ITUD20130104A1 - Sorgente luminosa a luce piacevole - Google Patents

Description

1 gip C4-3302

Classe Internazionale: HO IL 033/0000

Descrizione del trovato avente per titolo:

"SORGENTE LUMINOSA A LUCE PIACEVOLE"

a nome MARTINI S.p.A. di nazionalità italiana con sede legale in via Provinciale per Mirandola, 24 - 41033 CONCORDIA SULLA SECCHIA (MO)

dep. il al n.

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad una sorgente luminosa che emette una luce piacevole, cioè una luce che viene percepita come una luce naturale, né calda, né fredda, migliorando di fatto gli attuali standard utilizzati nell’ illuminazione da interno od esterno quali, a solo titolo esemplificativo, le sorgenti luminose del tipo ad incandescenza, fluorescenti, ed alogene.

In particolare, il trovato si rivolge alla luce bianca emessa da una sorgente luminosa del tipo Light Emitting Diodes di seguito denominata LED, nelle sue diverse configurazioni, ovvero, SingleChip, Multichip, OLED, Chip on Board (COB), a fosfori remoti, o a sorgenti luminose LED simili o assimilabili. Per semplificare, nel seguito si farà riferimento alle sorgenti luminose del tipo LED essendo l’idea di soluzione trasferibile direttamente alle sorgenti luminose di tipo SingleChip, Multichip, OLED, a fosfori remoti o sorgenti luminose LED simili, o assimilabili.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti i LED Array i quali presentano attualmente i minori ingombri nel campo delle sorgenti luminose LED ma una media flessibilità nella definizione

Ikmandatario / STEFANO LIGJ/

sé e per glijnri)

P.le UDINE 2 gip C4-3302

della luce emessa.

È noto, infatti, che un LED converte energia elettrica in luce monocromatica, ad esempio luce blu, rossa, verde o altra luce visibile, ma non è in grado singolarmente di emettere luce bianca.

È anche noto che i LED comprendono un materiale emettitore di luce, fissato alla superficie superiore di un circuito stampato, che quando viene eccitato elettricamente emette luce.

È pure noto elaborare il materiale emettitore di luce con strati di materiali vari, ad esempio polveri di fosforo, terre rare, ecc. per modificare in modo voluto il colore del fascio luminoso emesso dal LED ed adattarlo a specifiche esigenze di applicazione.

Sono anche noti LED per remissione di luce bianca che presentano uno spettro di emissione luminosa provvisto di picchi di emissione posti in prossimità delle lunghezze d’onda di 450nm, 535nm e 630nm, corrispondenti rispettivamente alla colorazione blu, verde e rossa. Un’emissione luminosa presentante questi picchi permette all’occhio umano di percepire con un’elevata sensibilità e con un buon bilanciamento i vari colori.

Sorgenti luminose aventi spettri di emissione con tre picchi vengono descritti, ad esempio, nei documenti US-A-2009/0154195, US-A-2009/0261710 ed US-A-2007/0170842.

Il documento US-A-2009/0154195 è relativo a sorgenti luminose LED per pannelli a cristalli liquidi e descrive spettri di emissione luminosa con un picco molto accentuato in corrispondenza della colorazione rossa e con un’ ampiezze spettrali anche degli altri picchi molto ristrette, ovvero inferiori a 50nm. Tale configurazione dello spettro, pur risultando efficace per la particolare

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applicazione a pannelli con cristalli liquidi, non permette una sua diretta applicazione anche ad altre tipologie di applicazioni quali, ad esempio, Γ illuminazione di ambienti.

Nel documento US-A-2009/0261710 gli spettri di emissione luminosa proposti presentano ampiezze spettrali ampie a cui consegue un’elevata saturazione dei colori percepiti e non una loro percezione naturale.

Nel documento US-A-2007/0 170842 si descrive una sorgente luminosa composta da un LED di base blu sulla quale sono sovrapposti strati di fosfori idonei a modificare lo spettro di emissione luminosa per la generazione di tre picchi di emissione luminosa. Le formulazioni di spettri di emissione luminosa espresse in questo documento comportano un’elevata distorsione della percezione dei colori e pertanto una luce non piacevole alla vista. Inoltre, la combinazione di intensità dei picchi proposta in questo documento comporta la realizzazione di sorgenti luminose con una bassa efficienza luminosa.

L’adozione di spettri di emissione luminosa con le caratteristiche espresse nei documenti sopra indicati, può risultare accettabile solo per determinate CCT, non soddisfando un’ampia fascia d’applicazione. Si nota infatti che nel caso di CCT elevate i colori freddi risultano distorti mentre per CCT ridotte vengono distorti i colori caldi.

A tale scopo molti sono gli indicatori in grado di fornire una valutazione ragionevolmente oggettiva di percezione della luce emessa.

Un indicatore che caratterizza la tipologia della luce emessa è ad esempio la temperatura di colore, sinteticamente CCT, espressa in Kelvin. Esistono anche altri indicatori tutti volti a fornire specifiche informazioni sulla luce.

Tipicamente una sorgente “calda” ha un CCT<3200K ed un’intensità

_ JJ mandatario STEFANO LI GL

(pter sé e per gli altn)

P.le CavjeoalisP 6/2 - 331 DINE 4 gip C4-3302

luminosa elevata in prossimità delle lunghezze d’onda relative alla colorazione rossa. Una sorgente luminosa di questo tipo permette ad un’utente di percepire i colori caldi con un’ottima resa mentre i colori freddi, ad esempio il blu, sono pesantemente distorti.

Una sorgente “fredda” ha un CCT>4000K ed un’intensità luminosa elevata in prossimità delle lunghezze d’onda relative alla colorazione blu e, di conseguenza, i colori freddi vengono riprodotti con un’elevata resa mentre i colori caldi vengono distorti.

Tra gli indicatori caratterizzanti la qualità della luce di una sorgente luminosa, il principale a tutt’oggi è il CIE-CRI, standardizzato dalla CIE (Commission Internationale de l’Eclairage - Commissione Internazionale suH’Illuminazione), anche noto come CRI (Color Rendering Index). Il CRI restituisce un punteggio da 0 a 100 dove nell’accezione comune, CRI >90 individua una sorgente luminosa di altissima fedeltà. Tuttavia, negli ultimi anni sono state portate alla luce una serie di carenze circa la capacità del CRI di esprimere una valutazione corretta della qualità della luce. In particolare queste carenze riguardano le sorgenti LED.

Attualmente ci sono nuove proposte normative per misurare in modo più preciso la qualità della luce, anche in relazione alle sorgenti luminose del tipo a LED.

Un ulteriore indice è il CQS (Color Qualità Index) ovvero una metrica proposta dal NIST (National Institute of Standards and Technology) come possibile sostituto dell’indicatore CRI. Il CQS è una misura quantitativa dell’abilità di una sorgente luminosa di riprodurre i colori saturi degli oggetti illuminati. Questa metrica prevede tra l’altro l’utilizzo di due indicatori ovvero

Il mandatario

5 gip C4-3302

il Qa corrispondente alla qualità della luce di riprodurre il colore e nell’accezione comune individuato come CQS, ed il Qg o Relative Gamut area della sorgente luminosa che fornisce un’indicazione di quanto è satura la luce emessa dalla sorgente luminosa.

È anche noto l’indicatore MCRI (Memory Color Rendering Index) che permette di misurare la qualità percepita di una sorgente luminosa nel riprodurre i colori degli oggetti illuminati in base alla memoria che si ha del colore stesso. Al contrario di CQS e CRI che sono metriche oggettive, questa metrica è soggettiva.

L’indicatore GAI (Gamut Area Index) misura la correlazione in termini di Gamut tra una sorgente illuminante e una serie di illuminanti standard, tra i quali rilluminante standard E (CCT=5545K), e fornisce un’indicazione sulla limpidezza di un colore. Il Gamut, per come qui inteso, è l’insieme dei colori, indicati in coordinate colorimetriche, che la sorgente luminosa è in grado di produrre, ed è un sottoinsieme dei colori visibili.

L’indicatore LER (Luminarie Efficacy Rating) è indicatore dell’efficienza luminosa di un’apparecchiatura di illuminazione.

Nella Tabella 1 viene riportato un confronto fra gli indicatori sopra individuati per una pluralità di sorgenti luminose.

6 gip C4-3302

Dal confronto si vede come le sorgenti di LED attualmente in commercio si pongano l’obiettivo di raggiungere elevati punteggi dell’indicatore CRI, prossimi a 100, ovvero un valore che si avvicina a quello di una sorgente luminosa ad incandescenza.

L’obiettivo di raggiungere con un’attuale sorgente LED, SingleChip, Multichip, OLED, a fosfori remoti, un CRI prossimo a 100, per contro, determina in realtà una non piacevolezza del colore percepito dall’occhio umano.

Si noti come una lampada ad incandescenza che pur raggiungendo valori di CRI e Qa e Qg, relativi alla metrica CQS, di 100, abbia un valore dell’indicatore MCRI basso che non supera MCRI = 83. Si nota, inoltre, che le attuali sorgenti luminose presenti sul mercato non sono in grado di superare valori di MCRI=86. Ciò si traduce in una sorgente luminosa che non è in grado di far percepire in modo affidabile e piacevole il colore di un oggetto.

Uno scopo del presente trovato è quello di ottenere, utilizzando sorgenti

J-mandatario TEFANO LIGJ^

i er sé e per ali offri) 3⁄4pro GLrsJ)i. icfalis, 6/2 - 3Π 00 UDINE 7 gip C4-3302

LED, una luce piacevole prossima o uguale alla luce naturale che sia migliorativa di quella emessa da una lampadina ad incandescenza, fluorescenza, o alogena.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare una sorgente luminosa di tipo LED che abbia un’emissione prossima a quella naturale e con colorazioni non distorte.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di ottenere una luce piacevole che sia in grado di esaltare sia i colori freddi che i colori caldi, sì da permettere che un unico corpo illuminante soddisfi un’ampia fascia di mercato. Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di ottenere una luce che esalti l’attrattività e la limpidezza degli oggetti sottoposti a questa luce.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare una sorgente luminosa in grado di emettere una luce che esalti l’attrattività e la limpidezza degli oggetti che sono sottoposti a questa luce e che permetta di ottimizzare la percezione di piacevolezza della luce bianca emessa anche in relazione alla regione geografica, o area continentale, in cui viene installata. In questo modo è possibile definire una luce bianca, o bianco continentale, variabile da regione a regione, che sia in grado di esaltare il carattere fortemente culturale della percezione dei colori.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del

mandatario TEFANO

6/2 - 33100 UDINE 8 gip C4-3302

presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi una sorgente luminosa a luce piacevole che risolve gli inconvenienti sopra individuati presenta uno spettro di emissione luminosa con temperature di colore, nel caso identificate dall’indicatore CCT, comprese fra 2500K e 6500K ed è provvisto di tre picchi di emissione luminosa posti in corrispondenza delle colorazioni rosso, verde, e blu.

Secondo il trovato gli spettri di emissione presentano:

- il picco del rosso compreso fra 610nm e 670nm, e con un’ampiezza spettrale (RAXOj5) compresa fra 45nm e 120nm;

- il picco del verde (G) compreso fra 500nm e 570nm, e con un’ampiezza spettrale (GAXOj5) compresa fra 45nm e 105nm;

- il picco del blu (B) compreso fra 420nm e 480nm, con un’ampiezza spettrale (BAXQ,S) compresa fra lOnm e 30nm.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, lo spettro di emissione della sorgente luminosa presenta coordinate cromatiche (x, y) del punto bianco nello spazio di cromaticità comprese nell’area definita dalla relazione: y = -6,079- IO<-10,>x<2>+7,1496- IO<"6>- x -0,0195 K

in cui K è un numero costante variabile fra -0,0054 e 0,0054.

Questa correlazione, assieme ai parametri di determinazione dei picchi permette di individuare una pluralità di curve spettrali che risolvono i problemi individuati nella tecnica nota rendendo il fascio luminoso piacevole alla vista umana, senza distoreere i colori, ovvero rendendo possibile, ad una determinata CCT mantenere corretto il rapporto tra la riproduzione di colori caldi e colori freddi e del relativo punto bianco.

In accordo con forme di realizzazione del presente trovato il numero

Il mandatario

9 gip C4-3302

costante K è preferibilmente compreso fra -0,0030 e 0,0030.

In accordo con una possibile variante realizzativa, il picco del blu presenta un’ampiezza spettrale inferiore a 30nm, preferibilmente compresa fra lOnm e 27 nm. Tale assunzione permette di ottenere una buona esaltazione delle colorazioni fredde per un’ampia gamma di CCT previste nelle diverse applicazioni di volta in volta richieste dal presente trovato.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 è una rappresentazione di un possibile spettro di emissione di una sorgente luminosa a luce piacevole in accordo con il presente trovato;

- la fig. 2a è un grafico che rappresenta lo spazio di cromaticità CIE 1931; - la fig. 2b è una porzione ingrandita del grafico di fig. 2a in accordo con una prima forma di realizzazione;

- la fig. 2c è una variante realizzativa della fig. 2b;

- la fig. 3 riporta una tabella con i parametri relativi a spettri di emissione di sorgenti luminose in accordo con una prima forma di realizzazione;

- la fig. 4 è una rappresentazione grafica di spettri di emissione di sorgenti luminose che delimitano estremi minimi e massimi degli spettri di emissione in accordo con la prima forma di realizzazione;

- la fig. 5 è una rappresentazione grafica di fig. 2b che identifica spettri di emissione relativi alla prima forma di realizzazione;

- la fig. 6 riporta una tabella con i parametri relativi a spettri di emissione di sorgenti luminose in accordo con una seconda forma di realizzazione;

Il mandatario ÌÈFANO ϋβί ter sé e per gl/altri)

fis, 6/2 - 33100 UDINE 10 gip C4-3302

- la fig. 7 è una rappresentazione grafica di spettri di emissione di sorgenti luminose che delimitano estremi minimi e massimi degli spettri di emissione in accordo con la seconda forma di realizzazione;

- la fig. 8 è una rappresentazione grafica di fig. 2b che identifica spettri di emissione relativi alla seconda forma di realizzazione;

- la fig. 9 riporta una tabella con i parametri relativi a spettri di emissione di sorgenti luminose in accordo con una terza forma di realizzazione;

- la fig. 10 è una rappresentazione grafica di spettri di emissione di sorgenti luminose che delimitano estremi minimi e massimi degli spettri di emissione in accordo con la terza forma di realizzazione;

- la fig. 11 è una rappresentazione grafica di fig. 2b che identifica spettri di emissione relativi alla terza forma di realizzazione.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Nel seguito vengono descritte alcune possibili forme di realizzazione di una sorgente luminosa a luce piacevole secondo il trovato comprendente una matrice di LED su cui si applica uno o più strati di materiali, ad esempio fosfori, che permettono di ottenere un determinato spettro di emissione di luce. Con riferimento alla fig. 1 uno spettro di emissione di luce, secondo il trovato, viene indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 10 ed è definito da una curva rappresentabile in un grafico cartesiano riportante in

P.le Cavedalis, 6/2 - 33100 UDINE 11 gip C4-3302

ascisse la lunghezza d’onda λ espressa in nanometri, ed in ordinata l’intensità luminosa normalizzata I. Viene considerata l’intensità luminosa normalizzata in quanto questa dipende dalla distanza alla quale viene effettuato il campionamento. Forme di realizzazione prevedono che la normalizzazione sia di tipo percentuale su una scala da 0 a 100.

Lo spettro di emissione 10 di fig. 1 permette di ottenere una sorgente luminosa con una temperatura di colore CCT di 3600K.

Forme di realizzazione preferenziali del presente trovato prevedono che la sorgente luminosa abbia una temperatura di colore CCT compresa fra 2500K e 6500K.

La curva dello spettro di emissione 10 è definita dalla interazione di tre curve gaussiane, una per ogni picco.

Lo spettro di emissione 10 presenta tre picchi, indicati rispettivamente come B, G ed R, che sono disposti in corrispondenza delle lunghezze d’onda relative rispettivamente alle colorazioni blu, verde e rossa. Le lunghezze d’onda per le quali si ottiene il valore massimo di intensità luminosa, relativamente ai tre picchi B, G, R è indicato con λο. Inoltre, per ciascuna campana relativa alle componenti blu, verde, e rosso si individua un’ampiezza spettrale Δλο,5 alla quale il valore della ordinata è pari a metà del suo valore massimo di picco. Nel suddetto spettro di emissione 10 sono identificabili anche i parametri: - Βλο : Lunghezza d’onda (espressa in nm) in cui è disposto il picco relativo alla componente blu, nel caso di specie a 450nm, a cui corrisponde un’intensità luminosa di circa 74%;

- ϋλο : Lunghezza d’onda (espressa in nm) in cui è disposto il picco relativo alla componente verde, nel caso di specie a 530nm, a cui corrisponde

IJj3⁄4andatario ÌEFANO Ui3f

ir sé e oer ali/altri) 3⁄4BT3⁄43⁄4S.r.Ì

P.le C;,DINE 12 gip C4-3302

un’intensità luminosa di circa 71%;

- RXo : Lunghezza d’onda (espressa in nm) in cui è disposto il picco relativo alla componente rossa, nel caso di specie a 642nm, a cui corrisponde un’intensità luminosa di circa 100%;

Per ciascun picco dello spettro di emissione 10 è possibile determinare anche:

- ΒΔλο,5 -. Ampiezza spettrale, identificabile anche con l’acronimo “FWHM” (Full Width at Half Maximum) della gaussiana relativa alla componente di colore blu alla quale il valore della ordinata è pari a metà del suo valore massimo, nel caso di specie di 20nm. Identifica, in pratica, l’ampiezza della “campana” Gaussiana.

- GALo , 5 : Ampiezza spettrale della gaussiana relativa alla componente di colore verde alla quale il valore della ordinata è pari a metà del suo valore massimo, nel caso di specie di 65nm.

- R-Δλ 0 , 5 : Ampiezza spettrale della gaussiana relativa alla componente di colore rosso alla quale il valore della ordinata è pari a metà del suo valore massimo, nel caso di specie di 95nm.

L’andamento dello spettro di emissione 10 di luce è pertanto definito da una funzione del tipo:

Essendo FR, FG, FB funzioni delle singole componenti relative all’emissione rossa, verde e blu.

In forme di realizzazione, ciascuna delle funzioni FR, FG, FB sono correlate anche ad un fattore moltiplicativo, rispettivamente PR, PG, PB, che permettono la definizione di potenze di picco, 0 “Peak Power Ratios” di ognuna delle

JlHTtaadatario >''' S^EFANO kEl (per^ejs^lhritcK STUD|0)GLP S.rT.

P.le CavedaJj3⁄43⁄4/2 - 33100 UDINE 13 gip C4-3302

componenti. Vale a dire:

FR{K) = PR- SR{k) FG(X) = PG- SG{K) FB(X) = PB- SBa) I fattori moltiplicativi PR, PG, PBesprimono la proporzionalità fra le varie componenti rossa, verde, e blu, dello spettro equalizzate rispetto al picco del verde PG il cui valore è sempre 1 , mentre SR, SG, SB, esprimono rispettivamente l’andamento dello spettro di emissione per ciascuna delle componenti rossa, verde e blu.

Ciascuna delle SR, SG, SB ha un andamento prossimo a quello di una gaussiana, e può essere espresso dalla relazione:

Un ulteriore parametro relativo allo spettro di emissione 10 è la distanza cromatica Auv, ovvero la distanza cromatica che intercorre tra il punto bianco, denominato “White Point”, della sorgente desiderata, ed il punto bianco di un corpo nero radiante al medesimo valore dell’indice CCT.

Tale parametro è identificabile nello spazio di cromaticità, o spazio della plankiana riportato in fig. 2a, che definisce una radiazione luminosa dal punto di vista cromatico, attraverso la quantificazione di due coordinate cromatiche (<x>) y).

Nello spazio di cromaticità, una porzione del quale è rappresentata in fig.

2b, viene riportata anche la curva delle coordinate cromatiche caratteristiche della radiazione emessa da un corpo nero a diverse temperature di colore, denominata curva di Plank, ed una pluralità di rette, denominate rette isprossimali, intersecanti la curva di Plank. I punti di ciascuna retta godono della proprietà di avere la stessa temperatura di colore CCT. In fig. 2a la curva

Il mandatario rfEFANO LIGI

jer sé e per gli altri

P.le Cavedal i/2 - 33100 UDINE 14 gip C4-3302

di Plank è indicata dalla freccia P mentre le rette isprossimali sono indicate dalle frecce F.

La distanza del punto cromatico considerato, valutata lungo la corrispondente retta isprossimale, rispetto alla curva di Plank corrisponde alla distanza cromatica Auv. Nello spazio di cromaticità, di fig. 2b, il punto H identifica la posizione dello spettro di emissione illustrato in fig. 1 e la distanza cromatica Auv è di -0,00165.

In accordo con forme realizzative si prevede che le sorgenti luminose secondo il trovato abbiano uno spettro di emissione luminosa, nello spazio di cromaticità, compreso nell’area definita dalla relazione:

0,0195 K

in cui x e y sono le coordinate cromatiche nello spazio di cromaticità e K è un numero costante variabile fra -0,0054 e 0,0054.

Possibili forme di realizzazione del presente trovato prevedono che il numero costante K sia compreso fra -0,0030 e 0,0030.

In fig. 2b la curva espressa dalla relazione sopra riportata per K=0 è indicata dalla freccia Cl, la curva per K=0.0054 è indicata dalla freccia C2, e la curva per K=-0.0054 è indicata dalla freccia C3.

Nella forma di realizzazione illustrata in fig. 2c, la curva espressa dalla relazione sopra riportata per K=+0.0030 è indicata dalla freccia C4, mentre la curva per K=-0.0030 è indicata dalla freccia C5.

Le condizioni sopra individuate permettono di definire, nello spazio di cromaticità, un’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione aventi curve spettrali che permettono di ottenere gli scopi del trovato. In fig. 2b è illustrata con campitura a tratti l’area nella quale sono comprese le sorgenti di

P.le Cavi DINE 15 gip C4-3302

illuminazione con K compresa fra ± 0,0054, mentre in fig. 2c è illustrata l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione con K compresa fra ± 0,0030.

Nel seguito vengono descritti esempi di forme di realizzazione di sorgenti luminose oggetto del presente trovato.

Esempio 1

Le figg. 3-5 sono utilizzate per descrivere prime forme di realizzazione di sorgenti luminose secondo il presente trovato, aventi spettri di emissione luminosa con temperatura di colore CCT comprese fra 2500K e 3300K.

Nella tabella di fig. 3 vengono riportati alcuni esempi di spettri di emissione luminosa relativi a questa prima forma di realizzazione identificati mediante i parametri Βλο, ϋλο, Rio, ΒΔλο,5, ϋΔλο,δ, Ι3⁄4Δλο,5e Auv come sopra definiti.

Nella tabella di fig. 3 si riportano, inoltre, i valori rilevati degli indicatori Qg, CRI, CQS, MCRI, GAI e LER.

Con riferimento alla fig. 4, la suddetta pluralità di curve spettrali è contenuta fra un primo spettro di emissione 11 inferiore, ed un secondo spettro di emissione 12 superiore che delimitano rispettivamente i parametri minimi e massimi degli spettri di emissione. In altre parole, il primo spettro di emissione 11 ed il secondo spettro di emissione 12 delimitano la zona nella quale è contenuta una delle curve degli spettri secondo il presente trovato per quanto riguarda questa prima forma di realizzazione.

Dalla Tabella 2, sotto riportata si evincono i valori minimi e massimi corrispondenti rispettivamente al primo spettro di emissione 11 ed al secondo spettro di emissione 12 di fig. 4.

Il mandatario

<rsé e per aifaltri)

P.le Ci JE 16 gip C4-3302

Tabella 2

Possibili forme di realizzazione, ad esempio espresse nella Tabella 2 prevedono che, per spettri di emissione con CCT compresa fra 2500K e 3300K, la distanza cromatica Auv sia compresa fra -0,0108 e 0,0029 assumendo che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0054.

In fig. 5 si identifica, nello spazio di cromaticità, un’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione che rispettano i parametri espressi in Tabella 2 e la relazione fra le coordinate cromatiche (x, y) sopra espressa.

In particolare riferendosi alla fig. 5, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 2 presenta quattro vertici rispettivamente Al, A2, A3 ed A4, aventi le coordinate cromatiche:

Al= (0,4770; 0,41368)

A2= (0,45743; 0,38153)

A3= (0,42059; 0,40475)

A4= (0,40788; 0,37424)

y^TThqandatario STEFANO LIG

(per sé e per gli 'QJfS.r.LJ P.le Cavei i/2 - 3TTOÓ UDINE 17 gip C4-3302

Al e A2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 2500K, mentre A3 ed A4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 3300K.

Nella Tabella 3 si identifica una possibile implementazione realizzativa del presente trovato per spettri di emissione compresi in una CCT fra 2650K e 3300K. In questa forma di realizzazione si prevede che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0030.

Tabella 3

Nello spazio di cromaticità, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 3 presenta quattro vertici rispettivamente Bl, B2, B3 e B4 (fig. 2c), aventi le coordinate cromatiche: Bl= (0,46084; 0,40594)

B2= (0,45069; 0,38812)

B3= (0,41765; 0,39771)

mandatario

STU

P.le Caved

18 gip C4-3302

B4= (0,4106; 0,38076)

B1 e B2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 2650K, e B3 e B4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 3300K. Dette coordinate cromatiche sono determinate impostando, nella relazione sopra identificata, un valore della costante K compreso fra 0,0030 e -0,0030.

In Tabella 4 vengono riportati gli intervalli massimi e minimi raggiungibili degli indicatori con gli spettri di emissione relativi a questa forma di realizzazione.

Esempio 2

Le fìgg. 6-8 vengono utilizzate per descrivere seconde forme di realizzazione di sorgenti luminose in accordo con il presente trovato, aventi spettri di emissione luminosa con temperatura di colore CCT comprese fra 3200K e 4500K.

La tabella di fig. 6 riporta alcuni esempi di spettri di emissione luminosa relativi a questa seconda forma di realizzazione identificati mediante i parametri Βλο , ϋλο , RÀo, ΒΔλο , δ , ϋΔλο , 5, ΙΙΔλο , δ e Auv, unitamente ai valori rilevati degli indicatori Qg, CRI, CQS, MCRI, GAI e LER.

Con riferimento alla fig. 7, la pluralità di curve spettrali di questa forma di realizzazione è contenuta fra un primo spettro di emissione 111 inferiore, ed un

.mandatario STEFANO UGl

3 er sé e per g/ altri)

P.le iis, 6/2 - UDINE 19 gip C4 -3302

secondo spettro di emissione 112 superiore che delimitano rispettivamente i parametri minimi e massimi degli spettri di emissione. Il primo spettro di emissione 111 ed il secondo spettro di emissione 112 delimitano la zona nella quale è contenuta una delle curve degli spettri secondo il presente trovato per quanto riguarda questa seconda forma di realizzazione.

Dalla Tabella 5, sotto riportata si evincono i valori minimi e massimi corrispondenti rispettivamente al primo spettro di emissione 111 ed al secondo spettro di emissione 112 di fig. 7.

Tabella 5

Possibili forme di realizzazione, ad esempio espresse nella Tabella 5 prevedono che, per spettri di emissione con CCT compresa fra 3200K e 4500K, la distanza cromatica Auv sia compresa fra -0,0082 e 0,0058, assumendo che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0054.

In fig. 8 si identifica, nello spazio di cromaticità, un’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione che rispettano i parametri espressi in Tabella 5 e la relazione fra le coordinate cromatiche (x, y) sopra espressa.

mandatario

P.le Cà<5>DINE 20 gip C4-3302

In particolare, riferendosi alla fig. 8, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 5 presenta quattro vertici rispettivamente DI, D2, D3 e D4, aventi le coordinate cromatiche:

Dl= (0,42675; 0,40667)

D2= (0,41321; 0,3758)

D3= (0,36325; 0,37745)

D4= (0,35876; 0,35208)

DI e D2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 3200K, D3 e D4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 4500K.

Nella Tabella 6 si identifica una possibile implementazione realizzativa del presente trovato per spettri di emissione compresi in una CCT fra 3300K e 4500K. In questa forma di realizzazione si prevede che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0030.

Tabella 6

mandatario

:FANO

P.le a UDINE 2 1 gip C4-3302

Nello spazio di cromaticità, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 6 presenta quattro vertici rispettivamente El, E2, E3 e E4, (fig. 2c) aventi le coordinate cromatiche: El= (0,41765; 0,39771)

E2= (0,4106; 0,38076)

E3= (0,3622; 0,37153)

E4= (0,35971; 0,35743)

El e E2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 3300K, e E3 e E4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 4500K. Dette coordinate cromatiche sono determinate impostando, nella relazione sopra identificata, un valore della costante K compresa fra 0,0030 e -0,0030.

In Tabella 7 vengono riportati gli intervalli massimi e minimi raggiungibili degli indicatori con gli spettri di emissione relativi a questa forma di realizzazione.

Tabella 7

Esempio 3

Le fìgg. 9-11 vengono utilizzate per descrivere terze forme di realizzazione di sorgenti luminose secondo il presente trovato, aventi spettri di emissione luminosa con temperatura di colore CCT comprese fra 4200K e 6500K.

La tabella di fig. 9 riporta alcuni esempi di spettri di emissione luminosa

s — -vii mandatario

( STEFANO LIpK V/nfir ss P np.r ali Alt ri)

P.le Cavedalis, 6/2 -3⁄4f00 UDINE 22 gip C4-3302

relativi a questa terza forma di realizzazione identificati mediante i parametri Βλ o , Θλ o , RX o , ΒΔλ ο,5, ΰΔλ ο ,5, ΙΙΔλ ο , s e Auv, unitamente ai valori rilevati degli indicatori CRI, CQS, MCRI, GAI e LER.

Con riferimento alla fìg. 10, la pluralità di curve spettrali di questa forma di realizzazione è contenuta fra un primo spettro di emissione 211 inferiore, ed un secondo spettro di emissione 212 superiore che delimitano rispettivamente i parametri minimi e massimi degli spettri di emissione. Il primo spettro di emissione 211 ed il secondo spettro di emissione 212 delimitano la zona nella quale è contenuta una delle curve degli spettri secondo il presente trovato per quanto riguarda questa terza forma di realizzazione.

Dalla Tabella 8, sotto riportata si evincono i valori minimi e massimi corrispondenti rispettivamente al primo spettro di emissione 211 ed al secondo spettro di emissione 212 di fig. 10.

Tabella 8

Possibili forme di realizzazione, ad esempio espresse nella Tabella 8 prevedono che, per spettri di emissione con CCT compresa fra 4200K e 6500K,

23 gip C4-3302

la distanza cromatica Auv sia compresa fra -0,0056 e 0,0067, assumendo che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0054.

In fig. 11 si identifica, nello spazio di cromaticità, un’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione che rispettano i parametri espressi in Tabella 8 e la relazione fra le coordinate cromatiche (x, y) sopra espressa. In particolare riferendosi alla fig. 11, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 8 presenta quattro vertici rispettivamente Gl, G2, G3 ed G4, aventi le coordinate cromatiche:

Gl= (0,3751; 0,3845)

G2= (0,3689; 0,3578)

G3= (0,3119; 0,3351)

G4= (0,3145; 0,3168)

Gl e G2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 4200K, mentre G3 e G4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 6500K.

Nella Tabella 9 si identifica una possibile implementazione realizzativa del presente trovato per spettri di emissione compresi in una CCT fra 4500K e 6500K. In questa forma di realizzazione si prevede che la costante K della relazione sopra identificata sia compresa fra ± 0,0030.

Tabella 9

Njnandatario ^TE3⁄4NO uef

'per sé e per g/ altri)

redaTis76/2 - S3JJ00· UDINE 24 gip C4-3302

Nello spazio di cromaticità, l’area nella quale sono comprese le sorgenti di illuminazione identificate dai parametri della Tabella 9 presenta quattro vertici rispettivamente HI, H2, H3 e H4 (fig. 2c), aventi le coordinate cromatiche: Hl= (0,3622; 0,37153)

H2= (0,35971; 0,35743)

H3= (0,31251; 0,33093)

H4= (0,31392; 0,32078)

HI e H2 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 4500K, e H3 e H4 essendo coordinate cromatiche riferite alla temperatura di colore 6500K. Dette coordinate cromatiche sono determinate impostando, nella relazione sopra identificata, un valore della costante K compresa fra 0,0030 e -0,0030.

In Tabella 10 vengono riportati gli intervalli massimi e minimi raggiungibili degli indicatori con gli spettri di emissione relativi a questa forma di realizzazione.

_ Il mandatario

/STEFANO LU3T \^er sé egÉCJ)liÀltfiL

P.le - 33100 UDINE 25 gip C4-3302

Risultati ottenuti

Analizzando i dati degli indicatori CRI, CQS, MCRI, GAI e LER riportati nelle tabelle di fìg. 3, 6 e 9 si può notare che gli spettri di emissione individuati dalla Richiedente forniscono punteggi bassi, piuttosto distanti da 100, per il CRI, ma punteggi elevati per il CQS, l’MCRI ed il GAI.

Forme di realizzazione del presente trovato prevedono che gli spettri di emissione abbiano un parametro di CRI≥ 50, preferibilmente un CRI≥ 60, ma comunque non superiore a CRI=90.

I suddetti valori degli indicatori dimostrano Γ ottenimento di curve spettrali di emissione di luce aventi una luce né troppo calda né troppo fredda.

Infatti, valori elevati dell’indice MCRI confermano l’ottenimento di una sorgente luminosa avente un’elevata piacevolezza.

L’indicatore LER riporta valori nella media con le attuali sorgenti luminose presenti sul mercato.

È possibile notare inoltre come gli spettri di emissione in accordo con il presente trovato abbiano un valore di saturazione Qg inferiore a 125 che permette di ottenere un buon compromesso di esaltazione dei colori.

È chiaro che alla sorgente luminosa a luce piacevole fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ambito del presente trovato.

Ad esempio è possibile prevedere che, in ulteriori forme di realizzazione, la curva dello spettro di emissione abbia quattro picchi che corrispondono rispettivamente all’emissione di una sorgente luminosa blu, verde, gialla e rossa, essendo il picco del giallo interposto fra il picco del verde e del rosso. È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con

Il mandatario EFANO LI

>er sfijiper ali rftjn)

LP/sTf

6/2 3<(>DINE 26 gip C4-3302

riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di sorgente luminosa a luce piacevole, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

mandatario

FANO/lGI

/ altr,

P.le Cavedalis, 6/2 - 33100 UDINE

Claims (15)

1 gip C4-3302 RIVENDICAZIONI 1. Sorgente luminosa a luce piacevole presentante uno spettro di emissione luminosa con temperature di colore comprese fra 2500K e 6500K e provvisto di tre picchi di emissione luminosa (R, G, B) posti in corrispondenza delle colorazioni rosso, verde, e blu, caratterizzata dal fatto che - il picco del rosso (R) è compreso fra 610nm e 670nm, ed ha un’ampiezza spettrale (ΙΙΔλο,δ) compresa fra 45nm e 120nm; - il picco del verde (G) è compreso fra 500nm e 570nm, ed ha un’ampiezza spettrale (GAXOj5) compresa fra 45nm e 105nm; - il picco del blu (B) è compreso fra 420nm e 480nm, ed ha un’ampiezza spettrale (ΒΔλο,5) compresa fra lOnm e 30nm, e che detto spettro di emissione presenta coordinate cromatiche (x, y) del punto bianco nello spazio di cromaticità comprese nell’area definita dalla relazione: y = -6,079- IO<"10>- x<2>+ 7,1496- IO<-6>· x -0,0195 K , in cui K è un numero costante variabile fra -0,0054 e 0,0054.

2. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto numero costante K è compreso fra -0,0030 e 0,0030.

3. Sorgente luminosa come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 2500K e 3300K, e che il picco del rosso ha un’intensità compresa fra 70% e 100%, il picco del verde ha un’intensità compresa fra 40% e 65%, il picco del blu ha un’intensità compresa fra 25% e 70%.

4. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0108 e 0,0029. Il mandatario gfSFANO LIGI^ STU3⁄4 GL?3⁄4I. P.le Cavedalis, 6/2 Htffl 30 UDINE 2 gip C4-3302

5. Sorgente luminosa come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 2650K e 3300K, e che il picco del rosso (R) è compreso fra 620nm e 645nm, ed ha un’ampiezza spettrale (RAXOj5) compresa fra 45nm e 105nm; il picco del verde (G) è compreso fra 520nm e 545nm, ed ha un’ampiezza spettrale (GAXo,s) compresa fra 45nm e 105nm; il picco del blu (B) è compreso fra 440nm e 470nm, ed ha un’ampiezza spettrale (ΒΔλο;5) compresa fra lOnm e 30nm.

6. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0078 e 0,0005.

7. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 3200K e 4500K, e che il picco del rosso ha un’intensità compresa fra 80% e 100%, il picco del verde ha un’intensità compresa fra 52% e 82%, il picco del blu ha un’intensità compresa fra 35% e 100%.

8. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0082 e 0,0058.

9. Sorgente luminosa come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 2, 7 o 8, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 3300K e 4500K, e che il picco del rosso (R) è compreso fra 620nm e 650nm, ed ha un’ampiezza spettrale (RAXo,s) compresa fra 45nm e 120nm; il picco del verde (G) è compreso fra 520nm e 550nm, ed ha un’ampiezza spettrale (GAXOj5) compresa fra 45nm e lOOnm; il picco del blu mdatario P.le Cavedalis, 6/2 - 33100 UDINE 3 gip C4-3302 (B) è compreso fra 445nm e 470nm, ed ha un’ampiezza spettrale (ΒΔλο^) compresa fra lOnm e 30nm.

10. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0055 e 0,0034.

11. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 4200K e 6500K, e che il picco del rosso ha un’intensità compresa fra 45% e 100%, il picco del verde ha un’intensità compresa fra 50% e 85%, il picco del blu ha un’intensità compresa fra 65% e 100%.

12. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0056 e 0,0067.

13. Sorgente luminosa come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1, 2, 11 o 12, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione ha una temperatura di colore compresa fra 4500K e 6500K, e che il picco del rosso (R) è compreso fra 620nm e 650nm, ed ha un’ampiezza spettrale (RAXo;5) compresa fra 45nm e lOOnm; il picco del verde (G) è compreso fra 520nm e 550nm, ed ha un’ampiezza spettrale (GAÀo)5) compresa fra 45nm e 95nm; il picco del blu (B) è compreso fra 445nm e 470nm, ed ha un’ampiezza spettrale (ΒΔλο,δ) compresa fra lOnm e 30nm.

14. Sorgente luminosa come nella rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detto spettro di emissione presenta una distanza cromatica (Auv) compresa fra -0,0027 e 0,0042.

15. Sorgente luminosa come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, Il mandatario tPANOdSL <•>sé e parTSÌaìtur P.le Cavedalis, 6/2 - 33100 UDINE 4 gip C4-3302 caratterizzata dal fatto che detto picco del blu (B) presenta un’ampiezza spettrale inferiore a 30nm, preferibilmente compresa fra lOnm e 27nm. p. MARTINI S.p.A. DO/GLP 07.08.2013 Il mandatario

STuprc£8uys/i. P.le CavedaiIsT 6/2 -kj/θ 0 UDINE