IT202000005545A1 - Apparecchio di illuminazione con guida di luce integrata - Google Patents
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Description
APPARECCHIO DI ILLUMINAZIONE CON GUIDA DI LUCE INTEGRATA
La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio di illuminazione con guida di luce integrata.
Pi? in particolare, l?invenzione concerne una nuova progettazione ottica di un apparecchio di illuminazione, utilizzabile anche quale apparecchio di illuminazione di emergenza, comprendente una scheda PCB LED, un riflettore ed un vetro realizzato con microstrutture (tramite tecnologia laser), che consente di condurre la radiazione luminosa dai LED alla superficie esterna del vetro, impiegando cos? una sorta di guida di luce integrata.
La superficie esterna del vetro estrae in modo controllato la radiazione luminosa grazie alla presenza di micro-strutture a densit? variabile per ottenere una superficie illuminata e a basso abbagliamento con ottime prestazioni illuminotecniche.
Con riferimento agli apparecchi o lampade di illuminazione in generale con riferimento specifico agli apparecchi o lampade di illuminazione di emergenza, lo stato dell?arte prevede l?utilizzo di un inchiostro bianco, che viene serigrafato sulla superficie dello schermo trasparente dopo lo stampaggio dello schermo.
Vengono poi depositati una quantit? di punti o dots piani e bianchi, di forma solitamente circolare o di altre forme, a diametro e densit? variabili e ben visibili, al fine di estrarre la luce proveniente dalla sorgente luminosa.
Inoltre, la sorgente luminosa ? tipicamente posizionata sul bordo dell?apparecchio o lampada di illuminazione, in corrispondenza dello spessore dello schermo.
Fra le altre soluzioni costruttive impiegate, ? tuttora nota una prima tipologia di apparecchi di illuminazione a LED, che presentano un pannello continuo di LED per la diffusione diretta della luce, ed una seconda tipologia di apparecchi di illuminazione a LED i quali sono dotati di una serie di lenti poste in una zona sostanzialmente centrale dell?apparecchio.
Anche se la prima tipologia di apparecchi presenta il vantaggio di avere una luminanza ridotta e quindi un minimo abbagliamento, ulteriori svantaggi sono dati dall?ingiallimento della superficie, dalla poca dissipazione termica dei diodi LED e dalla complessit? costruttiva della struttura.
D?altra parte, gi apparecchi di illuminazione a LED dotati di lenti centrali, a fronte di una semplicit? costruttiva della struttura, di un?ottima dissipazione termica dei diodi LED e dell?assenza dei fenomeni di ingiallimento, presentano un?alta luminanza e quindi fenomeni di abbagliamento a causa dei LED esposti.
Non sono comunque utilizzati sinora apparecchi di illuminazione e/o di emergenza aventi vetri per la diffusione della luce con funzioni ulteriori di guida della radiazione luminosa (guida-luce) e di successiva estrazione controllata della stessa.
Scopo della presente invenzione ?, quindi, quello di ovviare agli inconvenienti citati, realizzando un apparecchio di illuminazione con guida di luce integrata, che consenta un?estrazione controllata della radiazione luminosa, con una superficie di emissione interamente illuminata, grazie all?utilizzo di microstrutture a densit? variabile sul vetro esterno. Altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un apparecchio di illuminazione, in particolare di emergenza, con guida di luce integrata, che consenta di ottenere una superficie illuminata a basso abbagliamento, con un buon comfort visivo e con ottime prestazioni illuminotecniche.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un apparecchio di illuminazione con guida di luce integrata, che risulti di costruzione relativamente semplice, sicura ed affidabile, impiegando tecnologie sostanzialmente note e componenti relativamente poco costosi.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un apparecchio di illuminazione con guida di luce integrata secondo la rivendicazione 1 allegata.
Ulteriori scopi e vantaggi dell?apparecchio di illuminazione, secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita ai disegni schematici allegati, nei quali:
- la figura 1 ? una vista laterale, parzialmente in sezione, di un apparecchio di illuminazione, in particolare di emergenza, con guida di luce integrata, secondo la presente invenzione;
- la figura 2 ? una vista ingrandita di un dettaglio di figura 1, secondo la presente invenzione;
- la figura 3 ? una vista ulteriore schematica e ingrandita del dettaglio di figura 2, secondo la presente invenzione;
- la figura 4 ? una vista schematica ingrandita di una microstruttura realizzata sul vetro dell?apparecchio di illuminazione, secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure menzionate, un apparecchio di illuminazione, in particolare di emergenza, secondo l?invenzione, ? indicato genericamente con 10.
L?apparecchio presenta una struttura compatta ed un vetro o schermo esterno 11 con superficie microstrutturata ed atta a guidare ed estrarre la radiazione luminosa R in modo adeguato; in particolare, il vetro 11 presenta una funzione di guida e di estrazione controllata della radiazione luminosa R, mentre la superficie esterna rimane interamente illuminata grazie all?impiego di microstrutture superficiali praticate sullo schermo 11 (quale quella indicata schematicamente con F nella figura 2 allegata ed illustrata maggiormente in dettaglio nella figura 4 allegata).
La particolare progettazione ottica ? realizzata per utilizzare al meglio la tecnologia a microstrutture. Pi? in dettaglio, le microstrutture F possono essere posizionate sulla superficie interna (verso la sorgente luminosa a LED 12) o sulla superficie esterna del vetro o schermo 11 oppure su entrambi i lati.
Nello specifico, la radiazione luminosa R1 uscente da uno o pi? LED 12 presenti all?interno dell?apparecchio di illuminazione 10 viene convogliata, tramite un profilo di guida 13, sagomato preferibilmente a V, verso il vetro esterno 11 ed estratta una volta arrivata in superficie.
Vantaggiosamente, il profilo di guida 13 ? posto superiormente alle sorgenti luminose a LED 12.
Il profilo tridimensionale di guida 13 permette di reindirizzare la radiazione luminosa R1 in modo adeguato sulla superficie piana di uscita e la radiazione luminosa guidata viene poi estratta opportunamente grazie alle microstrutture F (tipicamente di larghezza pari a 70-80 ?m e profondit? pari a circa 20 ?m) progettate sulla superficie esterna e/o interna dello schermo 11 e ricavate direttamente nello stampo dell?apparecchio 10, preferibilmente tramite tecnica laser.
Pi? nello specifico, le zone ove sono installati i LED 12 presentano porzioni allungate periferiche 14, sagomate a V e speculari rispetto alla zona centrale ove ? alloggiato il LED 12, internamente alle quali ? disposta la guida di luce 13, atta a portare la radiazione luminosa in corrispondenza di zone dello schermo 11 dove ? possibile estrarla in modo controllato, grazie alle microstrutture F.
Come illustrato in dettaglio nella figura 3, le curve che compongono la V della guida di luce 13 sono complesse e ricavabili tipicamente da una funzione di tipo ?Spline?; esse possono essere approssimate a raggi di curvatura interpolati fra loro e, vantaggiosamente, in forma di realizzazione preferite dell?invenzione, in corrispondenza della porzione A (profilo esterno e superiore della guida di luce 13 nelle vicinanze dello schermo 11) il raggio di curvatura ? maggiore rispetto al raggio di curvatura presente in corrispondenza della porzione B (profilo esterno della guida di luce 13 pi? vicino alla sorgente luminosa a LED 12) e minore rispetto al raggio di curvatura presente in corrispondenza della porzione C (profilo interno della guida di luce 13 corrispondente alla porzione B), mentre la porzione di imbocco D posta in corrispondenza dell?alloggiamento del LED 12 presenta un raggio di curvatura sostanzialmente paragonabile a quello presente in corrispondenza della porzione B.
Ciascuna micro-struttura F, realizzata preferibilmente con tecnica laser sulla superficie esterna e/o interna dello schermo 11, ? vantaggiosamente composta da una prima curva G, che si raccorda preferibilmente ad una zona piana H, prevista in corrispondenza di un asse K, e da una seconda curva L, che si estende sostanzialmente simmetricamente alla prima curva G.
Inoltre, la retta M tangente alla curva L in prossimit? della zona piana H forma un angolo ? di circa 40? rispetto alla superficie piana dello schermo 11.
Nelle varie ipotesi, l?asse K pu? costituire un asse di simmetria del profilo della microstruttura F, cos? come il profilo mostrato nella figura 4 pu? avvicinarsi ad un triangolo, piuttosto che ad un semicerchio o ad un trapezio e si possono applicare fattori di scala opportuni rispetto ai profili possibili.
Come detto, la geometria della struttura ? costituita preferibilmente da un solido di rivoluzione rispetto all?asse K del profilo.
Vantaggiosamente, secondo la presente invenzione, si viene cos? a realizzare uno schermo 11, atto ad una estrazione efficace della radiazione luminosa, tramite un unico processo, a differenza delle soluzioni attuali che prevedono la realizzazione dello schermo 11 in almeno due fasi successive (stampaggio e deposizione di un inchiostro previa realizzazione di una maschera). Ancora vantaggiosamente, l?effetto estetico risulta notevole, dal momento che le microstrutture F sono cos? piccole che, soprattutto nelle zone pi? dense, non vengono discriminate dall?occhio umano.
Inoltre, la radiazione luminosa R viene estratta in una zona interna dello schermo 11 e non vi ? bisogno di utilizzare una cornice nel prodotto, come invece ? necessario fare secondo lo stato dell?arte, visto che la sorgente di luce, in tal caso, ? posizionata proprio in corrispondenza del bordo dell?apparecchio.
Un ulteriore vantaggio dell?apparecchio secondo l?invenzione ? dato dal fatto che la superficie illuminata svolge la funzione di emergenza e/o di illuminazione producendo un basso abbagliamento.
Quindi, rispetto ai comuni apparecchi di illuminazione e/o di emergenza dell?arte nota secondo cui si utilizzano uno o pi? LED con relativi riflettori e/o lenti, si ha una superficie interamente illuminata e, considerando il medesimo flusso luminoso emesso, secondo la presente invenzione, si ha, in modo efficace, l?emissione luminosa da una superficie ampia e, pertanto, con abbagliamento drasticamente ridotto.
Dalla presente descrizione sono pertanto chiare le caratteristiche dell?apparecchio di illuminazione, in particolare di emergenza, secondo la presente invenzione, cos? come chiari ne risultano i relativi vantaggi, tra i quali si annoverano:
- design economico e minimale, struttura compatta e senza cornice, con relativo miglioramento delle caratteristiche estetiche proprie dell?apparecchio e di quelle generali dell?area d?uso;
- ottemperanza ai requisiti illuminotecnici delle normative sull?illuminazione e sull?illuminazione di emergenza;
- processo produttivo rapido ed economico;
- basso abbagliamento;
- ottima dissipazione dei LED;
- sorgenti luminose nascoste ed ampia superficie illuminata.
La presente invenzione ? stata descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio di illuminazione (10), in particolare di emergenza, comprendente una struttura all?interno della quale ? installata almeno una sorgente luminosa a LED (12) ed uno schermo esterno (11), atto ad estrarre e diffondere all?esterno della struttura una radiazione luminosa (R) a partire dalla radiazione luminosa (R1) uscente da detta almeno una sorgente luminosa a LED (12), caratterizzato dal fatto che detta radiazione luminosa (R1) uscente da detta almeno una sorgente luminosa a LED (12) ? convogliata, tramite un profilo di guida (13) sagomato sostanzialmente a V e posto superiormente ad almeno una sorgente luminosa a LED (12), verso la superficie dello schermo esterno (11).
- 2. Apparecchio di illuminazione (10) come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto schermo esterno (11) presenta una serie di microstrutture (F), praticate su una superficie esterna e/o interna di detto schermo (11) ed atte ad estrarre, dalla superficie dello schermo (11) e in una zona interna a detto schermo (11), detta radiazione luminosa (R1) uscente da detta almeno una sorgente luminosa a LED (12) e guidata da detto profilo di guida (13).
- 3. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette microstrutture (F) presenta una larghezza pari a 70-80 ?m ed una profondit? pari a circa 20 ?m.
- 4. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette microstrutture (F) sono realizzate con tecnica laser e sono ricavate nello stampo dell?apparecchio di illuminazione (10).
- 5. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta profilo di guida (13) presenta porzioni allungate periferiche (14) speculari rispetto ad una zona centrale ove ? alloggiata detta almeno una sorgente luminosa a LED (12).
- 6. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette porzioni allungate periferiche (14) sono curve ricavate da funzioni di tipo ?Spline? aventi raggi di curvatura interpolati fra loro.
- 7. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti raggi di curvatura sono maggiori in corrispondenza di porzioni (A) di detto profilo di guida (13) esterne e vicine a detto schermo (11), rispetto a porzioni (B) di detto profilo di guida (13) esterne e vicine a detta almeno una sorgente luminosa a LED (12) e minori rispetto a porzioni (C) di detto profilo di guida (13) interne e vicine a detta almeno una sorgente luminosa a LED (12).
- 8. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna microstruttura (F) ? composta da una prima curva (G), che si raccorda ad una zona piana (H), prevista in corrispondenza di un asse di simmetria (K), e da una seconda curva (L), che si estende sostanzialmente simmetricamente alla prima curva (G).
- 9. Apparecchio di illuminazione (10) come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna microstruttura (F) presenta sostanzialmente la forma di un triangolo o di un semicerchio o di un trapezio.
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