ITTV20090131A1 - Proiettore modulare con sorgenti luminose di tipo led - Google Patents

Proiettore modulare con sorgenti luminose di tipo led Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
PROIETTORE MODULARE CON SORGENTI LUMINOSE DI TIPO LED
Nella tecnica rivelata fino ad oggi i sistemi di proiezione della luce emessa da sorgenti luminose di tipo LED sono principalmente finalizzati alla collimazione oppure alla diffusione della luce prodotta da un singolo LED a mezzo di componenti ottici refrattivi quali lenti oppure menischi. In alcune domande di brevetto depositate negli ultimi due anni sono stati introdotti avanzamenti dello stato della tecnica fondati sul principio della riflessione della luce emessa da sorgenti LED. Il trovato oggetto della presente invenzione apporta alla tecnica della riflessione applicata ai LED un ulteriore e specializzato avanzamento, venendo la luce interamente collimata a mezzo di un array di superfici riflettenti di sezione parabolica, ed essendo i LEDs posizionati lungo le linee di fuoco delle parabole. Il brevetto IT1 320547 rivela una tecnica di collimazione dell’insieme dei raggi di luce emessi da una sorgente LED a mezzo di una lente accoppiata alla sorgente luminosa medesima e fissata sopra di essa, oppure da un insieme di tali coppie di LEDs e lenti assemblate in moduli. Il risultato à ̈ limitato alle caratteristiche ottiche complessive del fascio luminoso prodotto da un singolo modulo sorgente, senza specifica alcuna per quanto riguarda eventuali applicazioni dello stesso in dispositivi atti ad illuminare ambienti oppure strade, parchi pubblici o privati. Nella domanda di brevetto TV2008A000162 viene descritto un metodo di miscelazione e successive collimazione di un insieme sorgenti luminose di tipo LED che permette di regolare il grado di collimazione del fascio di luce nel suo complesso in uscita dal proiettore, in funzione della geometria, deH’orientamento e della dimensione delle superfici riflettenti che costituiscono il proiettore medesimo. La tecnica descritta in tale brevetto non costituisce anteriorità perché l’oggetto della presente invenzione non à ̈ un metodo di miscelazione della luce ma un dispositivo specializzato nella estrema collimazione della luce per mezzo di array lineari di sorgenti LEDs posizionati lungo la linea di fuoco di superfici paraboliche. Nelle domande di brevetto TV2009A000018 e TV2009A000019 sono rivelate delle tecniche di miscelazione e proiezione di luce LED multi sorgente rispettivamente orientate alla proiezione a lungo raggio ed alla proiezione a corto raggio, e sono tecniche direttamente derivate dallo stesso metodo iniziale descritto nella domanda di brevetto TV2008A000162 citata precedentemente. La differenza sostanziale à ̈ che nel trovato qui descritto la luce non viene miscelata prima di venire proiettata, ma viene subito collimata senza alcuna miscelazione, pertanto tali domande di brevetto non costituiscono anteriorità.
L'oggetto del presente trovato à ̈ un sistema di proiezione della luce emessa da sorgenti luminose di tipo LED (1), costituito da molte superfici riflettenti la luce (2) di sezione parabolica e posizionate a raggiera attorno alla parte centrale esagonale (3) del dispositivo medesimo, delimitando tale parte esagonale (3) il volume cavo (4) interno al dispositivo in oggetto. Le sorgenti LED (1) sono allineate in array disposti lungo le linee di fuoco delle parabole (2), essendo tali linee di fuoco giacenti sulle superfici piane che formano la sezione esagonale interna (3) del dispositivo. Il dispositivo à ̈ delimitato esternamente da superfici piane che formano un esagonale (5) che assieme al tetto (6) ed al fondo trasparente (7) chiude completamente il volume delimitato dal dispositivo stesso. Mezzi termicamente dissipativi (8) sono installati nella zona cava esternamente a tutta la superficie esagonale interna (3) ed hanno la funzione di trasportare il calore sviluppato dalle sorgenti LED (1) dall’interno del dispositivo verso l’aria esterna. I raggi di luce (9) sono emessi dalle sorgenti LED (1) e colpiscono le pareti paraboliche dei riflettori (2) venendo riflessi tutti reciprocamente paralleli verso il fondo di materiale trasparente (7). La condizione di parallelismo reciproco di tutti i raggi di luce viene raggiunta per costruzione geometrica del dispositivo oggetto del presente trovato, poiché le sorgenti LED (1) si trovano tutte allineate lungo la linea di fuoco di una o molte parabole riflettenti (2) e questo induce una riflessione parallela dei raggi qualsiasi sia il loro angolo di emissione rispetto al piano dei LED.
In una realizzazione preferenziale del presente trovato ogni superficie interna piana che forma il perimetro esagonale interno (3) del dispositivo porta 8 sorgenti LED (1) installate su di essa, e queste 8 sorgenti LED (1) sono rivolte verso 3 parabole riflettenti (2). Le sorgenti LED (1) sono posizionate lungo le linee di fuoco delle parabole stesse (2) in modo che ciascuna sorgente LED (1) si trovi nel fuoco di almeno una parabola (2). In questa realizzazione preferenziale del presente trovato il numero totale di sorgenti LED (1) à ̈ 48 ed il numero totale di parabole (2) riflettenti la luce à ̈ 12. Il fondo trasparente (7) à ̈ costituito di materiale otticamente omogeneo e plastico, quale il PMMA oppure altro composto derivato dall’acrilico. I mezzi termicamente dissipativi (8) sono installati a diretto contatto con le sorgenti LED (1), oppure non a diretto contatto con i LED ma a contatto con le pareti interne piane (3), e sono configurati a raggiera simmetrica, con profili lunghi e stretti il cui lato maggiore à ̈ disposto ortogonalmente rispetto alla superficie del fondo (7) e del tetto (6). L’assieme del dispositivo può essere collegato elettromeccanicamente ad un numero qualsiasi di altri dispositivi identici, in una configurazione a nido d’ape (9) atta alla realizzazione di una sistema di proiezione ad elevata potenza ottica. Mezzi elettromeccanici oppure elettronici (10) pilotano tutte le funzioni di accensione, controllo e spegnimento del singolo modulo oppure dell’intera configurazione (9).
In una seconda realizzazione del presente trovato ogni superficie interna piana che forma il perimetro esagonale interno (3) del dispositivo porta multipli di 8 sorgenti LED (1) installate su di essa, e queste sorgenti LED (1) sono rivolte verso 3 o più parabole riflettenti (2). Le sorgenti LED (1) sono posizionate lungo le linee di fuoco delle parabole stesse (2) in modo che ciascuna sorgente LED (1) si trovi nel fuoco di almeno una parabola (2). Il fondo trasparente (7) à ̈ costituito di materiale otticamente omogeneo e plastico, quale il PMMA oppure altro composto derivato dall’acrilico, oppure vetro. Tale materiale à ̈ lavorato con solchi paralleli per formare un tipo particolare di lente collimatrice nota agli esperti della tecnica come lente di Fresnel. I mezzi termicamente dissipativi (8) sono installati a diretto contatto con le sorgenti LED (1), oppure non a diretto contatto con i LED ma a contatto con le pareti interne piane (3), e sono configurati a raggiera simmetrica, con profili lunghi e stretti il cui lato maggiore à ̈ disposto ortogonalmente rispetto alla superficie del fondo (7) e del tetto (6). L’assieme del dispositivo può essere collegato elettromeccanicamente ad un numero qualsiasi di altri dispositivi identici, in una configurazione a nido d’ape (9) atta alla realizzazione di una sistema di proiezione ad elevata potenza ottica. Mezzi elettromeccanici oppure elettronici (10) pilotano tutte le funzioni di accensione, controllo e spegnimento del singolo modulo oppure dell’intera configurazione (9).
In una terza realizzazione del trovato oggetto della presente invenzione ogni superficie interna piana che forma il perimetro esagonale interno (3) del dispositivo porta multipli di 8 sorgenti LED (1) installate su di essa, e queste sorgenti LED (1) sono rivolte verso 3 o più parabole riflettenti (2). Le sorgenti LED (1) sono posizionate lungo le linee di fuoco delle parabole stesse (2) in modo che ciascuna sorgente LED (1) si trovi nel fuoco di almeno una parabola (2). Il fondo trasparente del dispositivo (7) à ̈ costituito di materiale otticamente omogeneo e diffondente la luce, atto ad aumentare l’uniformità di illuminazione sulla zona illuminata dal proiettore medesimo. I mezzi termicamente dissipativi (8) sono installati a diretto contatto con le sorgenti LED (1), oppure non a diretto contatto con i LED ma a contatto con le pareti interne piane (3), e sono configurati a raggiera simmetrica, con profili lunghi e stretti il cui lato maggiore à ̈ disposto ortogonalmente rispetto alla superficie del fondo (7) e del tetto (6). L’assieme del dispositivo può essere collegato elettromeccanicamente ad un numero qualsiasi di altri dispositivi identici, in una configurazione a nido d’ape (9) atta alla realizzazione di una sistema di proiezione ad elevata potenza ottica. Mezzi elettromeccanici oppure elettronici (10) pilotano tutte le funzioni di accensione, controllo e spegnimento del singolo modulo oppure dell’intera configurazione (9).

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato ottico e meccanico cavo costituito di superfici di materiale riflettente la luce assemblate tra loro a costituire un proiettore di luce dotato di: a) sezione parabolica delle superfici riflettenti; b) piastre di supporto ed alimentazione per sorgenti luminose di tipo LED; c) perimetro esagonale delle pareti esterne deH’assieme dell’apparato; d) perimetro esagonale delle pareti interne dell’assieme dell’apparato; e) sorgenti luminose di tipo LED; f) mezzi refrattivi della luce riflessa dalle superfici paraboliche; g) mezzi termicamente dissipativi installati lungo le pareti interne nella zona cava.
  2. 2) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 1 in cui le sorgenti LEDs sono allineate lungo le linee di fuoco delle parabole riflettenti.
  3. 3) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 2 in cui le parabole riflettenti sono almeno 3 rivolte verso ciascuna fila di sorgenti LEDs.
  4. 4) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 4 in cui ciascuna fila di sorgenti luminose contiene 8 LEDs, oppure multipli di 8 LEDs, oppure un numero arbitrario di LEDs.
  5. 5) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 4 in cui i mezzi refrattivi sono costituiti di materiale otticamente omogeneo, di composto plastico di tipo PMMA o altro derivato dell’acrilico oppure di vetro.
  6. 6) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 5 in cui i mezzi<x> refrattivi sono lavorati con incisioni parallele per aumentare la capacità di collimazione della luce riflessa dalle parabole.
  7. 7) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 5 in cui i mezzi refrattivi sono costituiti di materiale diffondente la luce, con grado di diffusione funzione del tipo di materiale usato oppure della lavorazione delle sue superfici.
  8. 8) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 6 in cui le parabole riflettenti la luce sono di materiale metallico lucidato a specchio, oppure verniciato.
  9. 9) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 7 in cui le parabole riflettenti la luce sono di materiale metallico lucidato a specchio, oppure verniciato.
  10. 10) L’apparato ottico e meccanico descritto nella rivendicazione 1 in cui altri apparati ad esso identici sono collegati meccanicamente ed elettricamente, e sono pilotati in remoto con di mezzi di controllo elettronico.
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