BRPI0806797A2 - dispositivo de iluminação para iluminar uma superfìcie - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE ILUMINAçãO PARA ILUMINAR UMA SUPERFìCIE. A invenção relaciona-se a um dispositivo de iluminação (10) para iluminar uma superfície, com um elemento luminoso (20) e um corpo de iluminação (30), onde o elemento luminoso (20) emite uma luz artificial (21, 21<39>), um elemento de alojamento (40) compreende o elemento luminoso (20) e suporta o corpo de iluminação (30), o corpo de iluminação (30) compreende um material condutor de luz transparente, e está geralmente superpondo-se à superfície sendo iluminada. A invenção descreve que o corpo de iluminação (30) compreende uma camada de extração de luz (50), configurada para receber e defletir a luz artificial (21, 21<39>) do elemento luminoso (20) sobre a superfície.
Description
"DISPOSITIVO DE ILUMINAÇÃO PARA ILUMINAR UMA SUPERFÍCIE"
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção relaciona-se a um dispositivo de iluminação para iluminar uma superfície, com um elemento luminoso e um corpo de iluminação, onde o elemento luminoso emite uma luz artificial, um elemento de alojamento compreende o elemento luminoso e suporta o corpo de iluminação, o corpo de iluminação compreende um material condutor de luz transparente e geralmente está superposto à superfície, sendo iluminado.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Na US 6.951.403B2, um dispositivo para iluminar uma superfície geralmente plana é descrito, o qual compreende uma fonte de luz operada por bateria contida em um alojamento ao qual um corpo de iluminação condutor de luz transparente é montado. O dispositivo pode ser colocado com o corpo de iluminação sobre um livro ou outras superfícies planas para visualização iluminada através do corpo de iluminação transparente. O corpo de iluminação é cônico em forma de borda para defletir a luz conduzida sobre a superfície realçada. Infelizmente, o dispositivo descrito é menos conveniente para ler livros, que possuem em geral uma área de leitura curva. A interação da área de leitura curva com o corpo de iluminação cônico conduz a uma imagem deformada da página iluminada. Em adição, a página não é iluminada uniformemente de modo otimizado, diminuindo o conforto de leitura ou aumentando o consumo de potência do dispositivo. Ainda mais, o dispositivo é um guia de luz em forma de borda relativamente fina onde a espessura resulta em peso relativamente alto e isto reduz a facilidade de uso. Isto também resulta em rigidez mecânica relativamente alta, tornando muito difícil curvar o dispositivo sobre uma área de leitura curva.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO Então, a invenção tem para seu objetivo eliminar as desvantagens acima mencionadas. Em particular, é um objetivo da invenção prover um dispositivo de iluminação eficiente e barato, que gera um nível agradável e direciona luz artificial emitida sobre a superfície a ser iluminada.
Este objetivo é alcançado por um dispositivo de iluminação para iluminar uma superfície com um elemento luminoso e um corpo de iluminação, onde o elemento luminoso emite uma luz artificial, um elemento de alojamento compreende o elemento luminoso e suporta o corpo de iluminação, o corpo de iluminação compreende um material condutor de luz transparente adequado para iluminar a superfície situada subjacente, caracterizado pelo corpo de iluminação compreender uma camada de extração de luz, configurada para receber e defletir a luz artificial a partir do elemento luminoso sobre a superfície. Realizações vantajosas do dispositivo de iluminação para iluminar uma superfície são definidas nas sub reivindicações.
A invenção descreve que o corpo de iluminação compreende uma camada de extração de luz, configurada para receber e para defletir a luz artificial a partir do elemento luminoso, sobre a superfície.
Em uma realização preferida, a camada de extração de luz é transparente para a luz artificial, refletida pela superfície. Adicionalmente, a camada de extração de luz pode ser transparente para uma luz ambiente, incidente sobre a camada de extração de luz. Estes critérios são importantes se o dispositivo de iluminação é usado como luz de leitura, para iluminar as páginas de um livro. Se uma fonte de luz normal é usada para ler, por exemplo, um livro, pode perturbar outras pessoas, especialmente se utilizada em camas. Para evitar perturbar outras pessoas, o dispositivo de iluminação descrito nesta invenção pode ser usado como uma luz de leitura. Nesta realização, é importante que a luz artificial emitida ilumine exatamente a página do livro e não o contorno. Então, o elemento luminoso deveria ser montado sobre uma das faces laterais do corpo de iluminação. A luz injetada em uma das faces laterais tem que ser defletida, de tal modo que tanta luz quanto possível saia através do lado inferior do corpo de iluminação, estando acima da folha, por exemplo, do livro. Portanto, a camada de extração de luz que deflete a luz artificial tem que ser transparente para a luz refletida pela superfície da folha, de tal modo que o texto, sendo coberto pelo corpo de iluminação, é iluminado e pode ser visualizado facilmente por uma pessoa.
Em uma realização preferida, um elemento luminoso é arranjado em uma das faces laterais do corpo de iluminação. O corpo de iluminação citado por último pode possuir uma extensão alongada, e emite luz principalmente através da superfície do topo ou do fundo. Como a luz artificial é injetada em uma das faces laterais, a camada de extração de luz tem que ser posicionada oposta a aquela superfície através da qual a luz artificial deveria deixar o corpo de iluminação. Como a luz artificial, sendo injetada no corpo de iluminação, possui uma divergência, esta ou deixa diretamente o corpo de iluminação através do fundo ou lado superior ou faces laterais ou atinge a camada de extração de luz, onde é defletida e deixa o corpo de iluminação principalmente através do fundo ou lado superior.
Para alcançar o objetivo da invenção, a camada de extração precisa compreender uma estrutura de superfície, reforçando a quantidade de luz defletida sobre a superfície. Isto pode ser alcançado por uma estrutura de superfície cobrindo uma das superfícies do corpo de iluminação ou uma estrutura no próprio corpo de iluminação. Ainda mais, a estrutura de superfície pode possuir uma seção transversal que é igual a uma linha de pequenos triângulos, trapézios ou paralelogramos. Os raios de luz que encontram a estrutura de superfície a um ângulo baixo são refletidos a partir do contorno entre o corpo de iluminação e o ar em torno, de volta no corpo de iluminação e sobre a superfície sendo iluminada. A estrutura de superfície pode possuir um desenho homogêneo através da superfície do corpo de iluminação. Em uma outra realização preferida, o desenho da estrutura de superfície pode mudar ao longo do eixo principal de propagação da luz dentro do corpo de iluminação.
Em uma outra realização, a estrutura de superfície é construída por um número de meios de deflexão, sendo sucessivamente alinhados e cobrindo uma das superfícies do corpo de iluminação. Os meios de deflexão podem compreender, cada um, uma seção transversal, que é tipo dente de serra, inclinando-se para baixo à medida que a distância para o elemento luminoso aumenta, até um ponto em que a seção transversal sobe agudamente. Cada meio de deflexão pode possuir uma largura entre 10 micrometros e 10 mm, preferivelmente entre 30 μπι e 3 mm, mais preferivelmente entre 100 μιη e 1 mm. O ângulo entre o corpo de iluminação e o lado inclinado para baixo do meio de deflexão pode ser entre 0,1° e 5o, preferivelmente entre 0,2° e 3o, mais preferivelmente entre 0,25° e 2o. Ainda mais, o ângulo pode variar com respeito à distância ao elemento luminoso, sendo posicionado sobre uma das faces laterais do corpo de iluminação.
Preferivelmente, o elemento luminoso é pelo menos um dos seguintes: um LED, um OLED, uma lâmpada incandescente ou uma lâmpada fluorescente. Dependendo do tipo de uso do dispositivo de iluminação, um único ou diversos elementos luminosos podem ser usados. Um diodo emissor de luz (LED) é um dispositivo semicondutor que emite luz de espectro estreito incoerente (tipicamente da ordem de 10-20 nm) quando eletricamente polarizado na direção direta. A cor da luz emitida depende da composição e condição do material semicondutor usado. Ainda mais, LEDs de fósforo convertido podem ser usados. Nesse caso, também o fósforo influencia a cor da luz emitida. O diodo emissor de luz orgânico (OLED) é um tipo especial de um LED, no qual a camada emissora compreende um filme fino de certos componentes orgânicos. A vantagem do OLED é que este possui uma fonte de luz de grande área homogênea com custos baixos potencialmente e alta eficiência. Os OLEDs utilizam corrente fluindo através de um filme fino de material orgânico para gerar a luz. A cor da luz sendo emitida e a eficiência da conversão de energia da corrente para a luz são determinadas pela composição do material de filme fino orgânico. A cor da luz emitida pelo elemento luminoso pode também ser luz branca fria (luz branca com um grande conteúdo de luz azul comparada a luz branca quente) ou alguns dos elementos luminosos no caso da presença de diversos elementos luminosos emitem luz azul claro ou luz na faixa espectral próxima do ultravioleta, no sentido de alertar o usuário ou manter o usuário acordado.
Os OLEDs compreendem um material de substrato como uma camada portadora, que pode ser feita de vidro ou de um material orgânico, sobre esta camada de portadora usualmente uma camada fina de um Oxido de índio Estanho (ITO) é aplicada, formando o anodo. Ainda mais, diodos emissores de luz orgânicos consistem de pelo menos uma camada muito fina com uma espessura de camada de aproximadamente 5-500 nm de substâncias orgânicas. O OLED é regularmente completado com uma camada de alumínio formando o catodo, ao passo que a camada de alumínio apresenta uma espessura de aproximadamente 100 nm e então uma espessura como a camada ITO. Alumínio de tal espessura funciona como um espelho, de tal modo que a emissão é somente através do anodo de ITO transparente e o substrato transparente. Escolhendo um catodo transparente, a luz pode ser emitida através do catodo. Então, em uma realização preferida, o corpo de iluminação incorpora um OLED. Em outras palavras, neste caso, o corpo de iluminação contém o elemento luminoso. A pré condição para esta realização é que o OLED possua um catodo, que é transparente, de tal modo que o usuário visualiza a superfície iluminada através do corpo de iluminação. Pelo uso de uma camada de extração de luz, a luz artificial sendo gerada dentro do OLED e direcionada randomicamente, é defletida sobre a superfície.
Em uma realização preferida, o corpo de iluminação cobre uma área, respectivamente compreende um tamanho de no máximo 300 cm , preferivelmente menos que 100 cm2, mais preferivelmente menos que 10 cm. Se o dispositivo de iluminação é usado como uma luz de leitura, este deve ser pequeno e leve, de tal modo que possa ser convenientemente usado. Para alcançar este propósito, preferivelmente somente um LED em combinação com o corpo de iluminação e a camada de extração de luz será usado. Para obter um nível de luz agradável, a área de luz tem que ser pequena. Como a pesquisa da percepção mostrou, uma área de luz de cerca de 1 cm χ 5 cm já é conveniente para leitura. Como resultado, LEDs com um consumo de potência de menos de 30 mW, preferivelmente menor que 10 mW são suficientes para alcançar um nível de iluminação de preferivelmente 25-2000 lux, mais preferivelmente 50-250 ux e mais preferivelmente maior que 75 lux.
Preferivelmente, o dispositivo de iluminação compreende uma célula solar, convertendo fótons a partir do sol em eletricidade. A célula solar pode ser montada no elemento de alojamento para gerar eletricidade para energizar o elemento luminoso. Para armazenar a eletricidade, o dispositivo de iluminação pode compreender uma bateria, preferivelmente uma bateria recarregável. Pelo uso de uma célula solar, a invenção descreve uma lâmpada LED energizada pelo sol, energizada durante o dia e adequada para uso à noite, para ler no escuro. Ainda mais, a célula solar pode cobrir o corpo de iluminação e/ou a camada de extração de luz pelo menos parcialmente. Para esta realização, uma célula solar transparente, como uma célula de Graetzel, tem que ser usada, de tal modo que a célula solar não está atenuando o fluxo de luz, sendo refletido pela superfície iluminada.
Em uma realização preferida, o corpo de iluminação e/ou a camada de extração de luz compreende um material orgânico e/ou um polímero, preferivelmente que o corpo de iluminação e/ou camada de extração de luz compreenda um dos seguintes materiais: polietileno, poliamida, polipropileno, poliestireno, polimetilmetacrilato (PMMA) ou policarbonato (PC). O uso de placas poliméricas para o corpo de iluminação tem mostrado ser vantajoso. Os materiais enumerados possuem uma pequena atenuação do fluxo de luz, sendo injetados pelo elemento luminoso. Assim, um corpo de iluminação fino pode ser usado, o que resulta em um dispositivo de iluminação leve. Como um resultado da rigidez mecânica reduzida assim obtida, é possível curvar o dispositivo sobre uma área de leitura curva. Ainda mais, é possível dopar o corpo de iluminação polimérico com materiais de luminescência. Aqueles materiais de luminescência por um lado reforçam a dispersão da luz e por outro lado podem deslocar o comprimento de onda da luz. Pelo uso do material de luminescência apropriado, a luz de LEDs azuis baratas e eficientes pode ser convertida parcialmente em luz amarela, resultando em luz branca que é apropriada para leitura conveniente. Pela combinação da absorção/reemissão e adicionalmente dispersão do material de luminescência, aumenta a quantidade de luz direcionada sobre a superfície.
Para proteger o corpo de iluminação e a camada de extração de luz de impactos ambientais, uma realização preferida adicional descreve uma camada de proteção. A camada enumerada por último pode revestir o corpo de iluminação como um todo ou apenas partes deste, como a camada de extração de luz. Ainda mais, a camada de proteção pode compreender SiO2, HfO2 ou SiNx. Aqueles materiais são conhecidos como resistentes a arranhões e não afetados por impactos ambientais como unidade. Isto é especialmente importante, pois alguns polímeros são suscetíveis a hidrólise, de tal modo que o dispositivo de iluminação sem camada de proteção pode envelhecer devidos aos impactos ambientais.
Se o elemento luminoso é uma fonte do tipo pontual - como um LED - não cobrindo a face lateral inteira, áreas escuras no contorno direto do elemento luminoso podem ocorrer. Estas surgem devido ao fato de que, o elemento luminoso emite a luz artificial em um cone para o corpo de iluminação. Embora ocorra dispersão, as áreas nas bordas deste cone de luz não são plenamente iluminadas. Um modo de resolver este problema é colocando o elemento luminoso, não no centro, porém no canto de uma face lateral do corpo de iluminação. Para reduzir adicionalmente o efeito, a face lateral pode ser inclinada para construir uma faceta na qual o elemento luminoso é posicionado. Se a faceta inclinada possui um ângulo entre 30° e 60°, preferivelmente entre 40° e 50°, os melhores resultados são obtidos. Ainda mais, os cantos restantes do corpo de iluminação podem ser arredondados para obter uma configuração de iluminação uniforme. Para reforçar a saída de luz do dispositivo de iluminação, é preferível que as bordas do corpo de iluminação sejam cobertas com um meio refletivo como espelhos ou camadas de dispersão.
Em uma outra realização preferida, o dispositivo de iluminação compreende um desenho modulado. Assim, por exemplo, o corpo de iluminação pode ser destacado e/ou dobrado sobre uma articulação, posicionada no elemento de alojamento. Em uma outra realização, o corpo de iluminação pode - após ser destacado e/ou dobrado - ser contido no elemento de alojamento. Então, partes do dispositivo de iluminação podem ser protegidas, enquanto não em uso.
Em uma outra realização, o corpo de iluminação compreende adicionalmente material luminescente no sentido de afetar a propagação de luz quase paralela a superfície do fundo do corpo de iluminação. O material luminescente absorverá uma certa parte desta luz e reemitirá quase toda luz absorvida em uma direção diferente comparada com a direção incidente. Como um resultado, mais luz será emitida através da superfície do fundo do corpo de iluminação e menos luz deixará o corpo de iluminação através das faces laterais do corpo de iluminação.
Em uma outra realização, o material luminescente é arranjado em pelo menos uma cavidade, preferivelmente arranjado na proximidade da superfície do fundo do corpo de iluminação. Aqui, a luz redirecionada pelo meio de deflexão somente será afetada em uma porção menor, enquanto uma grande porção da luz propagando-se quase paralela à superfície do fundo do corpo de iluminação será absorvida e reemitida. Em uma realização mais preferida, as cavidades compreendem adicionalmente uma camada refletiva na direção da camada de extração de luz, no sentido de refletir luz reemitida na direção da superfície do fundo do corpo de iluminação.
O dispositivo de iluminação conforme usado como uma lâmpada de leitura pode ser colocado a uma certa distância da superfície iluminada ou o dispositivo de iluminação está geralmente superpondo-se à superfície sendo iluminada.
Para modificar o dispositivo de iluminação para um dispositivo como lâmpada de mesa ou dispositivo do tipo lanterna, a invenção descreve um elemento óptico. O elemento óptico usa aquela parte da luz artificial não alcançando e/ou não direcionada para a superfície. Assim, o elemento óptico é configurado para receber e direcionar pelo menos uma parte da luz artificial deixando o corpo de iluminação. Para alcançar este objetivo, o elemento óptico é um sistema óptico que pode ser formado de uma única ou diversas lentes e/ou espelhos. A luz artificial deixando o corpo de iluminação através de uma de suas superfícies externas, pode possuir uma distribuição difusa. O elemento óptico é capaz de refletir e/ou redimensionar o fluxo da luz artificial para obter um feixe não focalizado, focalizado, desfocado e/ou paralelo. Com a ajuda do elemento óptico, o dispositivo de iluminação descrito pode não ser usado como uma luz de leitura como também como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa com um elemento refletor como elemento óptico, habilitando iluminar um livro, preferivelmente um foco colimado não tão forte, ou um dispositivo do tipo lanterna com um elemento condensador como elemento óptico, preferivelmente provendo um foco colimado ou um feixe de luz paralelo.
Dependendo do tipo de uso, o elemento óptico, pode ser arranjado em diferentes superfícies externas do corpo de iluminação. Preferivelmente, o elemento óptico é arranjado em um lado longitudinal do corpo de iluminação, de tal modo que a luz artificial deixando estes lados longitudinais pode ser redimensionada. Como a luz artificial deixando o corpo de iluminação através do lado do fundo pode possuir apenas um pequeno ângulo de deflexão com respeito ao dispositivo de iluminação, é também possível que o elemento óptico colete e redimensione partes desta luz. Portanto, o elemento óptico pode possuir um tamanho maior que a altura do corpo de iluminação.
Em uma outra realização preferida, o elemento óptico é anexável de modo reversível ao corpo de iluminação. Isto habilita um usuário a utilizar o dispositivo de iluminação para duas finalidades diferentes. Por um lado, o dispositivo de iluminação pode ser usado como uma luz de leitura ou lâmpada de mesa, iluminando uma página de um livro. Por outro lado, é possível anexar o elemento óptico ao dispositivo de iluminação para obter um dispositivo do tipo lanterna, que é capaz de iluminar um foco arbitrário nas proximidades. Preferivelmente, o elemento óptico compreende um meio de prendedor, cujo meio de prendedor é concorrente com um segundo meio de prendedor do corpo de iluminação para fixar o elemento óptico ao corpo de iluminação. Através do uso de dois dos citados meios de prendedor é possível fixar facilmente o elemento óptico ao corpo de iluminação. Um usuário é capaz de anexar e/ou destacar o elemento óptico sem a necessidade de uma ferramenta ou outros elementos.
Em uma outra realização preferida, o elemento óptico compreende um elemento de lente intercambiável. Com a ajuda do elemento de lente intercambiável, a recepção e direcionamento de pelo menos uma parte da luz artificial pode ser ajustada. Assim, é possível conformar o fluxo de luz artificial de modos diferentes. Se necessário, um foco de luz focalizado é obtido ou o fluxo de luz pode ser arranjado de uma maneira paralela, para iluminar uma área maior. Preferivelmente, o elemento de lente intercambiável é formado por uma estrutura de LC (Cristal Líquido).
Em uma outra realização, com o elemento óptico como um elemento refletor, o elemento refletor é montado de forma móvel ao corpo de iluminação, de modo adequado a direcionar uma parte ajustável da luz artificial deixando o corpo de iluminação, a um objeto. A montagem móvel pode ser uma articulação, uma junção, um pino curvável ou grampo ou outras montagens conhecidas pelas pessoas especialistas na técnica, arranjadas entre o corpo de iluminação e o elemento refletor e/ou entre o citado meio de prendedor e o elemento refletor.
Em uma realização preferida, o elemento refletor compreende adicionalmente um elemento de espelho cobrindo a camada de extração de luz. Aqui, também a luz deixando o corpo de iluminação através da superfície da camada de extração de luz oposta ao lado faceando na direção do objeto a ser iluminado, também será direcionada para o objeto ou para o elemento refletor, reforçando o brilho da luz iluminando o objeto. O elemento de espelho pode ser arranjado no elemento de alojamento, corpo de iluminação ou no elemento refletor. O elemento de espelho pode ser anexável de forma reversível ao elemento refletor ou elemento do alojamento, ou como uma parte do elemento refletor anexável de forma reversível ao dispositivo de iluminação, juntamente com o elemento refletor. O elemento de espelho pode ser qualquer elemento mais ou menos planar com pelo menos uma superfície refletiva faceando na direção da camada de extração de luz para refletir a luz de volta para o corpo de iluminação. O elemento de espelho pode ser arranjado a uma certa distância do corpo de iluminação ou pode ser arranjado em contato direto no topo do corpo de iluminação.
Em uma realização alternativa, o dispositivo de iluminação é um dispositivo do tipo lanterna com o elemento óptico como um elemento condensador. A reconformação do fluxo de luz da luz artificial pode ser obtida com o elemento condensador compreendendo uma formação de superfície. A formação de superfície pode cobrir grandes partes do elemento condensador, especialmente aquelas parte de um elemento condensador que não estão em contato direto com o corpo de iluminação. Luz artificial deixando o corpo de iluminação através do lado longitudinal pode portanto, cruzar diretamente para o elemento condensador. O último elemento citado pode compreender um material condutor de luz, de tal modo que a luz artificial é guiada sem atenuação. O material condutor de luz do elemento condensador pode ser o mesmo usado para o corpo de iluminação.
A formação de superfície é capaz de focalizar ou conformar a luz artificial de uma maneira paralela. Para alcançar este objetivo, a formação de superfície pode compreender uma seção transversal que é do tipo dente de serra, inclinada para baixo à medida que a distância de um centro do elemento condensador aumenta. Cada elemento da formação de superfície pode possuir uma largura entre 10 micrometros e 10 mm, preferivelmente entre 30 μηι e 3 mm, mais preferivelmente entre 100 μηι e 1 mm. O ângulo de formação entre o elemento condensador e o lado de inclinação para baixo da formação de superfície pode ser entre 0,1° e 5o, preferivelmente entre 0,2° e 3o, mais preferivelmente entre 0,25° e 2o. Esta formação de superfície pode também ser arranjada de tal modo que forme uma lente do tipo de Fresnel.
Uma outra realização preferida, os elementos de iluminação compreendem meios de comutação adequados para operar os elementos de iluminação de um primeiro modo, com energia elétrica mínima (por exemplo, como uma luz de leitura) e em um segundo modo com energia elétrica mais alta (por exemplo, como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa ou um dispositivo do tipo lanterna). Meios de comutação adequados são conhecidos por pessoas especialistas na técnica, por exemplo, chave elétrica ou Ics.
O dispositivo de iluminação anteriormente mencionado, bem como componentes reivindicados e os componentes a serem usados de acordo com a invenção, nas realizações descritas, não estão sujeitos a quaisquer exceções especiais com respeito a tamanho, forma, seleção de material. O conceito técnico, bem como os critérios de seleção, que são conhecidos no campo pertinente podem ser aplicados sem limitações. Detalhes adicionais, características e vantagens do objeto da presente invenção são descritos nas sub reivindicações e na descrição a seguir das figuras respectivas - que são somente em forma de exemplo - mostram diversas realizações preferidas do dispositivo de iluminação de acordo com a presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Estas figuras são:
Figura 1 mostra uma primeira realização de um dispositivo de iluminação, de acordo com a invenção,
Figura 2 mostra o dispositivo de iluminação de uma outra perspectiva, compreendendo um elemento de alojamento e um corpo de iluminação,
Figura 3 é uma vista em perspectiva do corpo de iluminação,
Figura 4 mostra uma seção transversal do corpo de iluminação da Figura 3,
Figura 5 mostra uma segunda realização do dispositivo de iluminação (vista lateral),
Figura 6 é uma vista superior do dispositivo de iluminação da Figura 5,
Figura 7 mostra uma outra realização do dispositivo de iluminação, de acordo com a presente invenção,
Figura 8 mostra uma outra realização do dispositivo de iluminação,
Figura 9 mostra uma outra realização do dispositivo de iluminação com cantos arredondados do corpo de iluminação,
Figura 10 mostra um corpo de iluminação com cavidades compreendendo material luminescente,
Figura 11 mostra o corpo de iluminação com elemento refletor e elemento de espelho,
Figura 12 mostra o dispositivo de iluminação como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa com duas posições diferentes do elemento refletivo montado ajustavelmente,
Figura 13 mostra diferentes formas do elemento refletor das Figuras 11 e 12,
Figura 14 é uma vista em perspectiva do dispositivo de iluminação como um dispositivo do tipo lanterna com um elemento condensador, e
Figura 15 é uma vista lateral da montagem de um elemento óptico (aqui um elemento condensador) ao corpo de iluminação,
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
Na Figura 1, é mostrado um dispositivo de iluminação 10 para iluminar uma superfície. O dispositivo de iluminação 10 compreende um elemento luminoso 20 e um corpo de iluminação 30. O elemento luminoso 20 é arranjado subjacente a um elemento de alojamento 40, que suporta o corpo de iluminação 30. Na realização mostrada, o dispositivo de iluminação 10 é uma luz de leitura, usada para iluminar uma superfície geralmente plana, tal como um página de um livro, permanecendo subjacente ao corpo de iluminação 30. Para reduzir a possibilidade de perturbar outras pessoas, a emissão de luz artificial 21 além da superfície sendo iluminada, tem que ser mínima. Para alcançar este objetivo, o corpo de iluminação 30 compreende uma camada de extração de luz 50 configurada para receber e defletir a luz artificial 21a partir do elemento luminoso 20, sobre a superfície.
O elemento luminoso 20 é um LED, que injeta a luz artificial 21 no corpo de iluminação 30. O elemento luminoso 20 é conectado ao elemento de fixação 40, que pode ser uma placa de circuito impresso (PCB). Tais placas de circuito impresso são usadas para suportar mecanicamente e conectar eletricamente componentes eletrônicos, usando trajetos condutores, gravados quimicamente a partir de folhas de cobre laminadas sobre um substrato não condutor. Tais estruturas são conhecidas como sendo pouco dispendiosas e altamente confiáveis. Ainda mais, o LED pode ser conectado diretamente aos componentes eletrônicos, com auxílio da PCB. Opostos ao elemento luminoso 20, um acionador 62 e uma bateria 61 são instalados no elemento de alojamento 40. A bateria 61 é preferivelmente recarregável e fornece a corrente necessária para o elemento luminoso 20. O acionador 62 pode incluir um circuito amplificador de corrente e um circuito de geração de forma de onda e controle, que emite a forma de onda desejada. Também a amplitude, freqüência e relação de trabalho das formas de onda são ajustadas pelo circuito de geração de forma de onda e controle.
Para usar o dispositivo de iluminação 10 em regiões da Terra onde a energia elétrica é difícil de obter ou dispendiosa, uma célula solar 60 pode ser embutida no elemento de alojamento 40. A célula solar 60 converte fótons da luz solar em eletricidade, armazenada na bateria recarregável 61. Assim, se o dispositivo de iluminação 10 é exposto a luz solar durante o dia, o dispositivo de iluminação 10 pode ser usado no escuro. Para obter um dispositivo de iluminação 10 que, a despeito da célula solar 60 seja capaz de iluminar a superfície por um longo período de tempo, um elemento luminoso 20 com baixo consumo de potência é necessário. LEDs têm se mostrado apropriados, porque atingem o nível de luz suficiente com baixo consumo de potência.
Como tem sido dito, o objetivo da invenção é a iluminação uniforme da superfície, posicionada na realização mostrada subjacente ao corpo de iluminação 30. Como a luz artificial 21 é injetada a partir de um único elemento luminoso 20, posicionado em uma face lateral 36 do corpo de iluminação 30, a luz artificial 21 tem que ser defletida de tal modo que deixe o corpo de iluminação 30 através da face inferior 35, conforme mostrado pelas setas 21'. Para alcançar este objetivo, a camada de extração de luz 50 é montada na superfície superior do corpo de iluminação 30. Na realização mostrada, a camada de extração de luz 50 e o corpo de iluminação 30 são uma peça, feita do mesmo material.
Na Figura 2, é mostrada uma vista de cima do dispositivo de iluminação 10. A superfície a ser iluminada pelo dispositivo de iluminação 10 está no plano dos desenhos. Embora usando um LED com um consumo de potência abaixo de 10 mW, o nível de iluminação deveria alcançar pelo menos 25 lux. Portanto, é apropriado que o tamanho do corpo de iluminação 30 seja limitado. Preferivelmente, o corpo de iluminação 30 possui uma extensão 32 entre 30 mm e 150 mm, mais preferivelmente entre 50 mm e 100 mm. Em adição, o corpo de iluminação 30 deveria possuir uma largura 33 entre 5 mm e 40 mm, mais preferivelmente entre 10 mm e 20 mm para iluminação somente com um LED. A extensão 32 e a largura 33 do corpo de iluminação 30 deveriam resultar em um tamanho de pelo menos 100 cm , mais preferivelmente menos que 50 cm e mais preferivelmente menos que 10 cm . Em adição, a altura do corpo de iluminação 30 deveria não exceder 40 mm, mais preferivelmente deveria não exceder 10 mm e mais preferivelmente deveria não exceder 5 mm. A altura mínima do corpo de iluminação 30 é determinada pelas dimensões do(s) LED(s) usado(s). O uso de mais de um LED para injetar a luz artificial 21 no corpo de iluminação 30 é parte explícita da invenção.
Para reduzir a quantidade de luz artificial 21, não sendo defletida sobre a superfície, porém dispersa na vizinhança, a invenção descreve a camada de extração de luz 50. A configuração da camada de extração de luz 50 é mostrada nas Figuras 3 e 4, ilustrando somente o corpo de iluminação 30. A luz artificial 21 é injetada a partir do lado esquerdo no corpo de iluminação 30. Para defletir a luz artificial 21 sobre a superfície sendo posicionada subjacente ao corpo de iluminação 30, a camada de extração de luz 50 possui uma estrutura de superfície. Esta estrutura de superfície compreende diversos meios de deflexão 51, que são arranjados de uma maneira consecutiva. Na Figura 4, é mostrada uma magnificação de uma seção transversal do corpo de iluminação 30. A luz artificial 21 entra no corpo de iluminação 30 a partir do lado esquerdo. Cada meio de deflexão 51 possui uma seção transversal como dente de serra com um flange 53 subindo abruptamente a partir do corpo de iluminação 30. Subseqüentemente, o meio de deflexão 51 possui uma face 52, que se inclina para baixo à medida que a distância ao elemento luminoso 20 aumenta. Assim, é construída uma estrutura do tipo dente de serra, possuindo uma forma triangular. A face 52, possui um ângulo 54, medido com respeito à extensão longitudinal do corpo de iluminação 30. Dependendo do comprimento de onda da luz artificial 21, e do índice de refração do material usado para o corpo de iluminação 30, o ângulo 54 deveria ser entre 0,1° a 5o, preferivelmente entre 0,25° e 2o. Como o índice de refração do ar em torno difere do índice de refração do material do corpo de iluminação 30, ocorre reflexão interna total. Então, a luz artificial 21 encontrando o ar - o contorno do corpo de iluminação 30/camada de extração de luz 50 pode ser refletido, deixando o corpo de iluminação 30, principalmente através da superfície do fundo 35. Além da estrutura do tipo dente de serra mostrada, o meio de deflexão 51 pode possuir diversas seções transversais diferentes. E importante que uma face 52 seja posicionada a um ângulo 54 através do elemento luminoso 20, de tal modo que uma área de deflexão do tipo espelho seja estabelecida.
Nas Figuras 5 e 6, uma outra realização do dispositivo de iluminação 10 é mostrada, possuindo uma célula de bateria em forma de moeda recarregável 61, posicionada dentro do elemento de alojamento 40. Para ligar e desligar o dispositivo de iluminação 10, uma chave 65 é montada em uma extremidade do elemento de alojamento 40. Esta realização tem a vantagem de que o uso de uma célula de bateria em forma de moeda reduz a espessura global do dispositivo de iluminação 10. Portanto, é possível pressionar a chave 65 para ativar o dispositivo de iluminação 10 de uma maneira conveniente. Em contraste com o dispositivo de iluminação 10, a célula solar 60 é uma estrutura do tipo folha, contribuindo somente com uma pequena quantidade para a altura total. Como nas realizações descritas acima, a camada de extração de luz 50 e o corpo de iluminação 30 são uma peça, construída de um material orgânico, tal como uma placa de guia de luz polimérica. As placas citadas por último são transparentes e possuem uma baixa atenuação para luz na faixa de comprimento de onda visível. Ainda mais, corpos de iluminação 30 feitos a partir de uma placa polimérica podem ser facilmente dopados com materiais de luminescência. Aqueles materiais luminescentes podem absorver a luz artificial 21 e emiti-la novamente com um comprimento de onda diferente. Ainda mais, o material de luminescência pode contribuir para a dispersão da luz artificial 21 emitida pelo elemento luminoso 20. A dispersão conduz a um componente de luz adicional sendo defletido sobre a superfície a ser iluminada.
Na Figura 7, uma outra realização do dispositivo de iluminação 10 é mostrada. Em contraste com os dispositivos de iluminação 10, descritos, a chave 65 é localizada sobre uma das faces laterais do elemento de alojamento 40. Isto aumenta o uso conveniente do dispositivo de iluminação 10. Ainda mais, a célula solar 60 é posicionada sobre o corpo de iluminação 30. Para visualizar um texto, sendo coberto pelo corpo de iluminação 30, este último bem como a camada de extração de luz 50 têm que ser transparentes à luz artificial 21, refletidas pela superfície. Para obter esta característica, a célula solar 60, cobrindo a camada de extração de luz 50, tem também que ser transparente para a luz artificial 21. Pelo uso de uma célula fotoeletroquímica, como uma célula de Graetzel, uma célula solar 60 transparente pode ser estabelecida. Esta realização tem a vantagem de que o tamanho do elemento de alojamento 40 pode ser fortemente reduzido. Como a célula solar 60 cobre o corpo de iluminação 30, não há necessidade de um grande elemento de alojamento 40, pois todos os componentes restantes - por exemplo, bateria 61, elemento luminoso 20 - são de pequeno tamanho comparados à célula solar 60. Ainda mais, o dispositivo de iluminação 10 possui um elemento de cobertura 70 protegendo o dispositivo de iluminação 10 de impactos ambientais como umidade. O elemento de cobertura 70 pode ser feito de borracha, revestindo o elemento de alojamento 40 e/ou partes do corpo de iluminação 30.
Na Figura 8, uma outra realização do dispositivo de iluminação 10 é mostrada. Desviando-se das realizações acima descritas, o elemento de alojamento 40 é arranjado em uma das faces laterais longas 36 do corpo de iluminação 30 retangular. O elemento luminoso 20 é posicionado sobre uma das faces 36' do lado menor do corpo de iluminação 30. O dispositivo de iluminação 10 é equipado com a célula solar 60 e a chave 65, já descrita acima. Devido ao fato de que o elemento luminoso 20 é arranjado sobre uma das faces 36' do lado pequeno do corpo de iluminação 30, e devido à divergência limitada da luz, emitida pelo elemento luminoso 20, a luz artificial 21 possui uma distribuição do tipo cone, deixando uma área escura 22. Apenas uma quantidade muito pequena de luz artificial 21 alcançará esta área escura 22, devido à dispersão dentro do corpo de iluminação 30. Para reduzir esta área escura 22 perturbadora, o elemento luminoso 20 pode ser montado em um dos cantos 31 do corpo de iluminação 30, conforme mostrado na Figura 9. Nesta realização, um canto 31 do corpo de iluminação 30 está sendo facetado a um ângulo entre 30° a 60°. Em adição, os cantos restantes 31' são arredondados para produzir uma configuração de iluminação mais uniforme. Como pode ser visto pelos raios de luz da luz artificial 21, não ocorrerão áreas escuras 22 no corpo de iluminação 30. Ao contrário, uma iluminação muito uniforme do corpo de iluminação 30 é gerada, habilitando um usuário a ler convenientemente um texto, sendo coberto pelo corpo de iluminação 30.
O corpo de iluminação 30 pode compreender material luminescente 37 no sentido de absorver luz artificial 21 propagando-se quase paralela à superfície do fundo 35 do corpo de iluminação 30 e novamente emitir esta luz em uma direção diferente comparada à direção incidente. Esta condição é quase sempre satisfeita se o material luminescente emite luz isotropicamente. Se partículas luminescentes com emissão anisotrópica são usadas, a distribuição de ângulo da luz re-emitida pode ser adicionalmente alinhada na direção da superfície do fundo 35. O material luminescente 37 pode ser homogeneamente disperso no corpo de iluminação 30 e/ou arranjado em cavidades 38, conforme mostrado na Figura 10. As cavidades podem ter qualquer forma, a forma retangular da vista lateral mostrada na Figura 10 é somente um exemplo possível. O material luminescente deveria ter forte absorção na faixa espectral da luz emitida por pelo menos um ou mais dos elementos luminosos 20. Exemplos possíveis de materiais luminescentes 37 são lumogens orgânicos da BASF ou material inorgânico tal como Y3Al5O12:Ce ou (Sr, Ba)2SiO4:Eu. O material 37 é preferivelmente um material inorgânico, que pode ser facilmente dissolvido no corpo de iluminação 30. Pelo menos alguns dos elementos luminosos podem emitir luz azul e/ou próximo de UV, no sentido de habilitar uma re-emissão de luz pelo material luminescente com comprimentos de onda dentro de todo o espectro visível. Para obter uma luz branca homogênea, a quantidade de material luminescente tem que ser ajustada cuidadosamente como uma função da distância dos elementos luminosos e da forma do corpo de iluminação. O material luminescente pode ser usado para obter qualquer cor desejada da luz artificial 21 deixando o corpo de iluminação 30. É preferível ajustar a quantidade de propriedades ópticas do material 37 no sentido de emitir luz fria azul 21 para alertar melhor o usuário e manter o usuário mais alerta. Para evitar que a luz luminescente atinja o usuário diretamente, pode-se cobrir as cavidades 38 com uma camada refletiva 39 sobre o lado faceando na direção da camada de extração de luz 50. O tamanho das cavidades 38 deveria ser pequeno o bastante para ser invisível para o usuário, para não perturbar significativamente, a luz refletida da superfície iluminada.
O corpo de iluminação 30 com um elemento refletor 90' e um elemento de espelho 94 é mostrado na Figura 11. Para operar o dispositivo de iluminação como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa, o elemento refletor 90' é essencial. O elemento de espelho 94 pode ser adicionado ao dispositivo de iluminação 10 para reforçar o brilho da luz 21' refletida a partir do elemento refletor 90', para iluminar um objeto. O elemento refletor reflete pelo menos uma parte da luz artificial 21 deixando o corpo de iluminação 30 através da superfície do fundo 35 do corpo de iluminação 30, na direção de um objeto a ser iluminado pela luz 21'. A quantidade de luz refletida 21' depende das propriedades geométricas do corpo de iluminação 30 e do elemento refletor 90' bem como da posição do ângulo entre a superfície refletiva do elemento refletor 90' em relação à superfície do fundo 35. Para reforçar o brilho da luz 21', um elemento de espelho 94 pode ser arranjado acima da camada de extração de luz 50. Uma parte da luz propagando-se através do corpo de iluminação 30 deixa o corpo de iluminação 30 através da superfície da camada de extração de luz 50. Esta luz não será refletida pelo elemento refletor 90' no caso de nenhum elemento de espelho presente 94. O elemento de espelho 94 presente refletirá de volta a luz 21 no corpo de iluminação 30, para deixar o corpo de iluminação 30 através da superfície do fundo 35. O elemento de espelho pode ser arranjado em uma certa distância do corpo de iluminação. Entretanto, para prover um dispositivo compacto, esta distância deveria ser pequena. Alternativamente, o elemento de espelho 94 pode ser arranjado em contato direto com a camada de extração de luz 50. Em uma realização preferida, o elemento de espelho 94 apresenta uma estrutura de superfície adaptada à estrutura de superfície 51, 52, 53 da camada de extração de luz 50, para se ajustar no topo da camada de extração de luz 50.
Para ser capaz de operar o dispositivo de iluminação como uma luz de leitura e sob solicitação como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa, o elemento de espelho 94 deveria ser montado reversivelmente no corpo de iluminação 30, no elemento de alojamento 40 e/ou no elemento refletor 90'. A montagem reversível do elemento de espelho 94 pode ser obtida por meios mecânicos tais como meios de grampo 91, 93 conforme mostrado na Figura 15 (para a montagem do elemento óptico) ou outras soluções mecânicas ou pode ser obtido via uma superfície adesiva do elemento de espelho 94. Pessoas especialistas na técnica também considerarão meios de montagem alternativos.
Figura 12 mostra o dispositivo de iluminação 10 como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa com duas diferentes posições do elemento refletor 90'. Um dispositivo de iluminação 10 a ser usado como uma lâmpada de leitura e como um dispositivo do tipo lâmpada de mesa sob solicitação, a forma do elemento de alojamento 40 deveria ser adequada para posicionar de forma estável o dispositivo de iluminação 10 em uma posição vertical, conforme mostrado na Figura 12. Isto poderia ser obtido com um tamanho de base suficientemente grande do alojamento 40 e/ou um peso suficientemente grande do alojamento comparado aos componentes anexados, tal como o corpo de iluminação 30, elemento refletor 90' e opcionalmente o elemento de espelho 94. Para ajustar a área iluminada pela luz 21', o elemento refletor 90' é ajustavelmente montado ao dispositivo de iluminação 10, por exemplo, através de uma articulação entre o elemento refletor 90' e o corpo de iluminação 30, para ajustar o ângulo entre estes dois elementos ao valor desejado. Pessoas especialistas na técnica também considerarão outras montagens ajustáveis, habilitando um ângulo ajustável entre o elemento refletor 90' e o dispositivo de iluminação 10, preferivelmente o corpo de iluminação 30. O ângulo entre a superfície do fundo 35 e a superfície do elemento refletor 90' pode variar entre 0 e 360°, preferivelmente entre 0 e 180°, mais preferivelmente entre 90 e 180°.
Em uma outra realização, a superfície refletiva do elemento refletor 90' configurada para receber e direcionar pelo menos uma parte da luz artificial 21, 21' deixando o corpo de iluminação para uma outra direção pode ser posicionada em contato direto com a superfície do fundo 35 do corpo de iluminação 30, nesta configuração, a luz artificial 21 será refletida na direção da camada de extração de luz 50 para deixar o corpo de iluminação 30 através da superfície da camada de extração de luz 50 oposta à superfície do fundo 35. Neste caso (sem um elemento de espelho 94) o dispositivo de iluminação 10 atua simultaneamente como uma lâmpada de leitura iluminando um objeto via luz 21 deixando o corpo de iluminação 30 através da superfície do fundo 35, não coberta pela superfície refletiva do elemento refletor 90' e como uma fonte de luz para outras finalidades de iluminação (por exemplo, iluminação de ambiente) via luz 21 deixando o corpo de iluminação 30 através da superfície oposta à superfície do fundo 35 coberta pela superfície refletiva do elemento refletor 90'.
Em uma realização alternativa, a mesma funcionalidade descrita acima pode ser obtida com um espelho permanentemente arranjado em uma parte da superfície do fundo 35, que é comutável entre um modo transparente e um modo refletivo. Tais espelhos comutáveis são, por exemplo, camadas de cristal líquido comutáveis eletricamente. O efeito da luz emitida através da superfície da camada de extração de luz pode ser adicionalmente reforçado para fins de escrita, se papel luminescente é iluminado por luz azul e/ou UV emitida por alguns dos elementos luminosos 20.
Figura 13 mostra exemplos de diferentes formas possíveis do elemento refletor 90' tais como elementos refletores 90' micro-estruturados, curvos ou segmentados. Uma forma planar é também possível (não mostrada aqui).
Na Figura 14, o efeito do elemento condensador 90 é mostrado. A luz artificial 21 está entrando no corpo de iluminação 30 a partir do lado esquerdo.
Partes da luz artificial 21 penetrarão na camada de extração de luz 50 e deixarão o corpo de iluminação 30 através de seu lado superior. Outras partes da luz artificial 21 serão marginalmente defletidas pela camada de extração de luz 50 e deixarão o corpo de iluminação 30 através da superfície do fundo 35 sobre um pequeno ângulo. Uma terceira parte da luz artificial 21 deixará o corpo de iluminação 30 através da face lateral 36. Esta última e - dependendo do tamanho do elemento condensador 90 - uma fração dela porém uma parte nomeada da luz artificial 21 entrará portanto, no elemento condensador 90. Como o elemento condensador 90 compreende um material condutor de luz, a luz artificial 21 não será atenuada. A superfície externa do elemento condensador 90 compreende uma formação de superfície 91, configurada para receber e defletir a luz artificial 21 coletada. A formação de superfície 91 possui a capacidade de conformar o fluxo da luz artificial 21', deixando o elemento condensador 90, para um fluxo focalizado ou paralelo - conforme mostrado aqui. Portanto, o dispositivo de iluminação 10 pode ser usado como uma lanterna.
Para obter a capacidade de usar o dispositivo de iluminação 10 como lanterna, um elemento condensador 90 é descrito. Na Figura 15, uma seção transversal do elemento condensador 90 é mostrada, a qual está conectada a um lado longitudinal 36 do corpo de iluminação 30. A luz artificial 21, sendo injetada no corpo de iluminação 30, e não sendo ou sendo apenas marginalmente defletida pela camada de extração de luz 50, pode deixar o corpo de iluminação 30 sem iluminar a superfície 101 conforme pretendido. Para usar esta parte da luz artificial 21, o elemento condensador 90 compreende um material condutor de luz, configurado para receber e direcionar pelo menos uma parte da luz artificial 21. Portanto, o elemento condensador 90 compreende uma formação de superfície 91, que possui, no exemplo mostrado, uma estrutura do tipo dente de serra. Esta formação de superfície 91 pode também formar uma lente do tipo de Fresnel, para focalizar a luz artificial deixando o elemento condensador 90. Ainda mais, o elemento condensador 90 pode compreender um meio de grampo 92, onde o meio de grampo 92 é concorrente com um segundo meio de grampo 93 do corpo de iluminação 30. Através de uma conexão do meio de grampo 92 com o segundo meio de grampo 93, o elemento condensador 90 é fixável de forma reversível ao corpo de iluminação 30.
LISTA DE NUMERAIS
10 dispositivo de iluminação 20 elemento luminoso 21,21' luz artificial 22 área escura 30 corpo de iluminação 31,31' canto do corpo de iluminação 30 32 extensão do corpo de iluminação 30 33 largura do corpo de iluminação 30 35 superfície do fundo do corpo de iluminação 30 36, 36' face lateral do corpo de iluminação 30 37 material luminescente 38 cavidade 39 camada refletiva 40 elemento de alojamento 50 camada de extração de luz 51 meio de deflexão 52 face do meio de deflexão 51 53 flange do meio de deflexão 51 54 ângulo 60 célula solar 61 bateria 62 acionador 65 chave 70 elemento de cobertura 90 elemento condensador 90' elemento refletor 91 formação de superfície 92 meio de grampo 93 segundo meio de grampo 94 elemento de espelho
Claims (20)
1. Dispositivo de iluminação (10) para iluminar uma superfície, com um elemento luminoso (20) e um corpo de iluminação (30), onde o elemento luminoso (20) emite uma luz artificial (21,21'), um elemento de alojamento (40) compreende o elemento luminoso (20) e suporta o corpo de iluminação (30), o corpo de iluminação (30) compreende um material condutor de luz transparente, adequado para iluminar a superfície situada subjacente, caracterizado pelo fato de que o corpo de iluminação (30) compreende uma camada de extração de luz (50), configurada para receber e defletir a luz artificial (21, 21') do elemento luminoso (20) sobre a superfície.
2. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de extração de luz (50) é transparente para a luz artificial (21, 21'), refletida pela superfície, e que a camada de extração de luz (50) é transparente à luz ambiente, caindo sobre a camada de extração de luz (50).
3. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada de extração de luz (50) cobre uma das superfícies (35, 36, 36') do corpo de iluminação (30), preferivelmente que o corpo de iluminação (30) e a camada de extração de luz (50) sejam uma peça.
4. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a camada de extração de luz (50) compreende uma estrutura de superfície, preferivelmente que a estrutura de superfície seja do tipo dente de serra, compreendendo um ângulo (54) entre -0,1° a 5o, preferivelmente um ângulo (54) entre 0,2° a 3 o, mais preferivelmente um ângulo (54) entre 0,25° a 2o.
5. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de iluminação compreende um único ou diversos elementos luminosos, onde o elemento luminoso é um LED ou um OLED.
6. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de iluminação (10) compreende uma célula solar (60), preferivelmente que a célula solar (60) cubra pelo menos parcialmente a camada de extração de luz (50), e/ou uma bateria (61), preferivelmente uma bateria de armazenagem recarregável ou super capacitor.
7. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o corpo de iluminação (30) e/ou a camada de extração de luz (50) compreendem um polímero, preferivelmente que o corpo de iluminação (30) e/ou camada de extração de luz (50) compreendam um dos seguintes materiais: polietileno, poliamida, polipropileno, poliestireno, polimetilmetacrilato (PMMA) ou policarbonato (PC), mais preferivelmente que o corpo de iluminação (30) e/ou a camada de extração de luz (50) sejam dopados com material luminescente.
8. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o corpo de iluminação (30) e/ou a camada de extração de luz (50) são cobertos de uma camada de proteção, preferivelmente que a camada de proteção compreenda SiO2, HfO2 ou SiNx.
9. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento luminoso (20) é posicionado em um canto (31, 31') do corpo de iluminação (30), preferivelmente que o canto (31,31') esteja sendo facetado a um ângulo entre 30° a 60°, preferivelmente entre 40° a 50°.
10. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o corpo de iluminação (30) compreende adicionalmente material luminescente (37).
11. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material luminescente (37) é arranjado em pelo menos uma cavidade (38), preferivelmente arranjado na proximidade da superfície do fundo (35) do corpo de iluminação (30).
12. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de iluminação (10) compreende um elemento óptico (90, 90'), preferivelmente um elemento condensador (90) ou um elemento refletor (90'), onde o elemento óptico (90, 90') é configurado para receber e direcionar pelo menos uma parte da luz artificial (21, 21') deixando o corpo de iluminação (30).
13. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento óptico (90, 90') é arranjado sobre uma face longitudinal do corpo de iluminação (30).
14. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer reivindicação 12 a 13, caracterizado pelo fato de que elemento óptico (90, 90') é reversivelmente anexável ao corpo de iluminação (30), preferivelmente que o elemento óptico (90) compreenda um meio de grampo (92), onde o meio de grampo (92) é concorrente com um segundo meio de grampo (93) do corpo de iluminação (30), para anexar o elemento óptico (90, 90') ao corpo de iluminação (30).
15. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer reivindicação 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o elemento óptico (90, -90') compreende um elemento de lente intercambiável, preferivelmente que o elemento de lente intercambiável seja formado por uma estrutura de LC (cristal líquido).
16. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer reivindicação 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o elemento óptico (90, -90') é um elemento refletor (90') que é montado de forma móvel ao corpo de iluminação (30), adequado para direcionar uma parte ajustável da luz artificial (21,21') deixando o corpo de iluminação (30) para um objeto.
17. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o elemento refletor (90') compreende adicionalmente um elemento de espelho (94) cobrindo a camada de extração de luz (50).
18. Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer reivindicação 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o elemento óptico (90, 90') é um elemento condensador (90), que compreende uma formação de superfície (91), preferi velmente que a formação de superfície (91) seja do tipo dente de serra, compreendendo um ângulo de formação entre 0,1° e 5o, preferivelmente entre 0,2° e 3o, mais preferivelmente entre 0,25° e 2o, mais preferivelmente que a formação de superfície (91) forme uma lente do tipo de Fresnel.
19.
Dispositivo de iluminação (10) de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de iluminação (10) compreende meios de comutação adequados para operar o elemento luminoso (20) em um primeiro modo, com energia elétrica mínima e em um segundo modo com energia elétrica mais alta.
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