ITMI20101965A1 - Dispositivo di illuminazione a led, in particolare per faretti piatti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE A LED, IN PARTICOLARE PER FARETTI PIATTIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un dispositivo di illuminazione a LED, particolarmente indicato per realizzare un faretto piatto (avente cioà ̈ piccolo spessore in direzione parallela all’asse ottico del faretto).

Le sorgenti luminose a stato solido e specificamente i LED sono di uso sempre più diffuso nel settore dell’illuminazione.

La natura praticamente puntiforme di queste sorgenti, unitamente alla loro ancora relativamente modesta intensità di illuminazione individuale, pongono però problemi per ottenere distribuzioni e intensità luminose soddisfacenti.

I dispositivi di illuminazione a LED noti sembrano avere margini di miglioramento, soprattutto in termini di prestazioni ed efficacia, semplicità di realizzazione, ingombri.

In particolare, le dimensioni possono costituire un aspetto importante della progettazione di questi dispositivi, soprattutto se i dispositivi sono destinati ad applicazioni come l’illuminazione domestica in forma dei classici faretti di dimensioni standard.

Molti dispositivi noti ricorrono infatti a sistemi ottici (associati ai LED per ottenere soddisfacenti prestazioni) aventi ingombri relativamente elevati, soprattutto in direzione dell’asse ottico del dispositivo, e non consentono di realizzare dispositivi particolarmente appiattiti, cioà ̈ di piccolo spessore nella direzione dell’asse ottico.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di illuminazione a LED che sia privo degli inconvenienti qui evidenziati della tecnica nota; in particolare, à ̈ uno scopo del trovato quello di fornire un dispositivo particolarmente semplice da realizzare, efficace in termini di prestazioni luminose, e particolarmente compatto, soprattutto nella direzione dell’asse ottico del dispositivo.

La presente invenzione à ̈ dunque relativa ad un dispositivo di illuminazione a LED, in particolare per faretti piatti, estendentesi lungo e attorno a un asse centrale e comprendente: un corpo di supporto; una pluralità di LED disposti a corona sul corpo di supporto attorno all’asse; un gruppo ottico anulare disposto di fronte ai LED e conformato in modo da collimare il flusso luminoso di ogni LED in un fascio luminoso radiale che si estende in direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse e verso l’asse; un elemento ottico centrale, per esempio uno specchio di forma sostanzialmente conica o tronco-conica, disposto centralmente sul corpo di supporto lungo l’asse e conformato in modo da deviare i fasci luminosi radiali in direzione sostanzialmente parallela all’asse.

In particolare, il gruppo ottico anulare comprende un primo elemento ottico anulare, per esempio un condensatore semi-toroidale in materiale trasparente, disposto di fronte ai LED e conformato in modo da collimare il flusso luminoso di ogni LED in direzione sostanzialmente parallela all’asse e formare rispettivi fasci luminosi collimati; ed un secondo elemento ottico anulare, per esempio una lente TIR sostanzialmente toroidale in materiale trasparente, affacciato al primo elemento ottico e conformato per riflettere in direzione sostanzialmente radiale verso l’asse i fasci luminosi collimati emessi dal primo elemento ottico.

Il dispositivo in accordo all’invenzione à ̈ particolarmente semplice da realizzare e si caratterizza per uno spessore molto piccolo (nella direzione dell’asse ottico) e al contempo per una elevata intensità luminosa. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

– la figura 1 à ̈ una vista schematica frontale di un dispositivo di illuminazione a LED in accordo all’invenzione;

– la figura 2 à ̈ una vista laterale, con parti sezionate, del dispositivo di figura 1;

– la figura 3 à ̈ una vista in scala ingrandita del dettaglio evidenziato nel cerchio di figura 2.

Con riferimento alle figure annesse, un dispositivo 1 di illuminazione a LED si estende lungo e attorno a un asse A centrale e comprende un corpo di supporto 2, una pluralità di LED 3 disposti a corona sul corpo di supporto 2 attorno all’asse A, un gruppo ottico 4 anulare disposto di fronte ai LED 3, e un elemento ottico 5 centrale, disposto centralmente sul corpo di supporto 2 lungo l’asse A e all’interno del gruppo ottico 4 anulare.

L’asse A à ̈ un asse centrale del dispositivo 1, il quale ha simmetria centrale rispetto all’asse A; l’asse A definisce anche un asse ottico del dispositivo 1.

Il corpo di supporto 2 può essere variamente conformato ed à ̈ solo schematicamente e parzialmente illustrato nelle figure annesse, dove à ̈ rappresentato a puro titolo esemplificativo come un elemento genericamente discoidale, per esempio a pianta circolare.

Per semplicità non sono illustrati connessioni e componenti elettrici di alimentazione e controllo del dispositivo 1.

I LED 3 sono disposti ad anello sul corpo di supporto 2 attorno all’asse A, in particolare lungo un bordo 6 perimetrale radialmente esterno del corpo di supporto 2, e sono angolarmente spaziati e regolarmente distanziati uno dall’altro.

Il gruppo ottico 4 anulare à ̈ disposto di fronte ai LED 3 e attorno all’asse A ed à ̈ conformato in modo da collimare il flusso luminoso di ogni LED 3 in un fascio luminoso radiale che si estende in direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse A e verso l’asse A.

Nella preferita forma di attuazione illustrata, il gruppo ottico 4 comprende un primo elemento ottico 7 anulare, disposto direttamente di fronte ai LED 3, ed un secondo elemento ottico 8 anulare, affacciato al primo elemento ottico 7.

Entrambi gli elementi ottici 7, 8 sono genericamente conformati ad anello e sono disposti attorno all’asse A; preferibilmente, gli elementi ottici 7, 8 sono elementi comuni per tutti i LED 3 e sono costituiti da rispettivi corpi monolitici realizzati in materiale trasparente, per esempio in materiale polimerico trasparente tipo PMMA o similare.

L’elemento ottico 7 à ̈ conformato in modo da collimare il flusso luminoso emesso da ciascun LED in un fascio luminoso collimato in direzione sostanzialmente parallela all’asse A; in altri termini, l’elemento ottico 7 raccoglie il flusso luminoso emesso dai LED 3 ed emette rispettivi fasci luminosi collimati, formati da raggi luminosi sostanzialmente paralleli o leggermente divergenti rispetto all’asse A che escono dall’elemento ottico 7 in direzione sostanzialmente assiale (paralleli all’asse A o leggermente inclinati rispetto all’asse A).

Nell’esempio illustrato, l’elemento ottico 7 comprende (o à ̈ costituito da) un condensatore 9 rifrattivo realizzato in materiale trasparente; in particolare, il condensatore 9 à ̈ di forma sostanzialmente semi-toroidale, specificamente avente sezione trasversale sostanzialmente semicircolare.

È chiaro però che il condensatore 9 può avere geometria diversa da quella qui descritta a puro titolo esemplificativo, così come l’elemento ottico 7 può essere di altra tipologia, eventualmente formato da più componenti; secondo una variante non illustrata, ad esempio, l’elemento ottico 7 comprende un riflettore disposto sostanzialmente attorno ai LED 3 e una lente affacciata al riflettore, conformati in modo da fornire i fasci luminosi collimati descritti in precedenza.

L’elemento ottico 8 à ̈ conformato in modo tale da riflettere in direzione sostanzialmente radiale e verso l’asse A i fasci luminosi collimati emessi dall’elemento ottico 7. In altri termini, l’elemento ottico 8 devia i fasci luminosi collimati uscenti dall’elemento ottico 7 da direzioni sostanzialmente assiali (parallele all’asse A) in direzioni sostanzialmente radiali (perpendicolari all’asse A), formando rispettivi fasci luminosi radiali convergenti verso l’asse A e verso l’elemento ottico 5 centrale.

Preferibilmente, l’elemento ottico 8 comprende (o à ̈ costituito da) una lente 10 TIR (lente a riflessione interna totale) realizzata in materiale trasparente, per esempio di forma sostanzialmente toroidale e avente in particolare sezione trasversale sostanzialmente triangolare o trapezoidale.

Nell’esempio mostrato, la lente 10 dell’elemento ottico 8 ha una superficie 11 di ingresso affacciata all’elemento ottico 7, una superficie 12 di uscita fronteggiante l’elemento ottico 5 centrale, ed una superficie 13 di riflessione interna.

La superficie 11 di ingresso e la superficie 12 di uscita sono sostanzialmente perpendicolari una all’altra: in particolare, la superficie 11 di ingresso à ̈ sostanzialmente perpendicolare all’asse A e la superficie 12 di uscita à ̈ sostanzialmente parallela all’asse A; la superficie 13 di riflessione interna à ̈ inclinata rispetto all’asse A e alla superficie 11 di ingresso e alla superficie 12 di uscita.

L’elemento ottico 5 centrale à ̈ disposto centralmente sul corpo di supporto lungo l’asse A, all’interno degli elementi ottici 7, 8 anulari, ed à ̈ conformato in modo da deviare i fasci luminosi radiali emessi dal gruppo ottico 4 in direzione sostanzialmente parallela all’asse A.

In particolare, l’elemento ottico 5 centrale ha una superficie riflettente 14 esterna (per esempio, una superficie di rivoluzione) conformata in modo tale da riflettere i fasci luminosi radiali emessi dal gruppo ottico 4 in un fascio di raggi paralleli, sostanzialmente allineati all’asse A.

Nell’esempio illustrato, la superficie riflettente 14 à ̈ una superficie sostanzialmente conica, l’elemento ottico 5 centrale essendo un elemento riflettente comprendente uno specchio 15 conico (o tronco-conico); resta inteso che la superficie riflettente 14 può anche avere geometria diversa da quella qui descritta.

La superficie riflettente 14 può inoltre essere sostanzialmente liscia oppure variamente conformata e/o lavorata, per esempio sfaccettata, poligonale, eccetera. Resta infine inteso che al dispositivo di illuminazione qui descritto ed illustrato possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di illuminazione a LED, in particolare per faretti piatti, estendentesi lungo e attorno a un asse (A) centrale e comprendente: un corpo di supporto (2); una pluralità di LED (3) disposti a corona sul corpo di supporto (2) attorno all’asse (A); un gruppo ottico (4) anulare disposto di fronte ai LED (3) e conformato in modo da collimare il flusso luminoso di ogni LED (3) in un fascio luminoso radiale che si estende in direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse (A) e verso l’asse (A); un elemento ottico (5) centrale, disposto centralmente sul corpo di supporto (2) lungo l’asse (A) e conformato in modo da deviare i fasci luminosi radiali in direzione sostanzialmente parallela all’asse (A).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il gruppo ottico (4) anulare comprende un primo elemento ottico (7) anulare, disposto di fronte ai LED (3) e conformato in modo da collimare il flusso luminoso di ogni LED in direzione sostanzialmente parallela all’asse (A) e formare rispettivi fasci luminosi collimati; ed un secondo elemento ottico (8) anulare, affacciato al primo elemento ottico (7) e conformato per riflettere in direzione sostanzialmente radiale verso l’asse (A) i fasci luminosi collimati emessi dal primo elemento ottico (7).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui il primo elemento ottico (7) comprende un condensatore (9) sostanzialmente semi-toroidale realizzato in materiale trasparente.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, in cui il primo elemento ottico (7) comprende un riflettore e una lente affacciata al riflettore.
5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui il secondo elemento ottico (8) comprende una lente (10) TIR sostanzialmente toroidale.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il secondo elemento ottico (8) ha una superficie (13) di riflessione interna inclinata rispetto all’asse (A).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il secondo elemento ottico (8) ha una superficie (11) di ingresso affacciata al primo elemento ottico (7) e una superficie (12) di uscita fronteggiante l’elemento ottico (5) centrale, sostanzialmente perpendicolari una all’altra; e una superficie (13) di riflessione interna, inclinata rispetto alla superficie (11) di ingresso e alla superficie (12) di uscita.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui il secondo elemento ottico (8) ha sezione trasversale sostanzialmente triangolare o trapezoidale.
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (5) centrale à ̈ un elemento riflettente.
10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (5) centrale ha forma sostanzialmente conica.
11. 11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento ottico (5) centrale ha una superficie riflettente (14) conformata in modo tale da riflettere i fasci luminosi radiali emessi dal gruppo ottico (4) anulare in un fascio di raggi paralleli.