída de pico localizada dentro da concavidade espectral definida pela saída espectral combinada dos elementos emissores de luz. Por exemplo, em uma realização, o pico poderia estar localizado entre aproximadamente 550nm e aproximadamente 600nm. Em outra realização, o pico poderia estar localizado entre aproximadamente 560nm e aproximadamente 590nm. Ainda em outra realização, o pico poderia estar localizado entre aproximadamente 570nm e 585nm. Ainda em outra realização, o pico poderia estar localizado em aproximadamente 575+/-5nm ou em aproximadamente 580+/-5nm.

Em outras realizações, o meio excitável pela luz, ou uma

combinação do mesmo, irá adicionalmente incluir uma saída de pico localizada dentro de outra faixa do espectro visível, por exemplo para responder pelas deficiências espectrais adicionais da saída espectral combinada da fonte de luz, ou novamente para suplementar a saída de um ou mais elementos emissores de luz de uma dada cor (por exemplo elemento emissor de luz verde, amarela e/ou âmbar/laranja).

Adicionalmente, o meio excitável pela luz poderia ser composto de um meio excitável pela luz de banda estreita ou um meio excitável pela luz de banda larga. Por exemplo, um meio excitável pela luz de banda estreita poderia ser composto de uma saída espectral cuja meia largura é menor do que aquela da concavidade espectral, menor do que aquela de um ou mais elementos emissores de luz e/ou menor do que aquela de todos os elementos emissores de luz. Tal mídia excitável pela luz de banda estreita poderia fornecer uma contribuição espectral precisa para a fonte de luz, dentro ou na vizinhança geral da concavidade espectral.

Por outro lado, ou em combinação com um meio excitável pela luz de banda estreita, um meio excitável pela luz de banda larga poderia ser composto de uma saída espectral cuja meia largura é maior do que aquela de um ou mais elementos emissores de luz, maior do que aquela de todos os elementos emissores de luz, e/ou maior do que aquela da concavidade espectral. Tal mídia excitável pela luz de banda larga poderia fornecer ambos uma contribuição espectral para dentro da fonte de luz, ou na vizinhança geral da concavidade espectral, bem como suplementar uma contribuição espectral da fonte de luz dentro de outras regiões espectrais. Por exemplo, um meio excitável pela luz de banda larga poderia ser usado para aumentar um componente espectral da fonte de luz nos vermelhos profundos, onde diodos emissores de luz tradicionais são deficientes freqüentemente. Outras tais considerações deveriam ser aparentes para uma pessoa qualificada na técnica.

Várias configurações poderiam ser consideradas, a fim de acoplar oticamente o meio excitável pela luz a um ou mais elementos emissores de luz de estímulo. Em uma realização, o meio excitável pela luz é impregnado em uma lente do pacote do elemento emissor de luz de estímulo no estágio de fabricação (por exemplo ver Figuras 4 e 8). Isto resulta nas lentes agindo como a própria emissora de luz. Algumas vantagens desta configuração incluem o fato de que calor adicional poderia não ser introduzido dentro de um PCB no qual os elementos emissores de luz são montados e que as cores de saída dos elementos emissores de luz e do meio excitável pela luz seriam bem misturadas. Adicionalmente, como algumas mídias excitáveis pela luz são degradadas com a exposição repetida a temperaturas elevadas (por exemplo fósforos "quantum dot", etc.) o distanciamento de tais mídias excitáveis pela luz dos elementos emissores de luz, os quais geralmente absorvem luz e se aquecem durante a operação, poderia estender o tempo de vida e as propriedades de tal mídia. Em outro exemplo, o meio excitável pela luz pode ser aplicado a borda ou a superfície das próprias lentes (por exemplo ver Figura 5). Esta realização pode reduzir uma necessidade de ótica corretiva a fim de focar a luz emitida pelo meio excitável pela luz, pode exemplo.

Em outra realização, o meio excitável pela luz é disposto diretamente no elemento emissor de luz estimulador, por exemplo diretamente sobre um terminal do LED ou semelhante.

Em outra realização, o meio excitável pela luz é impregnado dentro de um material encapsulante de um pacote de elemento emissor de luz ou semelhante. Ainda em outra realização, o meio excitável pela luz poderia ser posicionado em uma chapa transmissiva externa dentro do invólucro da fonte de luz (por exemplo ver Figuras 7, 9 e 10), por exemplo. Como tal, seria possível operar a fonte de luz em dois modos, o primeiro incluiria a chapa e forneceria assim uma melhoria na qualidade de saída, enquanto que o segundo não incluiria a chapa, e portanto fornece uma qualidade de saída menor. Adicionalmente, esta realização poderia fornecer o beneficio de substituir o meio excitável pela luz sem substituir os elementos emissores de luz. Por exemplo, no caso de uma degradação do meio excitável pela luz exceder aquela dos elementos emissores de luz, poderia ser considerada a substituição do meio excitável pela luz por um novo.

Adicionalmente, aplicando-se o meio excitável pela luz a um componente separado dos elementos emissores de luz, o meio excitável pela luz poderia ser submetido a um aquecimento reduzido, o que poderia resultar em uma vida prolongada do mesmo. Em geral, a faixa de temperatura que o meio excitável pela luz é submetido quando disposto sobre ou dentro de um componente remoto é freqüentemente muito menor que a faixa que ela seria submetida se estivesse disposta diretamente sobre o terminal ou chip do elemento emissor de luz. Por exemplo, a faixa de temperatura que um encapsulante elemento emissor de luz deve resistir é aproximadamente -40 até aproximadamente 260° C, enquanto que aquela para um componente remoto é tipicamente aproximadamente -40 a 60° C.

Uma vez que certos meios excitáveis pela luz são altamente afetados por mudanças de temperatura, esta realização poderia se tornar útil quando usando tal mídia sensível a temperatura. Como um exemplo, a eficiência dos fósforos YAG decresce em 40% quando a temperatura de operação é aumentada de aproximadamente 100 a 250° C. Como tal, uma realização composta de um meio excitável pela luz disposto sobre um componente remoto da fonte de luz poderia evitar este problema. Outras tais configurações do meio excitável pela luz dentro da fonte de luz poderiam também ser consideradas. Por exemplo, o meio excitável pela luz poderia ser aplicado a ótica de saída da fonte de luz (por exemplo ver Figura 6), ao invólucro, ou a outra parte da fonte de luz posicionada para receber pelo menos uma porção da luz emitida por um ou mais elementos emissores de luz de estimulo. Em uma realização da presente invenção, onde o meio excitável pela luz é disposto então para ser usado em um modo transmissivo, o meio excitável pela luz poderia ser intercalado em um meio transparente, tal como epóxi ou semelhante, enquanto que quando disposto para ser usado em modo reflexivo, ele poderia ser aplicado a uma superfície de espelho tal como acrílico aluminizado ou semelhante, por exemplo. Estas e outras tais variações deveriam ser aparentes para a pessoa qualificada na técnica e portanto não significam afastamento do escopo geral e da natureza da presente apresentação. Qualidade Ótica

Como apresentado acima, a fonte de luz fornece uma qualidade de saída ótica melhorada quando comparado com aquela disponível usando somente um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores. Geralmente, a qualidade ótica da fonte de luz poderia ser definida como a qualidade espectral da fonte de luz, que é, a capacidade da fonte de luz de produzir uma distribuição de potência espectral de saída tendo características desejáveis e/ou produzindo resultados desejáveis quando usado para iluminar um objeto. Tais características/resultados, comumente englobados dentro do significado da qualidade de saída da fonte de luz, poderiam incluir, mas não estão limitados a, uma ou mais cromaticidade de saída, temperatura de cor, CRI, qualidade de cor, eficiência e outras tais qualidades óticas/operacionais como seriam facilmente entendidas pela pessoa qualificada na técnica.

Por exemplo, em uma realização, a qualidade de saída da fonte de luz é definida pelo CRI da mesma, onde a combinação da luz emitida pelo meio excitável pela luz com a luz emitida pelos elementos emissores de luz aumentam o CRI da fonte de luz. Nos exemplos 7 e 8 (Figuras 2 e 3, respectivamente), são reportadas tais melhorias para uma fonte de luz composta de um meio excitável pela luz de banda larga e de banda estreita, respectivamente. Cada destas fontes de luz é composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos três cores, e um meio excitável pela luz configurado para absorver uma porção da luz emitida pelos elementos emissores de luz e re-emitir luz em um comprimento de onda do pico localizado dentro de uma faixa de aproximadamente 5 5 Onm até aproximadamente 600nm.

A pessoa qualificada na técnica irá facilmente entender que outras qualidades de saída poderiam ser afetadas em uma maneira similar combinando o tal meio excitável pela luz com elementos emissores de luz com uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, como descrito aqui. Por exemplo, ajustando-se as intensidades relativas dos elementos emissores de luz de diferentes cores, e assim também ajustando-se a intensidade relativa da luz emitida pelo meio excitável pela luz, a cromaticidade de saída, temperatura da cor, CRI, eficiência e/ou qualidade da cor da fonte de luz poderiam ser ajustadas com melhores resultados do que de outra maneira estariam disponíveis sem o meio excitável pela luz.

Em uma realização da presente invenção, a fonte de luz é adicionalmente composta de um sistema de retroalimentação para monitoramento da saída da fonte de luz e opcionalmente ajustar as saídas respectivas dos vários elementos emissores de luz, grupos, arranjos ou aglomerados dos mesmos, para manter substancialmente uma qualidade de saída desejada. Por exemplo, a fonte de luz poderia ser composta de um ou mais sensores óticos para detectar uma saída espectral da fonte de luz e comunicar essas medições com um módulo de monitoramento e controle da fonte de luz (por exemplo micro controlador, equipamento integrado, programa e/ou micro código, etc.). Este módulo de monitoramento e controle pode então ajustar uma corrente de direção fornecida para os elementos emissores de luz e assim ajustar uma saída combinada da fonte de luz.

Por exemplo, a fonte de luz poderia ser composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, como descrito acima, e um meio excitável pela luz configurado e disposto para absorver uma porção da luz emitida por um ou mais elementos emissores de luz e emitir luz dentro de uma concavidade espectral definida pela saída combinada dos elementos emissores de luz. Uma saída espectral fornecida pelos elementos emissores de luz, e indiretamente pelo meio excitável pela luz, poderia ser ajustada utilizando-se um elemento opcional de sensoriamento configurado para detectar uma saída da fonte de luz.

Em uma realização da presente invenção, usando elementos emissores de luz vermelha, verde e azul e um meio excitável pela luz desencadeado somente por um elemento emissor de luz azul, a saída espectral da fonte de luz poderia ser ajustada através do ajuste independente da intensidade de saída dos elementos emissores de luz vermelha, verde e azul, e indiretamente pelo ajuste da intensidade do meio excitável pela luz via ajuste da intensidade do azul. Em outra realização usando elementos emissores de luz vermelha, verde e azul e um meio excitável pela luz desencadeado por ambos elementos emissores de luz azul e verde, a saída espectral da fonte de luz poderia ser ajustada ajustando-se independentemente a intensidade de saída dos elementos emissores de luz vermelha, verde e azul e ajustando-se a intensidade do meio excitável pela luz via ajuste das intensidades do verde e do azul. Outras tais combinações deveriam ser aparentes para uma pessoa qualificada na técnica.

Em outra realização, a fonte de luz poderia ser composta de três cores de elementos emissores de luz visível (por exemplo vermelho, verde e azul), e um elemento emissor de luz parcialmente ou completamente invisível (por exemplo UV, próximo do UY, IV, próximo do IV, etc.) de tal forma que uma intensidade de saída do meio excitável pela luz não esteja ligada com a intensidade dos elementos emissores de luz visível. Esta realização poderia fornecer uma versatilidade e/ou ajuste ainda maior porque ela pode fornecer quarto saídas ajustáveis independentemente. Por exemplo, a intensidade relativa de cada elemento emissor de luz poderia ser ajustada em relação a uma distribuição de potência espectral antecedente substancialmente constante fornecida pelo meio excitável pela luz e mantida pelo elemento emissor de luz UV ou próximo de UV. Alternativamente, esta distribuição de potência espectral antecedente poderia também ser ajustada. O ajuste da intensidade relativa de cada elemento, opcionalmente como uma função de uma saída da fonte de luz monitorada, poderia portanto levar a um maior controle da qualidade ótica de saída da fonte de luz.

Em cada das realizações acima e outras tais, a qualidade de saída da fonte de luz poderia ser sintonizada para uma qualidade de saída desejada e substancialmente mantida pela capacidade de ajuste das saídas do elemento emissor de luz, e pelo menos em parte, devido a estes ajustes relativos à saída do meio excitável pela luz. Este sistema opcional de monitoramento e controle, de outro modo referido como um sistema ou mecanismo de retroalimentação de saída, poderia ajudar a manter uma qualidade de saída desejada da fonte de luz durante o uso. Uma vez que a saída de um elemento emissor de luz e/ou de um meio excitável pela luz poderia mudar durante o uso ou com a idade (por exemplo efeitos térmicos, efeitos de idade, etc.) o uso de tais sistemas opcionais de monitoramento e controle poderiam permitir uma melhor manutenção da qualidade ótica desejada. Por exemplo, se a distribuição de potência espectral de saída de um ou mais elementos emissores de luz, ou novamente do meio excitável pela luz, muda, as saídas dos mesmos poderiam ser ajustadas para fornecerem uma qualidade de saída desejada. Isto poderia também ser aplicado, por exemplo, quando se procura manter uma qualidade de cor desejada (por exemplo CRI, CQS, etc.) para diferentes temperaturas de cor. Como um resultado, uma mesma fonte de luz poderia ser usada para diferentes aplicações requerendo características de qualidade de saída diferentes, e que, usando um mesmo conjunto de elementos emissores de luz e meio excitável pela luz.

A invenção irá agora ser descrita com referência a exemplos específicos. Ficará entendido, que os exemplos a seguir se destinam a descrever as realizações da invenção e não se destinam a limitar a invenção de nenhuma forma. EXEMPLOS EXEMPLO 1:

Com referência agora à Figura 4, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 100, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 100 é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 102, 104 e 106, respectivamente. Os elementos emissores de luz 102, 104 e 106 são montados dentro de respectivos pacotes como em um pacote 108, os quais eles próprios são montados dentro de um invólucro de fonte de luz 110, ou semelhante.

Os pacotes 108 geralmente fornecem uma ótica de saída primária para direcionar pelo menos uma porção da luz emitida pelos elementos emissores de luz 102, 104 e 106. Tais óticas de saída poderiam incluir, mas não estão limitada a, uma ou mais lentes, difusores, filtros e/ou outros tais elementos óticos, como serão facilmente entendidos pela pessoa qualificada na técnica.

O invólucro 110 é composto geralmente de um corpo que define uma cavidade interna dentro da qual os elementos emissores de luz 102, 104 e 106 poderiam ser montados e operados, e uma saída 112. Como será aparente para a pessoa qualificada na técnica, o invólucro 110 poderia ser composto de uma quantidade de componentes óticos e/ou não óticos para fornecer uma variedade de efeitos óticos. Estes componentes poderiam incluir, mas não estão limitados a, uma ou mais superfícies reflexivas, lentes, difusores, filtros, e semelhantes, usados em diferentes combinações para fornecer um efeito desejado.

Deve ser entendido que apesar da fonte de luz 100 ser ilustrada como sendo composta de três elementos emissores de luz distintos de cores diferentes, uma combinação, aglomerado, configuração, aglomeração e/ou arranjo de tais elementos poderia também ser considerada sem afastar-se do escopo geral e da natureza da presente apresentação. Também, a pessoa qualificada na técnica irá entender que um ou mais elementos emissores de luz, quer se tratem de uma mesma ou de diferentes cores, de um mesmo ou de diferentes tipos, e/ou de um mesmo ou de diferentes tamanhos, poderiam ser montados e operados dentro dos respectivos pacotes 108, como ilustrado aqui, ou dentro de um ou mais pacotes compartilhados.

Adicionalmente, poderiam ser consideradas várias configurações óticas e/ou operacionais. Nomeadamente, a fonte de luz 100 poderia ser composta de três ou mais elementos emissores de luz independentes, como ilustrado aqui, ou um ou mais arranjos de tais elementos para cada cor selecionada (por exemplo, um arranjo de elementos emissores de luz vermelha, um arranjo de elementos emissores de luz verde e um arranjo de elementos emissores de luz azul, etc.), e que, em combinações diferentes e/ou configurações espaciais.

Os elementos emissores de luz 102, 104 e 106 são geralmente montados dentro de seus respectivos invólucros 108 sobre um substrato ou semelhante. Um meio de condução compartilhado e/ou respectivo, por exemplo um condutor, módulo de condução, circuito de condução ou semelhante, é operativamente acoplado entre uma fonte de força 114 e os elementos emissores de luz 102, 104 e 106, por exemplo via seus respectivos substratos, para conduzir os elementos emissores de luz 102, 104 e 106.

Meios de controle opcionais, tais como um micro controlador ou semelhantes, poderiam também ser incluídos e operativamente acoplados aos meios de condução a fim de controlar, e possivelmente otimizar, uma saída dos elementos emissores de luz 102, 104 e 106. Vários meios de condução e de controle opcional poderiam ser considerados aqui sem se afastarem do escopo geral e da natureza da presente apresentação, como será aparentes para a pessoa qualificada na técnica, e portanto, não precisa ser adicionalmente descrito aqui.

Em geral, uma distribuição de potência espectral combinada dos elementos emissores de luz 102, 104 e 106 poderia ter o perfil geral exibido na Figura 1, nomeadamente uma combinação de três saídas de pico correspondendo a cada cor de elemento emissor de luz, e uma concavidade espectral A entre os picos vermelho e verde.

A fim de compensar a falta do conteúdo espectral dentro da concavidade espectral, e assim melhorar uma qualidade ótica da fonte de luz 100, um meio excitável pela luz 116, tal como um fósforo ou semelhante, é embutido dentro do pacote 108 do elemento emissor de luz azul 106. Como tal, a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 106 poderia ser absorvida pelo meio excitável pela luz 116 e re-emitida dentro de uma faixa contribuindo para melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 116 poderia ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A. Por exemplo, o pico poderia ser localizado dentro de uma faixa entre aproximadamente 5 5 Onm e aproximadamente 600nm, uma faixa entre aproximadamente 560nm e aproximadamente 590nm, uma faixa entre aproximadamente 570 e aproximadamente 585nm, ou dentro de outras faixas semelhantes.

Será visto que o meio excitável pela luz poderia ser selecionado igualmente para ser excitado (por exemplo estimulado) pelo elemento emissor de luz verde, o elemento emissor de luz vermelha e/ou uma combinação dos elementos emissores de luz azul e verde, por exemplo. EXEMPLO 2:

Com referência agora à Figura 5, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 200, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 200 é projetada, e poderia ser operada, muito parecida com a fonte de luz 100 do Exemplo 1. Ela é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 202, 204 e 206, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 208, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 210, ou semelhante.

Neste exemplo, contudo, um meio excitável pela luz 216, tal como um fósforo ou semelhante, é fornecido sobre uma superfície interna e/ou externa do pacote do elemento emissor de luz azul 208. Por exemplo, se o pacote 208 do elemento emissor de luz 206 define uma lente de saída primária, o meio excitável pela luz 216 poderia ser disposto sobre uma superfície externa desta lente. Como tal, a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 206 poderia ser absorvida pelo meio excitável pela luz 216 e re-emitida dentro de uma faixa contribuindo para melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 216 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, nomeadamente dentro de uma faixa como definido no Exemplo 1 Será novamente visto que o meio excitável pela luz poderia igualmente ser selecionado para ser excitado (por exemplo estimulado) pelo elemento emissor de luz verde, o elemento emissor de luz vermelha e/ou uma combinação dos elementos emissores de luz azul e verde, por exemplo. EXEMPLO 3:

Com referência agora à Figura 6, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 300, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 300 é projetada, e pode ser operada, muito parecida com a fonte de luz 100 do Exemplo 1. Ela é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 302, 304 e 306, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 308, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 310, ou semelhante.

Neste exemplo, contudo, um meio excitável pela luz 316, tal como um fósforo ou semelhante, é fornecido sobre uma superfície interna e/ou externa, ou novamente é embutido dentro de uma saída 312 do invólucro 310. Por exemplo, se a saída da fonte de luz 312 define uma lente de saída primaria ou secundaria, o meio excitável pela luz 316 poderia ser disposto em uma superfície interna e/ou externa desta lente, e/ou ser embutido dentro desta lente. Como tal, a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 306 poderia ser absorvida pelo meio excitável pela luz 316 quando ela alcance a saída 312 e ser re-emitida dentro de uma faixa contribuindo para melhorar uma qualidade ótica da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 316 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, nomeadamente dentro de uma faixa como definido no Exemplo 1 acima.

Será novamente visto que o meio excitável pela luz poderia igualmente ser selecionado para ser excitado (por exemplo estimulado) pelo elemento emissor de luz verde, o elemento emissor de luz vermelha e/ou uma combinação dos elementos emissores de luz azul e verde, por exemplo. EXEMPLO 4:

Com referência agora à Figura 7, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 400, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 400 é projetada, e poderia ser operada, muito parecida com a fonte de luz 100 do Exemplo 1. Ela é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 402, 404 e 406, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 408, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 410, ou semelhante.

Neste exemplo, contudo, um meio excitável pela luz 416, tal como fósforo ou semelhante, é fornecido como um elemento separado disposto dentro do invólucro 410 de tal forma que a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 406 possa ser absorvida pelo meio excitável pela luz 416 e re-emitida dentro de uma faixa contribuindo para melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 416 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, nomeadamente dentro de uma faixa como definido no Exemplo 1 acima.

Será novamente visto que o meio excitável pela luz poderia igualmente ser selecionado para ser excitado (por exemplo estimulado) pelo elemento emissor de luz verde, o elemento emissor de luz vermelha e/ou uma combinação dos elementos emissores de luz azul e verde, por exemplo. EXEMPLO 5:

Com referência agora à Figura 8, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 500, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 500 é projetada, e poderia ser operada, muito parecida com a fonte de luz 100 do Exemplo 1. Ela é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 502, 504 e 506, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 508, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 510, ou semelhante.

Neste exemplo, contudo, a fonte de luz 500 é composta adicionalmente de um ou mais elementos emissores de luz em uma quarta cor, por exemplo um ou mais elementos emissores de luz 509 ultravioleta (UV) ou infravermelho (IV), um meio excitável pela luz 516, tal como fósforo ou semelhante, sendo embutido dentro de um invólucro do elemento emissor de luz adicional 509. Como tal, luz UV ou IV emitida pelo elemento emissor de luz 509 poderia ser absorvida pelo meio excitável pela luz 516 e re-emitida dentro de uma faixa contribuindo para melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 516 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, nomeadamente dentro de uma faixa como definido no Exemplo 1 acima.

Será visto que o meio excitável pela luz poderia igualmente ser selecionado para ser excitado (por exemplo estimulado) por uma combinação do elemento emissor de luz verde e/ou do elemento de luz azul, e um elemento emissor de luz UV adicional, ou uma combinação do elemento emissor de luz vermelha e um elemento emissor de luz IV adicional, e dispostos, por exemplo como detalhado nos exemplos das Figuras 6 e 7, para permitir uma excitação dos mesmos por tais combinações. EXEMPLO 6:

A Figura 2 fornece uma representação gráfica da saída

espectral de uma fonte de luz RGB composta de um meio excitável pela luz de acordo com uma realização da presente invenção. O meio excitável pela luz é geralmente disposto de tal forma que uma porção da luz emitida pelos elementos emissores de luz azul e/ou verde (isto é saídas de pico em aproximadamente 470nm e aproximadamente 520nm respectivamente), ou por um elemento emissor de luz UV e/ou perto do UV, é absorvida e re- emitida como uma saída de banda larga tendo um pico localizado entre aproximadamente 5 5Onm e aproximadamente 600nm, entre aproximadamente 560nm e aproximadamente 590nm, entre aproximadamente 570nm e aproximadamente 585nm, ou em aproximadamente 575+/-5nm ou aproximadamente 580+/-5nm. Quando comparada com a saída espectral da Figura 1, a qual representa a saída de uma fonte de luz RGB exibindo uma concavidade espectral A tendo um mínimo Β, o pico de uma distribuição de potência espectral de banda larga emitido pelo meio excitável pela luz cai dentro desta concavidade assim aumentando o conteúdo espectral da fonte de luz nesta região. Adicionalmente, devido a natureza de banda larga do meio excitável pela luz, a saída espectral é aumentada em outras regiões de outra maneira deficiente em e/ou com falta de conteúdo espectral, nomeadamente dentro da região vermelha extrema acima de aproximadamente 650nm. Conseqüentemente, uma qualidade de saída da fonte de luz é melhorada por essa redistribuição das saídas espectrais. Neste exemplo, o CRI desta fonte de luz é aumentado de 47 para 63 quando o meio excitável pela luz de banda larga é usado. EXEMPLO 7: A Figura 3 fornece uma representação gráfica da saída espectral de uma fonte de luz RGB composta de um meio excitável pela luz de acordo com uma realização da presente invenção. O meio excitável pela luz é geralmente disposto de tal forma que uma porção da luz emitida pelos elementos emissores de luz azul e/ou verde (isto é saídas de pico em aproximadamente 470nm e aproximadamente 520nm respectivamente), ou por um elemento emissor de luz UV e/ou perto do UV, é absorvida e re- emitida como uma saída de banda estreita tendo um pico localizado entre aproximadamente 5 5 Onm e aproximadamente 600nm, entre aproximadamente 560nm e aproximadamente 590nm, entre aproximadamente 570nm e aproximadamente 585nm, ou em aproximadamente 575+/-5nm ou aproximadamente 580+/-5nm. Quando comparada com a saída espectral da Figura 1, a qual representa a saída de uma fonte de luz RGB tradicional exibindo uma concavidade espectral A tendo um mínimo Β, o pico da distribuição de potência espectral de banda estreita emitido pelo meio excitável pela luz cai dentro desta concavidade melhorando assim uma qualidade de saída da fonte de luz. Neste exemplo, o CRI desta fonte de luz é aumentado de 47 para 79 quando o meio excitável pela luz de banda estreita é usado.

EXEMPLO 8:

Com referência agora à Figura 9, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 600, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz 600 é projetada, e poderia ser operada, muito parecida com a fonte de luz 100 do Exemplo 1. Ela é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, por exemplo vermelho, verde e azul (RGB), como nos elementos 602, 604 e 606, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 608, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 610, ou semelhante.

Neste exemplo, um meio excitável pela luz 616, o qual poderia ser composto de uma combinação de um ou mais fósforos ou semelhantes, ou novamente ser definido por um material exibindo dois ou mais comprimentos de onda do pico de emissão ou espectros, por exemplo, é fornecido como um elemento separado disposto dentro do invólucro 610 de forma que a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 606 poderia ser absorvida pelo meio excitável pela luz 616 e re-emitida dentro de uma combinação de faixas contribuindo para melhorar uma qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 616 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, nomeadamente dentro de uma faixa como definida no Exemplo 1 acima, bem como o componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado em comprimentos de onda menores, nomeadamente exibindo uma faixa de cores variando do verde ao amarelo por exemplo. Esta realização poderia fornecer uma qualidade de saída melhorada quando, por exemplo, um elemento emissor de luz verde ou amarelo-verde exibir uma eficiência de saída e/ou uma intensidade de pico relativa menores para um elemento emissor de luz azul por exemplo. Como tal, convertendo para baixo uma porção da luz azul emitida pelo elemento emissor de luz azul em direção ao verde ou amarelo, uma saída da fonte de luz nas regiões verde ou amarela do espectro visível será aumentada em relação a saída na região azul do espectro, potencialmente fornecendo uma distribuição de potência espectral de fonte de luz ajustada melhor para a aplicação em mãos. EXEMPLO 9:

Com referência agora à Figura 10, será agora descrita uma fonte de luz, geralmente referida usando-se o numerai 700, e de acordo com uma realização da presente invenção. A fonte de luz é geralmente composta de um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda cores, por exemplo vermelho e azul, como nos elementos 702 e 706, respectivamente, os quais são montados dentro dos pacotes respectivos e/ou compartilhados 708, eles mesmos montados dentro de um invólucro de fonte de luz 710, ou semelhante.

Neste exemplo, um meio excitável pela luz 716, o qual poderia ser composto de uma combinação de um ou mais fósforos ou semelhantes, ou novamente ser definido por um material exibindo um ou mais comprimentos de onda de pico de emissão ou espectros, por exemplo, é fornecido como um elemento separado disposto dentro do invólucro 710 de forma que a luz azul emitida pelo elemento emissor de luz 706 pudesse ser absorvida pelo meio excitável pela luz 717 e re-emitida dentro de um ou mais faixas espectrais condutivas para melhorar a qualidade de saída da fonte de luz. Por exemplo, uma emissão do meio excitável pela luz 716 poderia novamente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado dentro da concavidade A da Figura 1, ou novamente dentro de uma deficiência espectral exibida nesta faixa, nomeadamente dentro de uma faixa definida no Exemplo 1 acima, assim fornecendo uma distribuição de potência espectral combinada exibindo picos, por exemplo, nas regiões vermelha, laranja/âmbar e azul do espectro visível, por exemplo.

A emissão do meio excitável pela luz 716 poderia adicionalmente ser composta de um componente espectral de banda estreita ou de banda larga tendo um pico localizado em comprimentos de onda menores, nomeadamente exibindo uma faixa de cores variando do verde ate o amarelo por exemplo, a distribuição de potência espectral combinada da fonte de luz assim exibindo picos nas regiões vermelha, verde/amarela, laranja/âmbar e azul do espectro visível, por exemplo.

Será visto que um elemento emissor de luz adicional, tal como um elemento emissor de luz UV, poderia ser usado para estimular o meio ou mídia excitável pela luz, ou novamente suplementar um estimulo do meio excitável pela luz fornecido pelo elemento emissor de luz azul. Será também visto que um meio excitável pela luz de conversão para cima poderia ser usado para fornecer um efeito similar. Será novamente visto que o meio excitável pela luz poderia igualmente ser selecionado para ser excitado (por exemplo estimulado) pelo elemento emissor de luz vermelha, por exemplo.

A pessoa qualificada na técnica irá entender que as realizações da invenção mencionadas anteriormente são exemplos e podem ser variadas de varias maneiras. Tais variações presentes ou futuras não devem ser consideradas como um afastamento do espírito e do escopo da invenção, e todas estas modificações que ficarão aparentes a alguém qualificado na técnica são destinadas a serem incluídas dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Fonte de luz, caracterizada pelo fato de ser composta de: um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira cores, uma distribuição de potência espectral combinada dos mesmos definindo uma concavidade espectral tendo um mínimo localizado entre 550nm e aproximadamente 600nm; e um meio excitável pela luz configurado e disposto para absorver uma porção da luz emitida por um ou mais dos ditos elementos emissores de luz e emitir a luz definida por uma distribuição de potência espectral complementar tendo um pico localizado dentro da referida concavidade; onde uma qualidade ótica da saída da fonte de luz é melhorada por uma combinação da dita distribuição de potência espectral complementar com a dita distribuição de potência espectral combinada.

2. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da dita distribuição de potência espectral complementar ser uma distribuição de potência espectral substancialmente de banda estreita.

3. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de uma meia largura da dita distribuição de potência espectral de banda estreita ser menor que aquela de um ou mais dos ditos elementos emissores de luz.

4. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de uma meia largura da dita distribuição de potência espectral de banda estreita ser menor que aquela da dita concavidade espectral.

5. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da dita distribuição de potência espectral complementar ser uma distribuição de potência espectral substancialmente de banda larga.

6. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de uma meia largura da dita distribuição de potência espectral de banda larga ser maior que aquela de um ou mais dos ditos elementos emissores de luz.

7. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de uma meia largura da dita distribuição de potência espectral de banda larga ser maior que aquela da dita concavidade espectral.

8. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito mínimo ser localizado entre aproximadamente 560nm e aproximadamente 590nm.

9. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito mínimo ser localizado entre aproximadamente 570nm e aproximadamente 585nm.

10. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito mínimo ser localizado entre aproximadamente 5 75nm e aproximadamente 580nm.

11. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da fonte de luz ser composta de um ou mais elementos emissores de luz em uma quarta cor substancialmente invisível, dito meio excitável pela luz configurado e disposto para absorver uma porção da luz emitida pelos ditos um ou mais elementos emissores de luz na dita quarta cor.

12. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato da dita quarta cor ser selecionada a partir do grupo consistindo do infravermelho, perto do infravermelho, ultravioleta e perto do ultravioleta.

13. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser a dita primeira, segunda e terceira cores consistindo de vermelho, verde e azul respectivamente.

14. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato da fonte de luz ser composta de um meio adicional excitável pela luz configurado e disposto para emitir luz verde para adicionalmente melhorar a dita qualidade ótica.

15. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito meio excitável pela luz estar sendo disposto sobre um componente de pacote de um ou mais elementos emissores de luz selecionados, e configurados para absorverem uma porção da luz emitida pelos ditos um ou mais elementos emissores de luz selecionados.

16. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito meio excitável pela luz estar sendo disposto sobre um componente da fonte de luz diferente dos ditos elementos emissores de luz.

17. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da dita qualidade ótica ser composta de uma ou mais das qualidades de cor, um índice de renderização de cor, uma cromaticidade e eficiência e uma temperatura da cor da fonte de luz.

18. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser adicionalmente composta de um sistema de retroalimentação operacionalmente acoplado a um mecanismo de acionamento da fonte de luz para sensoriamento da dita qualidade ótica e ajuste do mesmo como requisitado ajustando uma saída dos ditos elementos emissores de luz via dito mecanismo de acionamento.

19. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do dito meio excitável pela luz ser composto de material fosforescente.

20. Fonte de luz, caracterizada pelo fato de ser composta de: um ou mais elementos emissores de luz, cada um deles tendo pelo menos uma primeira e uma segunda cores, uma distribuição de potência espectral combinada dos mesmos definindo uma deficiência espectral entre aproximadamente 550nm e aproximadamente 600nm; e uma ou mais mídias excitáveis pela luz configuradas e dispostas para absorverem uma porção da luz emitida por um ou mais dos ditos elementos emissores de luz e emitir luz definida por uma distribuição de potência espectral complementar tendo um pico localizado entre aproximadamente 5 5 Onm e aproximadamente 600nm; onde uma qualidade ótica da saída da fonte de luz é melhorada por uma combinação da dita distribuição de potência espectral complementar com a dita distribuição de potência espectral combinada.

21. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato da dita primeira cor ser definida por um comprimento de onda do pico variando entre aproximadamente 600nm e 690nm, e onde a dita segunda cor é definida por um comprimento de onda do pico variando entre aproximadamente 43Onm e 550nm.

22. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato da dita primeira cor ser vermelha e a dita segunda cor ser azul.

23. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato da dita distribuição de potência espectral complementar ter um pico adicional localizado abaixo de aproximadamente5 5 Onm assim adicionalmente melhorando a dita qualidade ótica.

24. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato da dita primeira cor ser vermelha, a dita segunda cor ser azul e a dita distribuição de potência espectral complementar ser composta de um primeiro pico exibindo uma faixa de cor do laranja ao âmbar e um segundo pico exibindo uma faixa do verde ao amarelo.

25. Fonte de luz de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato da fonte de luz ser composta adicionalmente por um ou mais elementos emissores de luz em uma terceira faixa de cor de aproximadamente verde ao amarelo.