ITTO20090466A1

ITTO20090466A1 - Gruppo emettitore di luce a led

Info

Publication number: ITTO20090466A1
Application number: IT000466A
Authority: IT
Inventors: Carlo Albano; Claudio Spaccasassi
Original assignee: Ilti Luce S R L
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-12-20
Also published as: EP2443386B1; EP2443386A1; US20120155088A1; US9028099B2; CN102803844A; WO2010146534A1; ES2525563T3; PL2443386T3

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“GRUPPO EMETTITORE DI LUCE A LED”

La presente invenzione è relativa ad un gruppo emettitore di luce a led.

Nel campo dell’illuminamento in genere è noto di utilizzare diverse tipologie di gruppi emettitori di luce, i quali si diversificano l’uno dall’altro soprattutto per la tipologia delle sorgenti luminose utilizzate. Più in dettaglio, come sorgente luminosa, è noto di utilizzare lampade alogene, ad incandescenza o a ioduri metallici alimentate in bassa tensione (normalmente tra cinquanta e trecentottanta volt) oppure diodi ad emissione di luce, comunemente noti come Led ed alimentati in bassissima tensione (minore di cinquanta volt).

Le sorgenti luminose a led note, sebbene risolvano diversi problemi propri delle lampade suddette, soffrono però, a loro volta, dell’inconveniente di emettere fasci luminosi, la cui intensità luminosa è molto minore di quella dei gruppi emettitori alimentati in bassa tensione, e per questo non permettono di ottenere il medesimo effetto illuminante.

I gruppi emettitori noti utilizzanti sorgenti a led risultano, poi, particolarmente complessi da un punto di vista realizzativo e di costi elevati soprattutto per il fatto che comprendono complessi sistemi ottici di focalizzazione indispensabili per focalizzare i fasci emessi dalle singole sorgenti a led nel punto di focalizzazione previsto. Sempre per le ragioni che precedono i gruppi con sorgenti a led risultano poi relativamente ingombranti.

Da ultimo, le caratteristiche realizzative dei gruppi emettitori noti con sorgenti a led non permettono di variare le caratteristiche geometriche del fascio luminoso uscente dal gruppo emettitore stesso e, per questo motivo, ogni illuminatore nasce dedicato ad uno specifico utilizzo senza possibilità di adattamento.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo emettitore di luce a led, il quale consenta di risolvere in maniera semplice i problemi sopra esposti e, in particolare, risulti di semplice ed economica realizzazione e di elevata e costante efficienza ed affidabilità funzionale.

Ulteriore scopo della presente invenzione è, poi, quello di realizzare un gruppo emettitore adattabile o regolabile, ossia in grado di permettere, in maniera semplice, una arbitraria configurazione del fascio di luce emesso.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo emettitore di luce a led comprendente una pluralità di led atti a generare un fascio luminoso di uscita presentante un proprio asse ottico e mezzi di supporto di detti led, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto comprendono una base di attacco ed un corpo sagomato a piastra portato dalla detta base di attacco e comprendente una porzione piana centrale ortogonale al detto asse ottico ed una corona di porzioni piane perimetrali inclinate rispetto alla detta porzione piana centrale e convergenti l’una verso l’altra e verso la porzione piana centrale ed il detto asse ottico; ciascuna delle dette porzioni piane portando una pluralità di detti led.

Preferibilmente, nel gruppo sopra definito, il detto corpo a piastra è realizzato in un sol pezzo.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento alle figure allegate, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

la figura 1 è un vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del gruppo emettitore a led secondo la presente invenzione;

la figura 2 illustra, in sezione, il gruppo emettitore della figura 1;

le figure 3 e 4 illustrano, in pianta e, rispettivamente, in vista laterale, un particolare delle figure 1 e 2 in una sua condizione indeformata;

le figure 5 e 6 sono figure analoghe alle figure 3 e 4 ed illustrano il particolare delle figure 3 e 4 in una condizione deformata operativa;

la figura 7 è una vista prospettica schematica con parti asportate per chiarezza di una prima variante del gruppo emettitore di figura 1; e

la figura 8 illustra, in vista laterale, una seconda variante del gruppo emettitore di figura 1.

Nelle figure 1 e 2, con 1 è indicata, nel suo complesso, un gruppo emettitore di luce a led comprendente un involucro esterno 2, il quale presenta una parete laterale 3 ed una parete di fondo 4 ed alloggia una sorgente luminosa 5 ed atta ad emettere, attraverso una apertura 6 della parete laterale 3, un fascio luminoso uscita presentante un proprio asse ottico 8.

La sorgente luminosa 5 comprende una parete 10 di attacco, la quale, nel particolare esempio descritto, si estende verso l’alto dalla parete di fondo 4 dell’involucro 2 in posizione affacciata all’apertura 6 ed ortogonale all’asse ottico 8, ed è provvista posteriormente di un dissipatore di calore alettato, indicato con 11.

Sempre con riferimento alle figure 1 e 2, la sorgente luminosa 5 comprende, inoltre, un corpo a petali 13, il quale è realizzato in un sol pezzo a partire da un disco piano di materiale metallico (figure 3 e 4), ed è stabilmente collegato ad una superficie 10a della parete 10 di attacco affacciata all’apertura 6. Secondo quanto illustrato nelle figure da 3 a 6, il corpo a petali 13 comprende una porzione piana centrale 14 ortogonale all’asse ottico 8 ed affacciata all’apertura 6 (figura 1) ed una corona 15 di porzioni piane perimetrali 16. Ciascuna delle citate porzioni piane 14,16 porta stabilmente collegata ad una sua superficie rivolta verso l’apertura 6 un rispettivo gruppo 14a, 16a, di led 18, nell’esempio descritto in numero di tre disposti in posizioni fra loro angolarmente equispaziate e, per ciascun led 18, una relativa lente 14b,16b, di per sé nota e anch’essa portata dalla relativa porzione piana perimetrale 16.

Le porzioni piane perimetrali 16 sono inclinate rispetto alla porzione piana centrale 14 e convergono l’una verso l’altra e verso la porzione piana centrale 14 e l’asse ottico 8. Con specifico riferimento alla figura 6, ciascuna delle porzioni piane perimetrali forma con il piano di giacitura della porzione piana centrale 14 un relativo angolo A che, nel particolare esempio descritto, è variabile tra venti e trenta gradi, preferibilmente ventitre gradi. La posizione angolare di ciascuna delle porzioni a piastra perimetrali 16 rispetto alla porzione a piastra centrale 14 è settabile manualmente deformando plasticamente la relativa porzione 20 di materiale metallico che collega ciascuna delle porzioni piane perimetrali 16 alla porzione piana centrale 14. Essendo infatti, il disco conformato a piastra quando disposto in una sua configurazione indeformata (illustrata nelle figure 3 e 4) la posizione angolare delle porzioni a piastra perimetrali 16 può essere scelta arbitrariamente così da ottenere un fascio ottico di uscita avente le caratteristiche ottiche desiderate.

Ancora con riferimento alla figura 1, il corpo a petali 13 comprende, inoltre, tra ciascuna delle porzioni piane perimetrali 16 una relativa appendice 22 di attacco complanare con la porzione piana centrale 14 e stabilmente collegata alla parete piana centrale 14 stessa.

Preferibilmente, le porzioni piane 14,16 e le porzioni 20 di attacco sono ottenute tagliando, ad esempio mediante tecnologia laser oppure mediante tranciatura, il disco piano.

Nella variante illustrata nella figura 7, la posizione angolare delle porzioni piane perimetrali 16 rispetto alla porzione piana centrale 14 è regolata in maniera continua o discreta tramite un dispositivo di regolazione 25. Il dispositivo 25 è atto a ruotare ciascuna delle porzioni a piastra perimetrali 16 rispetto alla porzione a piastra centrale 14 che resta, invece, sempre in posizione fissa rispetto all’asse 8, attorno ad un rispettivo asse K (fig. 5 e 7) di cerniera, che nel particolare esempio descritto giace su un piano di giacitura della porzione a piastra centrale 14 ortogonalmente all’asse ottico. A questo scopo, il dispositivo 25 comprende un attuatore 26 comune a tutte le porzioni piane perimetrali 16 ed un piattello 27 intermedio anch’esso comune alle porzioni piane perimetrali 16 stesse. Nel particolare esempio descritto, l’attuatore 26 è costituito da un motore elettrico, un cui albero 28 di uscita termina con una vite 29 impegnante una madrevite portata 30 dal piattello 27. Il piattello 27 è accoppiato all’involucro 2, tramite una guida 31, in maniera scorrevole in una direzione parallela all’asse dell’albero 28 di uscita e all’asse ottico 8 ed in posizione angolarmente fissa, ed è accoppiato a ciascuna delle porzioni a piastra perimetrali 16 tramite un relativo tirante/puntone 33 collegato al piattello 27 ed accoppiato alla relativa porzione piana perimetrale 16 tramite un rispettivo giunto 34 di mobilità relativa, di per sé noto e non descritto in dettaglio.

Nella variante illustrata nella figura 8, l’attuatore comune 26 è sostituito da una pluralità di attuatori 36, ciascuno dei quale è dedicato alla movimentazione della relativa porzione piana perimetrale 16 attorno al relativo asse K di cerniera, ed è comandato in maniera indipendente dagli altri attuatori 36 da una unità di comando e controllo, indicata con 37. Gli attuatori sono supportati da una parete fissa 38 comune solidale all’involucro 2 e presentano rispettivi organi traslanti 39 di uscita accoppiati alle rispettive porzioni piane perimetrali 16 allo stesso modo dei tiranti/puntoni 33.

Sperimentalmente si è potuto constatare che la particolare disposizione dei diversi gruppi 14a,16a di led 18 e, in particolare, il fatto di prevedere un primo gruppo di led in posizione fissa lungo l’asse ottico 8 del fascio di uscita ed una pluralità di secondi gruppi di led disposti a corona del primo gruppo di led coassialmente al citato asse ottico 8 ed orientati verso l’asse ottico 8 stesso permette, rispetto alle soluzioni, note di ottenere fasci luminosi aventi una elevata intensità luminosa, da un lato, ed una uniformità di illuminamento, dall’altro.

L’utilizzo di un comune disco tagliato e piegato per il supporto dei gruppi di led rende, poi, il gruppo 1 descritto particolarmente semplice da realizzare e da assemblare ma, soprattutto, estremamente versatile. Infatti, la possibilità di regolare la posizione angolare delle porzioni piane perimetrali 16 rispetto alla porzione piana centrale 14 e rispetto all’asse ottico 8, semplicemente deformando plasticamente la relativa porzione 20 di collegamento, permette di variare in maniera incondizionata la posizione del punto di convergenza dei fasci luminosi emessi dai led lungo l’asse ottico 8 stesso e quindi le caratteristiche del fascio emesso sia da un punto di vista geometrico, che di illuminazione. Tale variazione permette quindi, partendo dagli stessi particolari costituenti, di ottenere gruppi emettitori aventi caratteristiche di illuminamento molto diverse fra loro.

La possibilità e la facilità di modificare le caratteristiche di illuminamento del gruppo emettitore 1 sono poi ancora più accresciute nelle soluzioni illustrate nelle figure 7 e 8, nelle quali è possibile variare l’inclinazione delle porzioni piane perimetrali agendo dall’esterno del gruppo, ossia senza la necessità di smontare uno o più componenti del gruppo emettitore. Nel caso del gruppo di figura 8 è poi ancora possibile variare la posizione di ciascuna delle porzioni piane perimetrali 16 indipendentemente dalle altre porzioni piane perimetrali 16 e, quindi, variare l’illuminamento da zona a zona.

Da quanto precede è evidente che al gruppo 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti sena per questo uscire dall’ambito protettivo definito dalle rivendicazioni. In particolare, diversa potrebbe essere la geometria del corpo 13 a petali e la sua modalità di fissaggio all’interno dell’involucro esterno 2. Inoltre, diverso potrebbe essere sia il numero delle porzioni piane 14,16, sia il numero di led 18 portato dalle singole porzioni piane 14, 16. Infine, le porzioni piane perimetrali 16 potrebbero essere collegate alla porzione piana centrale 14 tramite un dispositivo a cerniera interposto tra ciascuna delle porzioni piane perimetrali 16 e la porzione piana centrale 14 e realizzato di materiale uguale o diverso da quello delle porzioni piane 14,16 stesse.

Da quanto precede appare evidente che il gruppo emettitore 1 descritto può essere utilizzato per applicazioni diverse e, in particolare, come illuminatore per impianti a fibra ottica e, in tal caso, una porzione terminale del cavo a fibra ottica viene inserita nell’apertura 6, oppure con funzione di lampada o proiettore. Le particolare caratteristiche realizzative del gruppo rendono, infatti, agevole la realizzazione di fasci cilindrici agevolando l’applicazione anche in ambienti teatrali. Il controllo dei led o l’utilizzo di gruppi di led di colore diverso da una porzione piana 14,16 all’altra rende possibile la generazione di fasci colorati nonché il controllo di tale colorazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Gruppo emettitore di luce a led comprendente una pluralità di led atti a generare un fascio luminoso di uscita presentante un proprio asse ottico e mezzi di supporto di detti led, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto comprendono una base di attacco ed un corpo sagomato a piastra portato dalla detta base di attacco e comprendente una porzione piana centrale ortogonale al detto asse ottico ed una corona di porzioni piane perimetrali inclinate rispetto alla detta porzione piana centrale e convergenti l’una verso l’altra e verso la porzione piana centrale ed il detto asse ottico; ciascuna delle dette porzioni piane portando una pluralità di detti led.
2. Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto corpo a piastra è realizzato in un sol pezzo.
3. Gruppo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che ciascuna delle dette porzioni a piastra perimetrali è collegata alla detta porzione a piastra centrale tramite una porzione plasticamente deformabile atta a mantenere la relativa porzione a piastra perimetrale in una posizione operativa sceglibile tra una pluralità di posizioni operative, in cui la stessa porzione a piastra perimetrale forma angoli diversi con la detta porzione a piastra centrale._ 4.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta porzione piana centrale è fissa rispetto al detto asse ottico. 5. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna delle dette porzioni a piastra porta tre led fra loro angolarmente spaziati di sostanziali 120°. 6. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto corpo sagomato a piastra comprende tra ciascuna delle dette porzioni a piastra perimetrali una appendice di collegamento alla detta base di attacco. 7. Gruppo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la detta porzione piana centrale è stabilmente collegata alla detta base di attacco e dal fatto che mezzi a cerniera sono interposti tra ciascuna delle dette porzioni a piastra perimetrali e la detta porzione a piastra centrale; mezzi attuatori essendo previsti per ruotare ciascuna delle dette porzioni a piastra perimetrali rispetto alla detta porzione a piastra centrale attorno ad un rispettivo asse di cerniera. 8.- Gruppo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i detti assi di cerniera giacciono sul piano di giacitura della detta porzione a piastra centrale ortogonalmente al detto asse ottico. 9.- Gruppo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi attuatori comprendono un unico attuatore comune a tutte le dette porzioni a piastra perimetrali. 10.- Gruppo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi attuatori comprendono per ciascuna delle dette porzioni a piastra perimetrali un relativo attuatore e mezzi di comando per comandare ciascun detto attuatore indipendentemente dagli altri attuatori. 11.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto corpo sagomato a piastra è realizzato di materiale metallico.