ES2339209A1

ES2339209A1 - Sistema optico movil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de leds mediante un desplazamiento longitudinal del sistema optico.

Info

Publication number: ES2339209A1
Application number: ES200803238A
Authority: ES
Inventors: Lucas Garcia Rodriguez
Original assignee: Lledo Iluminacion SA
Current assignee: Lledo Iluminacion SA
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2010-05-17
Anticipated expiration: 2028-11-10
Also published as: ES2339209B1

Abstract

La presente invención consiste en un sistema óptico formado por una placa de LEDs dispuestos longitudinalmente y equidistantes unos de otros y una pieza óptica móvil constituida por una tira periódica, con periodo igual a la distancia entre LEDs, formada por secuencias de lentes con distribuciones lumínicas diferentes, que permite seleccionar el tipo de lente que recoge la luz proveniente del LED, y, consecuentemente, el haz luminoso resultante.

Description

Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico.

La presente invención consiste en un sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico, especialmente destinado al campo de la iluminación.

Antecedentes de la invención

Los inicios de la tecnología LED se sitúan en 1962 con un desarrollo práctico de un LED. En 1968 se introdujo en el mercado el primer LED rojo que proporcionaba 0.001 lm. Más de 30 años transcurrió para la aparición en el mercado del LED verde, azul y blanco. Desde los orígenes de la tecnología los LED ha experimentado un progreso espectacular análogo al predicho por Ley de Moore para la tecnología de silíceo. La tendencia en la evolución de la tecnología LED es apuntada por la Ley de Haitz, que indica que en los últimos 34 años se ha doblado el flujo del LED cada 18-24 meses.

Los esfuerzos principales han sido dirigidos a la fabricación en masa de LEDs que proporcionen un elevado flujo mediante la mejora de su eficacia (lm/W) y el aumento del amperaje con el que se puede alimentar el LED. En menos de 8 años la evolución del flujo ha sido de 17 lm para un LED blanco de Lumiled a 400 lm con 2A (Nichia, diciembre 2006). El desarrollo en la tecnología LED está abriendo muchos mercados en displays, automoción, móviles, cámaras digitales, y aplicaciones de iluminación.

Estado de la tecnología

El desarrollo de LEDs de alta potencia posibilita aplicaciones de iluminación que anteriormente no eran posibles con las fuentes de luz convencionales. Una de las tipologías de luminarias LEDs más rápidamente introducidas en el mercado consiste en una tira lineal de LEDs con una óptica por LED que permite dirigir la luz. Este tipo de luminarias son estrechas, largas y poseen un buen control de la distribución de la luz. Los fabricantes, generalmente, ofrecen distintos modelos de la misma luminaria que difieren unas de otras en la óptica que es integrada, puesto que distintas ópticas permiten distintas aplicación en iluminación. Las ópticas existentes son estáticas, es decir, se integran en la luminaria de forma fija, mediante adhesivos, tornillos u otra solución mecánica similar.

Objeto de la invención

El objeto de la invención consiste en conferir a esta tipología de luminarias la posibilidad de modificar la distribución del haz de luz mediante una óptica móvil. Además, esta lente posibilita un abaratamiento en los costes de montaje del sistema óptico.

Ventajas de la invención

La presenta invención permite:

\bullet: modificar la distribución de la luz radiada por el sistema mediante un desplazamiento de su componente óptico.

\bullet: reducir costes de montaje, pues la óptica puede ser integrada en el sistema fácilmente, y ésta es empleada para varios LEDs, al contrario de la solución general del mercado, que exige para cada LED montar su óptica.

Descripción de los diseños

Para una mejor comprensión de la presente memoria se acompañan los dibujos adjuntos que muestran ejemplos de realización, no limitativo, del objeto de la invención y en los que:

Figura 1. Se muestra un esquema del sistema propio de la invención en el que se presenta una óptica constituida por una tira de N secuencias de lentes (1) y una placa LED (2) con N LEDs (3) dispuestos longitudinalmente a una distancia D entre ellos. Las secuencias están constituidas por H lentes con distinta distribución de luz dispuestos en el orden L(1), L(2), ..., L(H). En la Figura 1a la tira de lentes está posicionada de forma que las lentes L(1) trabajan ópticamente, proporcionando un haz determinado. En la Figura 1b la tira de lentes se ha desplazado cierta distancia a la izquierda de forma que las lentes L(2) recogen y dirigen la luz de los LEDs, obteniendo un haz de salida específico de estas lentes.

Figura 2. Muestra un detalle de una lente (1) que ha sufrido un corte transversal (4) que permite un desplazamiento horizontal de la lente sin colisión con el LED. En la Figura 2a se presenta una vista de perfil de la lente cortada y el LED. En la Figura 2b se muestra la lente y el LED tridimensionalmente, en donde se aprecia el corte. Éste no repercute significativamente en la eficiencia ni en la distribución de la luz radiada cuando está diseñado correctamente, con unas dimensiones del LED, de la lente y del corte apropiadas. El diseño de un sistema óptico basado en la presente invención puede desarrollarse con estos cortes en la óptica, dependiendo de la óptica y el tipo de LED, para posibilitar el desplazamiento de la tira de lentes.

Figura 3. Se presenta un ejemplo de realización particular de la invención en un sistema completo. El sistema está compuesto por una tira de lentes (5) fabricadas en una única pieza, una placa electrónica con 4 LEDs en su interior, un perfil de extrusión de aluminio (6) y dos tapas (7).

Figura 4. Muestra la sección transversal de un ejemplo de realización particular de la invención en un sistema completo. La óptica está sujeta por unas lengüetas (8) insertadas en dos carriles (9) del perfil de aluminio.

Figura 5. Muestra una vista de sección que posibilita ver el interior de un ejemplo de realización particular de la invención en un sistema completo. Se observa que las tapas (7) enmascaran la lente extrema (10) que no es usada ópticamente. Existe un hueco libre interno que posibilita el desplazamiento de la tira de lentes igual a la mitad de la distancia entre LEDs. En la Figura 5a se presenta el sistema en su configuración de haz extensivo, en donde las lentes extensivas (11) dirigen la luz de los LEDs, con la óptica desplazada a la derecha. En la Figura 5b se presenta el sistema en su configuración de haz intensivo, con la óptica desplazada a la izquierda de forma que las lentes intensivas (12) trabajan ópticamente.

Descripción de la invención

La invención consiste en un sistema óptico formado por una placa (2) de LEDs (3) dispuestos longitudinalmente y equidistantes, y una tira (5) constituida por una secuencia de lentes dispuestas longitudinalmente con distinta distribución de haz luminoso. Esta secuencia se repite longitudinalmente de forma periódica con periodo igual a la distancia entre LEDs, de tal forma que la luz de los LEDs siempre está controlada por lentes que proporcionan la misma distribución luminosa. El sistema óptico es móvil, de manera que es posible conferir un desplazamiento longitudinal a la tira de lentes para escoger el tipo de lente que es usado en el control de la luz. De esta forma, el sistema permite seleccionar el haz luminoso según las necesidades.

Sea N el número de LEDs dispuestos longitudinalmente en una placa electrónica y D la distancia entre LEDs. Denominaremos a cada LED como LED_{i} pudiendo ser i = 1,..., N. Sea H el número de los distintos tipos de haces luminosos seleccionables en el sistema óptico. Cada tipo de haz es proporcionado por un tipo de lente determinado. Así, el sistema tiene H tipos de lentes, que denominaremos L(1), L(2), ..., L(H). Por ejemplo, para un sistema con dos tipos de haces, L(1) puede ser una lente de haz intensivo y L(2) una lente de haz extensivo. La óptica objeto de la invención está constituida por NxH lentes individuales. Las lentes estarán dispuestas longitudinalmente en una secuencia dada por el siguiente orden: L(1), L(2), ..., L(H-1), L(H). Esta secuencia se repite periódicamente con periodo D. De esta forma, la luz de cada LED es dirigida sólo por un tipo de lente mientras que los restantes tipos de lentes de la secuencia se encuentran entre las lentes que trabajan ópticamente con los LEDs. El sistema óptico constituido por la secuencia de lentes puede ser desplazado longitudinalmente con respecto a la placa LEDs. Este desplazamiento permite seleccionar el tipo de lente que controla la luz proveniente de los LEDs y, por consiguiente, la distribución de luz resultante. En la Figura 1 se expone el esquema del presente sistema óptico.

Para LEDs que poseen una superficie plana en la salida de luz, generalmente, no es necesario realizar ninguna modificación a las geometrías de las lentes estándar, puesto que no hay colisión entre las lentes y el LED por el desplazamiento que permite seleccionar el haz. Sin embargo, la mayor parte de los LEDs de alta potencia del mercado poseen una pre-lente que no es plana -semejante a una gota-. Esta se posiciona internamente a las lentes del mercado, habitualmente.

El diseño de las lentes que constituyen la óptica ha de permitir una traslación de la misma sin colisión con el propio LED. Por ello, en ciertos casos, dependiendo del tipo de diseño óptico de la lente y del tipo de LED, es preciso realizar unos cortes longitudinales (4) en la propia lente con el objeto de permitir el desplazamiento del sistema descrito, tal y como se muestras en la Figura 2. Estos cortes no influyen significativamente en la eficiencia óptica del sistema ni en la distribución de la luz radiada, cuando éste está diseñado correctamente, con unas dimensiones del LED, de la lente y del corte apropiadas.

Descripción de una realización particular

A continuación, como ejemplo no limitativo, en las Figura 3, 4 y 5 se muestra un sistema completo que implementa la invención descrita. Éste está formado por una placa LED (2) con 4 LEDs (3) integrados en un perfil de aluminio (6). La óptica (5) es implementada mediante una sola pieza de metacrilato transparente constituida por ocho lentes dispuestas longitudinalmente, cuatro de ellas de haz extensivo (11) y las otras cuatro de haz intensivo (12), del tal forma que los tipos de lentes se alternan a lo largo de la tira. Es decir, el orden de las lentes es el siguiente: (Lente de haz extensivo 11), (Lente de haz intensivo 12), (Lente de haz extensivo), (Lente de haz intensivo), (Lente de haz extensivo), (Lente de haz intensivo), (Lente de haz extensivo), (Lente de haz intensivo). La tira está sujeta a un perfil de aluminio (6) mediante dos lengüetas (8) de la lente que se insertan en sendos carriles (9) del perfil de aluminio (Figura 4). En los extremos del perfil hay dos tapas (7) que cierran el sistema y enmascaran la lente extrema (10) que no es usada para el control de la luz (Figura 5). El sistema permite un desplazamiento de la óptica igual a la mitad de la distancia entre LEDs, de forma que es posible seleccionar entre dos tipos de haces: haz intensivo y extensivo. Solamente es precisa una sola pieza de metacrilato para la solución óptica. El ensamblaje de la lente en el sistema se realiza mediante la inserción de la óptica en corredera, a lo largo del perfil. La instalación es sencilla y permite una reducción en tiempos de montaje.

Claims

1. Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico caracterizado por estar formado por una placa de LEDs dispuestos longitudinalmente y equidistantes, y una tira constituida por una secuencia de lentes con distinta distribución de haz luminoso. Esta secuencia se repite longitudinalmente de forma periódica con periodo igual a la distancia entre LEDs, de tal forma que la luz de los LEDs siempre está controlada por lentes que proporcionan la misma distribución luminosa. El sistema óptico es móvil, de manera permite un desplazamiento longitudinal a la tira de lentes para seleccionar el tipo de lente que es usado en el control de la luz y, consecuentemente, la distribución del haz luminoso.

2. Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico de acuerdo a la reivindicación primera, caracterizado porque la tira de lentes está implementada por una sola pieza de plástico transparente.

3. Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico de acuerdo a la reivindicación segunda, caracterizado porque la pieza constituida por la tira de lentes está integrada en un sistema de carril que permite el desplazamiento longitudinal y su correspondiente selección de haz.

4. Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico de acuerdo a la reivindicación tercera, caracterizado porque el sistema de carril está implementado por un perfil de extrusión.

5. Sistema óptico móvil que permite modificar el haz proveniente de una tira lineal de LEDs mediante un desplazamiento longitudinal del sistema óptico de acuerdo a la reivindicación cuarta, caracterizado porque como cierre al perfil de extrusión se incorporan unas tapas a sendos extremos del perfil que enmascaran las lentes extremas que no trabajan ópticamente.