SISTEMA DI PROIEZIONE DELLA LUCE EMESSA DA SORGENTI LUMINOSE DI TIPO LED AVENTE PROPRIETÀ' DI ELEVATA COLLIMAZIONE DEI FASCI LUMINOSI SYSTEM FOR PROJECTION OF THE LIGHT EMITTED BY LIGHT SOURCES OF THE LED TYPE HAVING PROPERTIES OF HIGH COLLIMATION OF THE LIGHT BEAMS
Nella tecnica rivelata fino ad oggi sono stati dettagliati numerosi sistemi per ottenere un proiettore di luce con sorgenti di tipo LEDs oppure un lampione stradale con sorgenti di tipo LEDs. Molte invenzioni hanno rivelato i sistemi ed i dispositivi elettronici che permettono un’accurata gestione e controllo di ogni singolo LED installato negli apparati in oggetto oppure dell'insieme dei LEDs. Altre invenzioni hanno rivelato sistemi di alimentazione alternativi a quelli convenzionali quali per esempio i pannelli solari. Altre invenzioni ancora, ampliando i contenuti delle invenzioni prima dette, rivelano sistemi ottici di tipo refrattivo quali lenti di Fresnel o di altro tipo, oppure in via complementare anche sistemi ottici in riflessione, tutti questi aventi lo scopo di aumentare l’intensità e la collimazione del fascio luminoso complessivamente prodotto dal proiettore. Infine un numero più contenuto di invenzioni rivela tecniche di dissipazione del calore prodotto da proiettori a LED, con il particolare obbiettivo dell’innovazione del layout dei dissipatori allo scopo di renderei! maggiormente efficienti. In the technique revealed up to now, numerous systems have been detailed to obtain a light projector with LEDs type sources or a street lamp with LEDs type sources. Many inventions have revealed the electronic systems and devices that allow an accurate management and control of every single LED installed in the devices in question or of the set of LEDs. Other inventions have revealed alternative power systems to conventional ones such as solar panels. Still other inventions, expanding the contents of the aforementioned inventions, reveal refractive optical systems such as Fresnel lenses or other types, or complementarily also reflecting optical systems, all of which have the purpose of increasing the intensity and collimation of the light beam as a whole produced by the projector. Finally, a smaller number of inventions reveal techniques for dissipating the heat produced by LED projectors, with the particular aim of innovating the layout of the heatsinks in order to make! more efficient.
La domanda di brevetto internazionale W02008/148360 rivela un sistema di realizzazione di un proiettore a LED ad elevata capacità collimante, componenti sia elettronici che ottici, ma rivela in via predominante la tecnica di disegno ed ottimizzazione del dissipatore. E’ perciò una invenzione focalizzata suN’avanzamento dello stato della tecnica dei dissipatori applicati a sistemi di illuminazione a LEDs. La domanda di brevetto internazionale W02008/1 36652 rivela invece in via predominante una tecnica per aumentare il potere illuminante complessivo per mezzo di sorgenti LEDs ciascuna ad elevata potenza, e rivela solamente in via accessoria a questo scopo tutti gli altri componenti elettronici ed ottici. E’ perciò un’invenzione che rivela sostanzialmente un metodo per ottenere elevate potenze ottiche complessive basate sull’elevata potenza ottica delle singole sorgenti LEDs. La domanda di brevetto internazionale W02008/138231 rivendica con ancora più dettaglio rispetto alla domanda W02008/1 48360 un sistema ad elevata efficienza per dissipare il calore prodotto da sorgenti LED assemblate all’interno di un proiettore, ma non costituisce arte nota per quanto riguarda sistemi ottici con sorgenti LED a riflessione ad elevato potere di collimazione. The international patent application W02008 / 148360 reveals a system of realization of a high collimating capacity LED projector, both electronic and optical components, but predominantly reveals the design and optimization technique of the heatsink. It is therefore an invention focused on advancing the state of the art of heat sinks applied to LED lighting systems. The international patent application W02008 / 1 36652, on the other hand, predominantly discloses a technique for increasing the overall illuminating power by means of high-power LED sources each, and reveals only in an accessory way for this purpose all the other electronic and optical components. It is therefore an invention which substantially reveals a method for obtaining high overall optical powers based on the high optical power of the individual LED sources. The international patent application W02008 / 138231 claims with even more detail than the application W02008 / 1 48360 a highly efficient system for dissipating the heat produced by LED sources assembled inside a projector, but it does not constitute a known art as regards optical systems with reflective LED sources with high collimation power.
L’oggetto del presente trovato à ̈ un sistema di proiezione della luce emessa da sorgenti luminose di tipo LED (5), costituito da un proiettore (1) aventi una o più superfici interne (4) di materiale riflettente la luce, e da un riflettore (3) di sezione cilindrica e superficie circolare oppure parabolica oppure ellittica oppure iperbolica. I raggi di luce (2) emessi dalle sorgenti LED vengono riflessi dal riflettore (3) verso le superfici riflettenti (4), e successivamente vengono riflesse da tali superfici (4) verso l’esterno del trovato oggetto della presente invenzione, nella direzione del bersaglio da illuminare. I raggi luminosi in uscita formano un fascio unico di luce avente un angolo di apertura (6) molto piccolo. Tale angolo di apertura (6) quando viene definito come angolo entro il quale si propaga la metà dell’energia luminosa totale identifica in modo inequivocabile a tutti gli esperti della tecnica il grado di collimazione del fascio luminoso medesimo. Le pareti riflettenti (4) hanno una superficie interna con sezione circolare o ellittica o parabolica o iperbolica. The object of the present invention is a system for projection of the light emitted by light sources of the LED type (5), consisting of a projector (1) having one or more internal surfaces (4) of light-reflecting material, and of a reflector (3) with cylindrical section and circular or parabolic or elliptical or hyperbolic surface. The rays of light (2) emitted by the LED sources are reflected by the reflector (3) towards the reflecting surfaces (4), and are subsequently reflected by these surfaces (4) towards the outside of the invention object of the present invention, in the direction of the target to be illuminated. The outgoing light rays form a single beam of light having a very small aperture angle (6). When this opening angle (6) is defined as the angle within which half of the total light energy propagates, it unequivocally identifies the degree of collimation of the light beam to all those skilled in the art. The reflecting walls (4) have an internal surface with a circular or elliptical or parabolic or hyperbolic section.
In una realizzazione preferenziale del presente trovato il sistema di proiezione della luce (1) à ̈ realizzato con pareti interne riflettenti di sezione parabolica oppure ellittica (4) ed un modulo riflettore cilindrico centrale (3) di sezione circolare oppure parabolica oppure ellittica oppure iperbolica. Tale modulo riflettore centrale à ̈ posizionato in modo da comprendere l’asse dei fuochi delle superfici paraboliche oppure ellittiche (4) lungo la sua superficie riflettente rivolta verso l’alto. Le sorgenti LED (5) sono installate sulle superfici sommitali del proiettore (1) ed hanno l’asse di simmetria del loro profilo emissivo di luce che interseca la superficie superiore riflettente del riflettore centrale (3). La parete sommitale del proiettore (1) à ̈ costituita da un’unica superficie piana riflettente (7) oppure due superfici piane riflettenti (7) reciprocamente inclinate ed intersecanti, essendo ciascuna di tali superfici (7) inclinata rispetto al riflettore centrale (3). Il proiettore (1) possiede delle paratie riflettenti la luce (8) agganciate sul bordo inferiore delle pareti riflettenti paraboliche oppure ellittiche (4), e tali paratie riflettenti (8) possono essere a forma di singolo parallelepipedo a facce piane oppure di due parallelepipedi attaccati per un bordo e reciprocamente inclinati. Il proiettore (1) à ̈ chiuso nella sua parte inferiore da mezzi ottici refrattivi (9) aventi superfici e bordi di forma tale da contribuire al direzionamento del fascio di raggi di luce (2) in uscita. In a preferential embodiment of the present invention, the light projection system (1) is made with reflecting internal walls with a parabolic or elliptical section (4) and a central cylindrical reflector module (3) with a circular or parabolic or elliptical or hyperbolic section. This central reflector module is positioned so as to include the axis of the foci of the parabolic or elliptical surfaces (4) along its reflecting surface facing upwards. The LED sources (5) are installed on the top surfaces of the projector (1) and have the axis of symmetry of their light emitting profile that intersects the upper reflecting surface of the central reflector (3). The top wall of the projector (1) consists of a single flat reflecting surface (7) or two flat reflecting surfaces (7) mutually inclined and intersecting, each of these surfaces (7) being inclined with respect to the central reflector (3 ). The projector (1) has light reflecting bulkheads (8) hooked to the lower edge of the parabolic or elliptical reflecting walls (4), and these reflecting bulkheads (8) can be in the shape of a single parallelepiped with flat faces or of two attached parallelepipeds for one edge and mutually inclined. The projector (1) is closed in its lower part by refractive optical means (9) having surfaces and edges of such shape as to help direct the beam of light rays (2) outgoing.
In una seconda realizzazione del presente trovato il sistema di proiezione della luce (1) à ̈ realizzato con pareti interne riflettenti di sezione circolare oppure iperbolica (4) ed un modulo riflettore cilindrico centrale (3) di sezione circolare oppure parabolica oppure ellittica oppure iperbolica. Tale modulo riflettore centrale à ̈ posizionato in modo da comprendere l’asse dei centri delle superfici riflettenti a sezione circolare (4) lungo la sua superficie riflettente rivolta verso l’alto, oppure l’asse dei fuochi delle superfici riflettenti a sezione iperbolica (4). Le sorgenti LED (5) sono installate sulle superfici sommitali del proiettore (1) ed hanno l’asse di simmetria del loro profilo emissivo di luce che interseca la superficie superiore riflettente del riflettore centrale (3). La parete sommitale del proiettore (1) à ̈ costituita da un’unica superficie piana riflettente (7) oppure da due superfici piane riflettenti (7) reciprocamente inclinate ed intersecanti, essendo ciascuna di tali superfici (7) inclinata rispetto al riflettore centrale (3). Il proiettore (1) possiede delle paratie riflettenti la luce (8) agganciate sul bordo inferiore delle pareti riflettenti a sezione circolare oppure iperbolica (4), e tali paratie riflettenti (8) possono essere a forma di singolo parallelepipedo a facce piane oppure di due parallelepipedi attaccati per un bordo e reciprocamente inclinati. Il proiettore (1) à ̈ chiuso nella sua parte inferiore da mezzi ottici refrattivi (9) aventi superfici e bordi di forma tale da contribuire al direzionamento del fascio di raggi di luce (2) in uscita. In a second embodiment of the present invention, the light projection system (1) is made with reflecting internal walls of circular or hyperbolic section (4) and a central cylindrical reflector module (3) of circular or parabolic or elliptical or hyperbolic section. This central reflector module is positioned in such a way as to include the axis of the centers of the reflecting surfaces with a circular section (4) along its reflecting surface facing upwards, or the axis of the foci of the reflecting surfaces in section hyperbolic (4). The LED sources (5) are installed on the top surfaces of the projector (1) and have the axis of symmetry of their light emitting profile that intersects the upper reflecting surface of the central reflector (3). The top wall of the projector (1) consists of a single flat reflecting surface (7) or two flat reflecting surfaces (7) reciprocally inclined and intersecting, each of these surfaces (7) being inclined with respect to the central reflector ( 3). The projector (1) has light reflecting bulkheads (8) hooked to the lower edge of the circular or hyperbolic section reflecting walls (4), and these reflecting bulkheads (8) can be in the shape of a single parallelepiped with flat faces or two parallelepipeds attached by one edge and mutually inclined. The projector (1) is closed in its lower part by refractive optical means (9) having surfaces and edges of such shape as to help direct the beam of light rays (2) outgoing.