ES2621578T3

ES2621578T3 - Convertidor de luz primaria para convertir luz primaria en luz secundaria

Info

Publication number: ES2621578T3
Application number: ES10785534.8T
Authority: ES
Inventors: Ties Van Bommel; Rifat Ata Mustafa Hikmet; Yongfeng Ni
Original assignee: Philips Lighting Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2017-07-04
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: WO2011061658A1; BR112012011643A2; US20120228471A1; EP2501992B1; JP2013511804A; CN102597611A; US9062856B2; JP5680102B2; BR112012011643B1; EP2501992A1; CN102597611B

Abstract

Un convertidor de luz primaria para convertir luz primaria (3; 103) en luz secundaria (4; 104), comprendiendo el convertidor de luz primaria (1; 101): - una unidad de conversión de luz eléctrica (2; 102) para convertir al menos una parte de la luz primaria (3; 103) en la luz secundaria (4; 104), - un convertidor de energía (5; 105) para convertir al menos una parte de la luz primaria (3; 103) en energía eléctrica, caracterizado por que la unidad de conversión de luz eléctrica (2; 102) es accionada, cuando se encuentra en funcionamiento, por la energía eléctrica procedente del convertidor de energía (5; 105).

Description

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Preferentemente, una unidad de difusión de luz comprende un difusor o una rejilla para reorientar luz láser colimada hacia muchas direcciones. La unidad de difusión de luz puede comprender varios miembros de difusión como varios difusores y/o diferentes rejillas, en la que, para obtener una difusión deseada de la luz, preferentemente, la unidad de difusión de luz comprende un elemento de reorientación eléctricamente accionable como un espejo para orientar la luz hacia el miembro de difusión respectivo. Asimismo, se puede usar una lente como miembro de difusión. Además, la unidad de difusión de luz también puede comprender una célula de cristal líquido eléctricamente accionable para modificar la difusión de la luz. Mediante la modificación de la difusión de la luz, preferentemente se puede modificar la colimación y/o la forma de la luz secundaria 4.

Preferentemente, la unidad de dirección de luz está adaptada para reorientar la luz secundaria hacia una dirección deseada. Preferentemente, la unidad de dirección comprende uno o varios miembros de dirección, en la que, si se usan varios miembros de dirección, diferentes miembros de dirección dirigen la luz en diferentes direcciones. Un miembro de dirección es, por ejemplo, un espejo eléctricamente accionable o un dispositivo de emisión de haces de cristal líquido eléctricamente accionable.

El convertidor de luz primaria 1 comprende una unidad eléctricamente accionable adicional 12 que está conectada con el convertidor de energía 5 para accionar la unidad eléctricamente accionable adicional 12 con la energía eléctrica procedente del convertidor de energía 5. En la presente realización, la unidad eléctricamente accionable adicional 12 es accionada de forma indirecta por la energía eléctrica que está almacenada en la unidad de almacenamiento de energía eléctrica 11. No obstante, en otra realización, la unidad eléctricamente accionable adicional 12 también se puede adaptar para ser accionada directamente por el convertidor de energía 5.

Preferentemente, la unidad eléctricamente accionable adicional 12 es una unidad de enfriamiento para enfriar el convertidor de luz primaria 1 o un sensor para detectar al menos uno de una presencia y un movimiento de un objeto. La unidad de enfriamiento es, por ejemplo, un ventilador de enfriamiento y, preferentemente, el sensor es un sensor de distancia y/o uno de movimiento incluyendo, pero sin limitarse a, un sensor de infrarrojos y un sensor de ultrasonidos. Preferentemente, la unidad de conversión de luz eléctrica 5 está adaptada para convertir la luz primaria 3 en luz secundaria 8 dependiendo de la señal de detección que es generada por el sensor. Esto permite, por ejemplo, convertir la luz primaria en luz primaria secundaria solo si se ha detectado una presencia o un movimiento de un objeto, como una persona, en las proximidades del convertidor de luz primaria. Esto puede evitar un uso innecesario de energía eléctrica. En una realización, la unidad de conversión de luz eléctrica 5 está adaptada para convertir la luz primaria 3 en un haz más angosto, si se ha detectado la presencia de una persona en las proximidades del convertidor de luz primaria, y para convertir la luz primaria en un haz más ancho, si no se ha detectado una presencia de una persona en las proximidades del convertidor de luz primaria. Preferentemente, el haz más angosto se orienta sobre un objeto, al que debería estar dirigida la atención de la persona, como un determinado objeto en un escaparate de una tienda.

Asimismo, es posible que la unidad de conversión de luz eléctrica 5 esté adaptada para convertir la luz primaria en luz secundaria dependiendo de la señal de detección de tal modo que se reduzca la intensidad de la luz secundaria, en particular, de tal modo que se desactive la luz secundaria, si la señal de detección indica una presencia o un movimiento de un objeto, como una persona, en las proximidades del convertidor de luz primaria. Esto puede mejorar la seguridad para los ojos del convertidor de luz primaria.

El convertidor de luz primaria 1 comprende adicionalmente una unidad de control 40 para controlar al menos uno de la unidad de conversión de luz eléctrica 2 y el convertidor de energía 5. Asimismo, la unidad de control 40 es accionada por la energía eléctrica procedente del convertidor de energía 5 y/o procedente del almacenamiento de energía eléctrica 11. En la presente realización, la unidad de control 40 comprende una unidad de recepción para recibir, de forma inalámbrica, señales de control a partir de un controlador externo que puede ser parte de una fuente de luz que genera la luz primaria o que puede ser también externo con respecto a la fuente de luz. La unidad de control 40 controla al menos uno de la unidad de conversión de luz eléctrica 2 y el convertidor de energía 5 dependiendo de la señal de control recibida. La señal de control puede definir, por ejemplo, si el convertidor de luz primaria debería, o no, generar luz secundaria, es decir, si el convertidor de luz primaria debería, o no, estar activado. Además, la señal de control puede indicar las características de la luz secundaria, por ejemplo, la intensidad, la colimación, el color, la dirección, etcétera. La unidad de recepción de la unidad de control 40 se puede adaptar para recibir, de forma inalámbrica, ondas electromagnéticas como las que se conocen de las redes WLAN. No obstante, la unidad de recepción de la unidad de control 40 también puede ser un detector de luz para detectar luz codificada que porta la señal de control. Preferentemente, la luz codificada puede ser la luz primaria, en la que el divisor de haz está adaptado para dividir la luz primaria en una parte adicional para ser orientada hacia el detector de luz de la unidad de control, o un haz de luz adicional puede ser proporcionado por una fuente de luz de un aparato de iluminación, en la que este haz de luz adicional se codifica y se orienta hacia el detector de luz de la unidad de control.

La figura 2 muestra de forma esquemática, y a modo de ejemplo, un aparato de iluminación 14 que comprende una fuente de luz 13 para emitir luz primaria 3 para ser orientada hacia el convertidor de luz primaria 1. El convertidor de luz primaria 1 convierte la luz primaria 3 en luz secundaria 4. Preferentemente, la fuente de luz 13 es un láser o un diodo emisor de luz. El aparato de iluminación puede comprender una guía de ondas para guiar la luz primaria

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desde la fuente hasta el convertidor de luz primaria. La guía de ondas es, por ejemplo, una fibra óptica u otro tipo de guía de ondas. La luz primaria también se puede desplazar de la fuente de luz 13 al convertidor de luz primaria 1 a través del aire o el vacío tal como se muestra de forma esquemática, y a modo de ejemplo, en la figura 2.

La figura 3 muestra de forma esquemática, y a modo de ejemplo, una realización adicional de un aparato de iluminación 414. Asimismo, el aparato de iluminación 414 comprende una fuente de luz 413 para emitir luz primaria 403 para ser orientada hacia un convertidor de luz primaria 401. En la presente realización, la fuente de luz 413 comprende una primera unidad de iluminación 432 para proporcionar una primera parte 434 de la luz primaria 403 y una segunda unidad de iluminación 433 para proporcionar una segunda parte 435 de la luz primaria 403, en la que el aparato de iluminación 414 está adaptado para orientar la primera parte 434 hacia la unidad de conversión de luz del convertidor de luz primaria 401 y para orientar la segunda parte 435 hacia el convertidor de energía del convertidor de luz primaria 401. Esto permite optimizar la primera parte de la luz primaria para el proceso de convertir la luz primaria en la luz secundaria y optimizar la segunda parte de la luz primaria para el proceso de convertir la luz primaria en energía eléctrica por separado, es decir, ambos procesos se pueden optimizar por separado. En la presente realización, preferentemente el convertidor de luz primaria 401 no comprende un divisor de haz como el divisor de haz 6 que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 1 para dividir luz primaria en una primera parte para ser orientada hacia la unidad de conversión de luz para ser convertida en luz secundaria y en una segunda parte para ser orientada hacia el convertidor de energía para ser convertida en la energía eléctrica para accionar la unidad de conversión de luz. No obstante, el convertidor de luz primaria 401 puede comprender un divisor de haz para dividir la primera parte y/o la segunda parte de la luz primaria 403 en una tercera parte para ser orientada hacia un convertidor de luz primaria adicional.

La figura 4 muestra de forma esquemática, y a modo de ejemplo, una realización adicional de un convertidor de luz primaria. El convertidor de luz primaria 101 es similar al convertidor de luz primaria 1 que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 1. La diferencia principal entre estos dos convertidores de luz primaria es el divisor de haz. El divisor de haz 106 del convertidor de luz primaria 101 que se muestra en la figura 4 está adaptado para dividir la luz primaria 103 en una primera parte 107 para ser orientada hacia la unidad de conversión de luz 102 para ser convertida en luz secundaria 104, en una segunda parte 108 para ser orientada hacia un convertidor de energía 105 para ser convertida en energía eléctrica para accionar la unidad de conversión de luz eléctrica 102, y en una tercera parte 110 para ser orientada hacia un convertidor de luz primaria adicional. Los elementos adicionales del convertidor de luz primaria 101 como la unidad de almacenamiento de energía eléctrica 111, la unidad eléctricamente accionable adicional 112, el espejo 135 y la unidad de control 140 son similares a los elementos correspondientes del convertidor de luz primaria 1 que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 1.

Las figuras 5 y 6 muestran de forma esquemática, y a modo de ejemplo, una realización adicional de un aparato de iluminación. El aparato de iluminación 514 comprende una fuente de luz 513 para emitir luz primaria 503 para ser orientada hacia un convertidor de luz primaria. Preferentemente, la fuente de luz es un láser o un diodo emisor de luz. El aparato de iluminación 514 comprende una pluralidad de convertidores de luz primaria 520, 521, 522. En la presente realización, preferentemente los convertidores de luz primaria 521, 522 proceden del tipo que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 4, es decir, preferentemente estos convertidores de luz primaria 521, 522 comprenden un divisor de haz que permite dividir un haz de luz primaria entrante en tres partes, en el que una tercera parte se puede orientar hacia un convertidor de luz primaria adicional. El convertidor de luz primaria 520 también puede ser el tipo que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 4 o el convertidor de luz primaria 520 puede ser el tipo que se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 1, en el que un divisor de haz divide el haz de luz primaria entrante en dos partes, en el que la primera parte se puede convertir en luz secundaria y la segunda parte se puede convertir en energía eléctrica para accionar la unidad de conversión de luz eléctrica del convertidor de luz primaria.

En las figuras 5 y 6, la luz primaria 503 procedente de la fuente de luz 513 se orienta hacia un primer convertidor de luz primaria 522, en donde el primer convertidor de luz primaria 522 divide la luz primaria 503 preferentemente en diferentes partes, en la que una de estas partes que se indican en las figuras 5 y 6 por medio del número de referencia 524 se orienta hacia un segundo convertidor de luz primaria 521. El segundo convertidor de luz primaria 521 divide preferentemente el haz de luz entrante 524 en diferentes partes, en el que una de estas partes se orienta hacia una unidad de conversión de luz del segundo convertidor de luz primaria 521 para convertir el haz de luz entrante 524 en luz secundaria 504. Otra parte del haz de luz entrante 524 se indica por medio del número de referencia 525 y se orienta hacia un tercer convertidor de luz primaria 520. Mediante la activación de un divisor de haz en un convertidor de luz primaria respectivo, se puede extraer luz en un punto deseado. La figura 5 muestra una situación en la que se activa el segundo convertidor de luz primaria 521. En la figura 6, el tercer convertidor de luz primaria 520 se activa para generar luz secundaria 517.

Las fuentes de luz que se han descrito en lo que antecede y que se describen en lo sucesivo comprenden preferentemente un controlador para generar señales de control para controlar los uno o varios convertidores de luz primaria del aparato de iluminación respectivo. Preferentemente, las señales de control se envían de forma inalámbrica a las unidades de control respectivas de los convertidores de luz primaria. No obstante, tal como ya se ha mencionado en lo que antecede, los controladores de las fuentes de luz también se pueden adaptar para codificar la luz primaria de acuerdo con la señal de control para transferir la señal de control a los convertidores de

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convertidores de luz primaria comprenden preferentemente unos elementos eléctricamente conmutables que son preferentemente las unidades de conversión de luz y que necesitan alimentación eléctrica con el fin de activarse, por ejemplo, para ajustar los puntos de división de luz, el color, la distribución de luz convertida, etcétera. Un convertidor de luz primaria también puede comprender elementos eléctricos adicionales como sensores tales como sensores de detección de movimiento o de presencia para espacios de luz inteligentes que también necesitan electricidad. Con el fin de evitar un cableado excesivo para conectar eléctricamente los convertidores de luz primaria, los convertidores de luz primaria comprenden convertidores de energía, en particular, elementos fotovoltaicos, que pueden extraer una fracción de la luz primaria con el fin de activar las funciones ópticas deseadas. Adicionalmente, estos elementos se pueden controlar de forma remota, lo que evita el uso de un gran número de conmutadores.

Una distancia entre un convertidor de luz primaria y otro convertidor de luz primaria, y/o la distancia entre una fuente de luz para emitir luz primaria y un convertidor de luz primaria, es, por ejemplo, de 10 metros en una sala de oficina

o de hasta 50 metros en un pasillo. No obstante, estas distancias también pueden ser más pequeñas o más grandes dependiendo de la aplicación deseada del aparato de iluminación.

El convertidor de luz primaria también puede comprender un láser como elemento eléctricamente accionable. Preferentemente, este láser es alimentado por la energía que es generada por el convertidor de energía directamente o por medio de una unidad de almacenamiento de energía eléctrica del convertidor de luz primaria. La luz del láser se puede usar, por ejemplo, como luz secundaria para fines de iluminación o para ser orientada hacia otro convertidor de luz primaria para formar una cascada de convertidores de luz primaria. En lugar de, o además del láser, un convertidor de luz primaria también puede comprender un diodo emisor de luz.

El aparato de iluminación se puede usar en diversas aplicaciones, por ejemplo, en casas y edificios, por ejemplo, en techos, paredes tales como papel pintado, baldosas de luz, fachadas de edificios, rodapiés, puertas, o sobre suelos tales como alfombras, parqué, baldosas para el suelo, escaleras, etcétera.

El aparato de iluminación también se puede usar en mobiliario como alacenas, mesas, sillas, etcétera, o en vehículos tales como coches, aviones, trenes, autobuses, etcétera. El aparato de iluminación también se puede usar con una infraestructura tal como vías, pavimento, etcétera, y en juguetes, prendas de vestir, elementos implantables, etcétera.

A pesar de que en las realizaciones que se han descrito en lo que antecede, determinadas características se describen solo con determinadas realizaciones, un experto en la materia entiende fácilmente que las características de diferentes realizaciones se pueden combinar para crear una nueva realización. Por ejemplo, una fuente de luz que comprende una primera unidad de iluminación para proporcionar una primera parte de la luz primaria y una segunda unidad de iluminación para proporcionar una segunda parte de la luz primaria, en la que la primera parte se orienta hacia la unidad de conversión de luz de un convertidor de luz primaria y en la que la segunda parte se orienta hacia un convertidor de energía del convertidor de luz primaria, tal como se ha descrito en lo que antecede con referencia a la figura 3, también se puede usar en otras realizaciones del aparato de iluminación.

A pesar de que en las realizaciones que se han descrito en lo que antecede, los convertidores de luz primaria y los aparatos de iluminación comprenden varios elementos determinados, los convertidores de luz primaria y los aparatos de iluminación también pueden comprender menos elementos. Por ejemplo, los convertidores de luz primaria que se han descrito en lo que antecede con referencia a las figuras 1 y 4 comprenden una unidad de almacenamiento de energía eléctrica y un elemento eléctricamente accionable adicional. No obstante, puede que otras realizaciones no comprendan una unidad de almacenamiento de energía eléctrica y/o un elemento eléctricamente accionable adicional. Además, un aparato de iluminación puede comprender una o más fuentes de luz como uno o más láseres y/o diodos emisores de luz, y uno o más convertidores de luz primaria del mismo tipo o de diferentes tipos.

Otras variaciones a las realizaciones divulgadas pueden ser entendidas y efectuadas por los expertos en la materia mediante la puesta en práctica de la invención que se reivindica, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas.

En las reivindicaciones, la expresión “comprendiendo / que comprende” no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido “un” o “una” no excluye una pluralidad.

Un único dispositivo o unidad puede cumplir con las funciones de varios artículos que se enuncien en las reivindicaciones. El mero hecho de que determinadas medidas se enuncien en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que no se pueda aprovechar una combinación de estas medidas.

El control del aparato de iluminación de acuerdo con el método de iluminación se puede implementar como medios de código de programa de un programa informático y/o como soporte físico dedicado.

Un programa informático se puede almacenar / distribuir en un medio adecuado, tal como un medio de almacenamiento óptico o un medio de estado sólido, que se suministra junto con, o como parte de, otro soporte

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