ES2962696T3

ES2962696T3 - Dispositivo de iluminación con distribución de luz ajustable

Info

Publication number: ES2962696T3
Application number: ES19742075T
Authority: ES
Inventors: Vincent Lang; Roxane Caprara
Original assignee: Schreder SA
Current assignee: Schreder SA
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2024-03-20
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: BE1026500A1; EP3830479A1; US11320105B2; BE1026500B1; AU2019315657B2; AU2019315657A1; PL3830479T3; US20210239286A1; PT3830479T; WO2020025427A1; EP3830479B1

Abstract

Dispositivo de iluminación (1000) que comprende: un soporte (100) con al menos una primera fuente de luz (110) que está dispuesta sobre el soporte; un conjunto de lente (200) que comprende un primer elemento de lente sólido flexible (210) que se extiende sobre la primera fuente de luz, comprendiendo dicho primer elemento de lente una porción de lente (211) y una porción de borde (212) que rodea dicha porción de lente, dicha porción de lente que tiene una primera superficie al menos parcialmente cóncava (213) orientada hacia la primera fuente de luz y/o una segunda superficie al menos parcialmente convexa (214) ubicada en un lado opuesto de la misma; y un medio de retención y ajuste (220) que cambia la forma de la porción de lente mientras la porción de borde se retiene en una posición fija con respecto al soporte; generando dicha primera fuente de luz y dicho primer elemento de lente un primer haz de luz, y dichos medios de retención y ajuste (220) ajustan la forma del primer haz de luz. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de iluminación con distribución de luz ajustable

Campo de la invención

La invención se refiere a un dispositivo de iluminación, que comprende un soporte con al menos una primera fuente de luz que se realiza como un elemento semiconductor emisor de luz, en particular como un LED. Además, el dispositivo de iluminación comprende al menos un conjunto de lente, con al menos un primer elemento de lente flexible macizo que se extiende sobre la primera fuente de luz.

Antecedentes

Se conoce un dispositivo de iluminación de este tipo. Típicamente, un dispositivo de iluminación de este tipo tiene una distribución de luz fija. Un elemento de lente flexible está dispuesto de manera segura sobre la fuente de luz de una manera precisa y sin deformaciones con respecto a la placa de circuito con el fin de obtener la distribución de luz fija deseada del dispositivo de iluminación. En los documentos EP 2927574 A1 y EP 2184625 A1 se muestran ejemplos.

También se conoce un sistema de lente ajustable que es capaz de ajustar la distancia focal de la lente con una respuesta rápida sin causar ninguna aberración esférica. El sistema de lentes incluye una lente hecha de un material macizo transparente; y una capa que incluye unos electrodos para transformar la forma de la lente. Esta capa se pega a la lente y está configurada para que su área se contraiga o expanda basándose en a la energía eléctrica aplicada y transforme la forma de la lente correspondientemente a la zona contraída o expandida para ajustar la longitud focal de la lente sin que haya ninguna aberración esférica.

Resumen

El objeto de las realizaciones de la presente invención es desarrollar un dispositivo de iluminación del tipo mencionado en el preámbulo para obtener un dispositivo de iluminación que tenga una distribución de luz que pueda ajustarse fiablemente de una manera robusta y sencilla.

Según la invención, se proporciona un dispositivo de iluminación según la reivindicación 1.

El dispositivo de iluminación comprende un soporte con al menos una primera fuente de luz, un conjunto de lente y un medio de retención y ajuste. La primera fuente de luz está dispuesta en el soporte. El conjunto de lente comprende al menos un primer elemento de lente macizo flexible que se extiende sobre la primera fuente de luz. El primer elemento de lente comprende una parte de lente y una parte de borde que rodea la parte de lente. La parte de lente tiene una primera superficie al menos parcialmente cóncava orientada hacia la primera fuente de luz y/o una segunda superficie al menos parcialmente convexa ubicada en un lado opuesto de la misma. El medio de retención y ajuste está configurado para cambiar la forma de la parte de lente mientras retiene la parte de borde en una posición fija con respecto al soporte. La primera fuente de luz y el primer elemento de lente están configurados para generar un primer haz de luz. El medio de retención y ajuste está configurado para ajustar la forma del primer haz de luz.

El primer haz de luz está delimitado por una envolvente cónica no circular que tiene una directriz D no circular, por ejemplo, una envolvente cónica no circular y oblicua. Esto se ilustra en la Figura 12. El medio de retención y ajuste está configurado pues para ajustar la directriz D, es decir, la forma de una sección derecha R de la envolvente cónica no circular (es decir, una sección a través de la envolvente cónica, perpendicular en el eje A de la envolvente cónica, siendo el eje A una línea recta que une el vértice V con la centroide c de la base B). Más en particular, la envolvente cónica no circular puede comprender una o más generadoras exteriores G1, G2 que forman un ángulo g1, g2 máximo local con el eje A de la envolvente cónica no circular. El medio de retención y ajuste puede configurarse entonces para ajustar estos uno o más ángulos g1, g2 máximos locales. Por ejemplo, en el caso de farolas, el primer haz de luz puede ser simétrico con respecto al plano C90/C270 que está orientado perpendicular en la dirección de calle. Preferiblemente, el ángulo b1, b2 entre el plano de la base B y las una o más generadoras G1, G2 correspondiente con los uno o más ángulos máximos locales g1, g2 (típicamente dos máximos locales estarán presentes en cada lado del plano C90/C270, en caso de un haz de luz simétrico). De esa manera, el haz de luz puede ajustarse hacia la calle/camino a iluminar, y, en particular, el haz de luz puede ajustarse a la anchura de la calle. Por ejemplo, el haz de luz puede ser más estrecho (visto en una dirección lateral de un carril) y más largo (visto en una dirección longitudinal de un carril) para iluminar un carril estrecho, y el haz de luz puede ser más ancho (visto en una dirección lateral de un carril) y más corto (visto en una dirección longitudinal de un carril) para iluminar un carril más ancho. El vértice V corresponde a la ubicación de la primera fuente de luz. El experto entenderá que, en realidad, puede que no sea un solo punto, ya que la fuente de luz puede estar formada por una pluralidad de elementos emisores de luz y que la representación de la Figura 11 es una aproximación de la realidad.

El medio de retención y ajuste puede cambiar la forma del primer elemento de lente para cambiar la forma del primer haz de luz y, en particular, la forma de una envolvente cónica no circular del primer haz de luz. Con una forma cambiada, la lente tiene un comportamiento de transmisión y/o de refracción de luz cambiado, lo que hace que se modifique la forma del primer haz de luz. Esto da como resultado una distribución de luz cambiada del dispositivo de iluminación. En otras palabras, la distribución de luz puede variarse usando el medio de retención y ajuste. Por ejemplo, la distribución de luz del dispositivo de iluminación puede adaptarse a la ubicación de instalación del dispositivo de iluminación. Por lo tanto, el trabajo de instalación de tales dispositivos de iluminación se simplifica, ya que éstos pueden realizarse con un menor grado de precisión. La adaptación de la distribución de luz deseada puede producirse, en particular, después de la instalación del dispositivo de iluminación.

Además, como el primer elemento de lente comprende una parte de lente y una parte de borde que rodea la parte de lente y como la parte de lente tiene una primera superficie al menos parcialmente cóncava orientada hacia la primera fuente de luz y/o una segunda superficie al menos parcialmente convexa ubicada en un lado opuesto de la misma, la parte de lente puede ser deformada elásticamente de una manera fiable y sencilla por el medio de retención y ajuste. Es más, el medio de retención y ajuste puede cambiar la forma de la parte de lente por deformación elástica mientras retiene la parte de borde en una posición fija con respecto al soporte.

Mediante la parte de borde, el conjunto de lente se puede asegurar en relación con la fuente de luz, pero sigue siendo posible un cambio de la forma de la parte de lente bajo el efecto del medio de retención y ajuste.

La superficie de lente que está de espaldas a la primera fuente de luz es al menos parcialmente convexa y/o la superficie de lente orientada hacia la primera fuente de luz es al menos parcialmente cóncava. Un primer elemento de lente así puede disponerse arqueado por encima de la fuente de luz en el soporte. Un primer elemento de lente así posibilita cambiar la distribución de luz del dispositivo de iluminación de manera particularmente fácil cuando cambia la forma de la parte de lente.

En particular, cuando se usan en farolas, son ventajosos dispositivos de iluminación con una distribución de luz variable. Por ejemplo, la distribución de luz de una farola que no esté orientada de manera óptima o cuya orientación haya cambiado, por ejemplo, como consecuencia del efecto de las fuerzas no previstas, tales como cargas de viento inusualmente altas, o como consecuencia de fenómenos de asentamiento en las proximidades de la base de la farola, puede adaptarse fácilmente y, en realizaciones preferidas, a distancia. Además, con un dispositivo de iluminación de este tipo es posible adaptar la distribución de luz según un cambio que se esté produciendo en el entorno de dispositivo de iluminación. Por ejemplo, cuando llueva y una superficie de carretera esté húmeda y sea muy reflectante, la distribución de luz se puede adaptar de una manera tal que no se deslumbre al tráfico. Además, la distribución de luz puede adaptarse cuando una carretera haya cambiado (por ejemplo, se haya añadido un carril, haya cambiado el sentido de circulación, etc.). Además, un dispositivo de iluminación de este tipo posibilita adaptar la distribución de luz para desviar temporalmente parte del flujo luminoso sobre secciones que no están iluminadas normalmente, por ejemplo, en caso de avería de una luminaria vecina. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, iluminar un sendero o carril bici cambiando la distribución de luz durante el paso de un peatón o un ciclista. Además, es posible contar con una iluminación dinámica de una carretera en función de los sucesos que tengan lugar en la carretera, por ejemplo, seguir los coches que estén pasando, etc. Por lo tanto, se puede usar una distribución de luz variable en un dispositivo de iluminación, por ejemplo, en el caso de su despliegue en una farola, para conseguir una iluminación más segura y, al mismo tiempo, de menor consumo energético de la respectiva situación de tráfico. Debido al hecho de que la forma de la parte de lente puede cambiarse utilizando el medio de retención y ajuste, la distribución de luz del dispositivo de iluminación puede cambiarse fácilmente para implementar las ventajas mencionadas anteriormente.

Además, el dispositivo de iluminación de la invención tiene la ventaja de que puede reducirse el espacio de almacenamiento que se necesita para almacenar dispositivos de iluminación, puesto que el mismo tipo de dispositivo de iluminación puede usarse para obtener haces de luz con formas diferentes.

Preferiblemente, el medio de retención y ajuste está configurado para cambiar una dirección de una o más generadoras exteriores de un primer haz de luz cónico no circular en al menos 1°, preferiblemente, al menos 2°, más preferiblemente, en al menos 3°, por ejemplo, en al menos 5°. De esa manera, el primer haz de luz puede ajustarse lo suficiente como para modificar un diseño de iluminación sobre una superficie, por ejemplo, una carretera que haya que iluminar.

Preferiblemente, la primera fuente de luz se realiza como al menos un elemento semiconductor emisor de luz, tal como un LED.

En una realización preferida, la primera superficie es una superficie totalmente cóncava y/o la segunda superficie es una superficie totalmente convexa. En una realización particularmente preferida, la primera superficie es una superficie totalmente cóncava y la segunda superficie es una superficie totalmente convexa.

Según una realización ilustrativa, la parte de lente comprende una parte central y una parte circunferencial que rodea la parte central, estando dicha parte circunferencial conectada a la parte de borde; en donde el medio de retención y ajuste está configurado para estar en contacto con la parte circunferencial y no con la parte central. Preferiblemente, el área superficial exterior de la parte circunferencial es inferior al 20 % del área superficial exterior de la parte de lente, y el área superficial exterior de la parte central es mayor que el 80 % del área superficial exterior de la parte de lente.

De esa manera, el medio de retención y ajuste puede actuar sobre la parte circunferencial a través de la cual no pasa luz o solo pasa una pequeña cantidad de luz mientras cambia la forma de la parte central para cambiar la distribución de luz.

Según una posible realización, el medio de retención y ajuste está configurado para realizar una acción de empuje o de tracción sobre la parte circunferencial mientras retiene la parte de borde.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende al menos una parte movible y/o deformable y un medio de accionamiento configurado para mover o deformar la parte movible, y un medio de control opcional para controlar el medio de accionamiento. Cabe señalar que el medio de accionamiento puede controlarse manualmente, en cuyo caso el medio de control se pueden omitir. De esa manera, la parte movible y/o deformable puede actuar sobre la parte de lente y causar un cambio de la forma de la misma de una manera simple, controlada y fiable. En otras realizaciones desarrolladas, puede usarse un bucle de retroalimentación para controlar el medio de accionamiento. Por ejemplo, puede usarse un sensor de luz para medir el diseño de luz, y el medio de control puede configurarse para controlar el medio de accionamiento en función de los datos medidos por el sensor de luz. Por ejemplo, el medio de accionamiento puede mover una parte movible hacia arriba y hacia abajo con respecto al soporte. Por ejemplo, la parte movible podría ser un tornillo y el medio de accionamiento podría ser, por ejemplo, un motor lineal de velocidad gradual. Según otro ejemplo, la parte movible y/o deformable y el medio de accionamiento pueden estar formados por un elemento piezoeléctrico o un elemento electromagnético. Según otro ejemplo más, la parte movible y/o deformable puede ser una lámina bimetálica, y el medio de accionamiento puede comprender un regulador de temperatura que comprende una fuente de calor y/o una fuente de enfriamiento. En algunas realizaciones, la parte movible puede moverse en diversas direcciones.

Según una posible realización, la al menos una parte movible y/o deformable está dispuesta entre el soporte y la parte circunferencial.

Según otra posible realización, la al menos una parte movible y/o deformable está dispuesta en la parte circunferencial o en contacto con la parte circunferencial.

Según una posible realización, la parte movible y/o deformable tiene un extremo en contacto con la parte de lente, de tal modo que un movimiento o una deformación de la pieza puede influir directamente en la forma y/o el grosor y/o la curvatura de la lente. En particular, la parte movible y/o deformable puede fijarse a la parte de lente de una manera tal que la parte de lente también pueda deformarse por tensión o compresión. La compresión o tensión puede ser, por ejemplo, en un plano paralelo o perpendicular al soporte o en un plano que forme un ángulo de entre 0° y 90° en relación con el soporte.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste está configurado para cambiar el grosor de al menos una sección de la parte de lente y/o la curvatura de al menos una sección de una superficie de la parte de lente. Al cambiar el grosor y/o la curvatura de la superficie -aunque solo se cambien parcialmente estas variables-, las propiedades de refracción de la luz de la lente, en particular, la refracción de la luz local, pueden adaptarse selectivamente para que se obtenga la distribución de luz deseada del dispositivo de iluminación.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende al menos un elemento de retención, contra el cual al menos una sección de la parte de borde está sostenida contra un cambio de la forma de la parte de lente. Este elemento de retención puede comprender una montura dispuesta sobre la parte de borde y fijada al soporte utilizando, por ejemplo, una pluralidad de tornillos, remaches, pernos o elementos similares. En otras realizaciones, el al menos un elemento de retención puede consistir en una pluralidad de tornillos, remaches, pernos o elementos similares que unen la parte de borde directamente al soporte.

La parte de borde puede fijarse con respecto al soporte por medio de la montura para impedir cambios en la posición de la parte de borde. Esto puede verse asistido por, por ejemplo, unas aberturas en el soporte y en la parte de borde en las que se inserta un pasador de sujeción. Alternativa o adicionalmente, la parte de borde puede adherirse al soporte. Además, la montura puede ser más grande que la parte de borde y rodear la parte de borde, y entonces puede fijarse directamente al soporte o a una parte de la carcasa del dispositivo de iluminación.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste está configurado para cambiar una distancia entre al menos una parte de la parte de lente y el soporte. Cambiando la distancia entre una parte de la parte de lente y el soporte, puede provocarse fácilmente un cambio de la forma de la parte de lente.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende al menos un elemento de montura dispuesto adyacente a la parte de lente y configurado para asegurar la parte de borde contra el soporte, y un medio de accionamiento configurado para desplazar y/o deformar dicho al menos un elemento de montura para cambiar la forma de la parte de lente. El desplazamiento puede ser una traslación y/o una rotación de la montura, preferiblemente, en un plano paralelo al soporte, de tal modo que la montura se ponga en contacto con la parte de lente, provocando un cambio de la forma de la parte de lente.

En este caso, la complejidad del dispositivo de iluminación se puede reducir usando el al menos un elemento de montura tanto como medio de retención como como medio de ajuste. El al menos un elemento de montura puede ser desplazable y/o girable, por ejemplo, en un plano XY paralelo a la superficie del soporte. Cuando el elemento de montura se desplaza, gira o distorsiona, actúa como un medio de ajuste sobre la parte de lente de una manera tal que se produce un cambio en la forma de la parte de lente. Para fomentar el efecto, el al menos un elemento de montura puede tener una forma particularmente configurada, tal como, por ejemplo, un rebaje para la parte de lente flexible a través del cual puede influirse en la forma de ésta de una manera deseada.

Según una realización ilustrativa, el soporte es una placa de circuito, más en particular, una placa de circuito impreso.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende una placa translúcida o transparente dispuesta en contacto con la superficie al menos parcialmente convexa de la parte de lente, y un medio de accionamiento para mover dicha placa transparente en relación con el soporte para cambiar la forma de la parte de lente. Al usar una placa transparente, la transmisión de luz no se ve afectada significativamente, de modo que la placa transparente puede disponerse por encima de una parte central del elemento de lente. Un movimiento de la placa transparente hacia el elemento de lente causará entonces un aplastamiento del elemento de lente, lo que dará como resultado una distribución de luz modificada. Tales realizaciones pueden ser particularmente útiles cuando la parte de lente no es rotacionalmente simétrica alrededor de un eje perpendicular a la placa transparente, pero la invención no está limitada a tales realizaciones.

La placa transparente o translúcida puede ser una cubierta protectora, tal como un vidrio protector o una placa de plástico transparente o translúcida, que forma un medio de ajuste y es movible en relación con el soporte. La cubierta protectora puede servir para proteger la parte de lente del conjunto de lente, por ejemplo, contra daños o ensuciamiento. Además, la cubierta protectora está en contacto con la lente o puede colocarse en contacto con la lente, sobre la cual, un movimiento adicional de la cubierta protectora en relación con el soporte dentro de un plano que sea paralelo a la superficie del soporte y/o en una dirección perpendicular a este plano, puede provocar un cambio en la forma de la lente y, por lo tanto, un cambio en la distribución de luz del dispositivo de iluminación.

Según una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende un accionador que es movible y/o deformable bajo la influencia de efectos eléctricos, magnéticos y/o térmicos. El accionador puede ubicarse fuera de la parte de lente, por ejemplo, en una superficie de la parte de lente o en contacto con una superficie de la parte de lente, o puede recibirse en la parte de lente.

Cuando en la parte de lente se incorpora un accionador que puede accionarse eléctrica, magnéticamente y/o térmicamente, la deformación de la parte de lente puede tener lugar de una manera particularmente dirigida. El cambio en la distribución de luz del dispositivo de iluminación puede producirse de una manera particularmente fiable y precisa como resultado de esto.

Además, cuando el accionador está dispuesto en o en contacto con una superficie de lente, el cambio de forma de la parte de lente y, por lo tanto, la distribución de luz del dispositivo de iluminación se pueden cambiar de una manera particularmente dirigida y fiable. La unión de un accionador a la superficie también es posible fácilmente después de la producción de la lente. Por lo tanto, el dispositivo de iluminación según la invención puede fabricarse de manera simple y económica.

Según una realización ilustrativa, una segunda fuente de luz está dispuesta en el soporte, y el conjunto de lente comprende un segundo elemento de lente macizo y flexible que se extiende sobre la segunda fuente de luz, comprendiendo dicho segundo elemento de lente una segunda parte de lente y una segunda parte de borde conectadas a la parte de borde del primer elemento de lente, en donde el medio de retención y ajuste está configurado además para cambiar la forma de la segunda parte de lente mientras la segunda parte de borde se retiene en una posición fija con respecto al soporte. La segunda fuente de luz y el segundo elemento de lente están configurados para generar un segundo haz de luz, y el medio de retención y ajuste está configurado para ajustar la forma del segundo haz de luz. Esto se puede hacer de la misma manera que se ha descrito anteriormente para el primer haz de luz. Para aplicaciones de exterior tales como la iluminación de carreteras, típicamente se proporcionan aún más fuentes de luz y unos elementos de lente correspondientes, y el experto entenderá que algunas o todas las partes de lente de los elementos de lente plurales pueden estar asociadas con el medio de retención y ajuste. El medio de retención y ajuste se puede configurar para ajustar cada parte de lente ajustable independientemente o para ajustar grupos de partes de lente ajustables en dependencia mutua.

En realizaciones preferidas se proporcionan más de dos fuentes de luz y unos elementos de lente correspondientes; por ejemplo, al menos cuatro fuentes de luz con al menos cuatro elementos de lente correspondientes, por ejemplo, dispuestos en una matriz de 2x2. Además, la primera fuente de luz puede comprender una pluralidad de elementos emisores de luz, tales como elementos semiconductores emisores de luz, en particular LED, de tal modo que una pluralidad de elementos emisores de luz está presente debajo de cada parte de lente.

Según una realización ilustrativa, los dos o más elementos de lente se fabrican de una sola pieza integral.

En una realización particularmente preferida, el dispositivo de iluminación tiene una pluralidad de fuentes de luz y una correspondiente pluralidad de elementos de lente flexibles. Como consecuencia, se puede aumentar el flujo luminoso del dispositivo de iluminación. La forma de partes individuales de lente de la pluralidad de elementos de lente puede cambiarse preferiblemente de manera independiente entre sí, con el resultado de que la distribución de luz del dispositivo de iluminación puede variarse en un rango particularmente amplio. En otras realizaciones, la forma de partes individuales de lente de la pluralidad de elementos de lente puede ser cambiada en dependencia, por ejemplo, simultáneamente, por ejemplo, por un medio de retención y ajuste común. En una realización preferida, las partes de borde de la pluralidad de elementos de lente pueden estar conectadas y aseguradas entre el soporte y un elemento de montura, con el resultado de que se impide que un cambio de la forma de la parte de lente del primer elemento de lente se propague a una parte de lente de otro elemento de lente. Esto permite un cambio fiable de la forma de la pluralidad de partes de lente y, por lo tanto, una adaptación fiable de la distribución de luz del dispositivo de iluminación.

Según una realización ilustrativa, la parte de borde tiene una superficie inferior plana dispuesta contra el soporte. De esa manera, la parte plana se puede asegurar contra el soporte fácilmente.

Según una realización preferida, el primer elemento de lente es un elemento integral, es decir, la parte de lente y la parte de borde son parte de una pieza integral que puede formarse como, por ejemplo, una pieza moldeada por inyección.

El medio de retención y ajuste preferiblemente comprende un retenedor, contra el cual una sección del elemento de lente, típicamente la parte de borde, está sostenida contra un cambio de posición provocado como consecuencia del ajuste. Al menos una sección del elemento de lente está asegurada por el retenedor en caso de un cambio de forma. Esto garantiza que el efecto del ajuste en la parte de lente dé como resultado un cambio de forma de la parte de lente y no simplemente un desplazamiento de todo el elemento de lente mientras mantiene la forma. Esto permite producir de una manera dirigida un cambio en la distribución de luz del dispositivo de iluminación. Por lo tanto, se mejora la fiabilidad del dispositivo de iluminación.

En una realización preferida, el medio de retención y ajuste está dispuesto sustancialmente fuera de la trayectoria del primer haz de luz de la primera fuente de luz que atraviesa el primer elemento de lente. Por lo tanto, cuando se selecciona la distribución de luz del dispositivo de iluminación, no es necesario prestar atención a la disposición del medio de retención y ajuste. Sustancialmente exterior significa que más del 80 % del primer haz de luz no se ve obstaculizado por la presencia del medio de retención y ajuste.

En una realización ilustrativa, el medio de retención y ajuste comprende al menos dos medios de ajuste que trabajan sobre una parte diferente de la parte de lente, preferiblemente dos partes diferentes de la parte circunferencial de la parte de lente. Como consecuencia, el cambio de la forma de la lente se puede seleccionar de manera más flexible y más libre.

El elemento de lente es, ventajosamente, una denominada lente de forma libre. Una lente de forma libre no es rotacionalmente simétrica, pero puede tener, aunque no tiene por qué, secciones esféricas en su superficie. Con una lente de forma libre, la distribución de luz del dispositivo de iluminación puede seleccionarse de una manera completamente dirigida. Asimismo, se puede definir una reacción o deformación específica de la lente bajo el efecto del medio de ajuste y definir la refracción resultante de la luz en la lente y la distribución de luz del dispositivo de iluminación.

En el contexto de la invención, un elemento de lente puede incluir cualquier elemento óptico transmisor que enfoque o disperse la luz por medio de la refracción. También puede incluir uno cualquiera de las siguientes partes: una parte reflectante, una parte de retroiluminación, una parte prismática, una parte de colimador y una parte de difusión. Por ejemplo, un elemento de lente puede tener una parte de lente con una superficie cóncava o convexa orientada hacia una fuente de luz o, más generalmente, una parte de lente con una superficie plana o curva orientada hacia la fuente de luz y, opcionalmente, una parte de colimador formada íntegramente con dicha parte de lente, estando dicha parte de colimador configurada para colimar la luz transmitida a través de dicha parte de lente. Además, un elemento de lente puede estar dotado de una parte o superficie reflectante o con una parte difusiva.

En una realización ilustrativa el primer elemento de lente está dispuesto para ser movible en relación con el soporte, preferiblemente para que pueda cambiarse una posición del primer elemento de lente proyectada geométricamente sobre una superficie del soporte. Por ejemplo, el conjunto de lente con el medio de retención y ajuste asociado puede ser movible en relación con el soporte utilizando, por ejemplo, rieles o cualquier otro sistema de guía adecuado.

La luz emitida por la primera fuente de luz será distribuida de cierta manera por el primer elemento de lente. Al disponer el primer elemento de lente de manera movible en relación con el soporte, puede variarse el posicionamiento de la primera fuente de luz en relación con el primer elemento de lente y, por tanto, también puede cambiarse la distribución de luz sobre la superficie a iluminar. De esta manera, la luz emitida y su distribución pueden correlacionarse con distintas posiciones del primer elemento de lente con respecto al soporte y pueden adaptarse más fácilmente a diferentes emplazamientos y/o aplicaciones sin tener que montar distintos componentes ópticos. El movimiento puede realizarse automática o manualmente en la fábrica, durante la instalación y durante el uso ocasional o diario del dispositivo de luz. Cabe señalar que tal movimiento puede tener un mayor impacto en la distribución de luz que el ajuste de la forma del primer elemento de lente. Así pues, opcionalmente, el movimiento del primer elemento de lente en relación con el soporte puede realizarse como un primer ajuste, y el ajuste de la forma puede usarse para realizar un ajuste fino de la distribución de luz.

En una realización ilustrativa, el dispositivo de iluminación comprende además un medio de desplazamiento configurado para mover el primer elemento de lente en relación con el soporte. El medio de desplazamiento puede controlarse manualmente o mediante un medio de control, opcionalmente, el mismo medio de control que controla el medio de accionamiento del medio de retención y ajuste.

Preferiblemente, la parte de borde del primer elemento de lente está montada sustancialmente paralela al soporte; y la parte de borde está dispuesta para ser movible en relación con el soporte en un plano sustancialmente paralelo al soporte.

Opcionalmente, el primer elemento de lente puede estar dispuesto de manera movible en relación con la primera fuente de luz en un plano paralelo al soporte. Opcionalmente, el primer elemento de lente puede ser parte de una placa de lente y, entonces, la placa de lente puede moverse en relación con el soporte con la al menos una fuente de luz.

Cabe señalar que, durante el cambio de la forma de la parte de lente, la parte de borde se mantiene en una posición fija en relación con el soporte, pero esto puede combinarse con un movimiento como el que se ha descrito anteriormente, en donde, por ejemplo, antes (o después) del cambio de la forma de la parte de lente, el primer elemento de lente se mueve en relación con el soporte, tal y como se ha explicado anteriormente.

Según una realización ilustrativa, un elemento de lente tiene una superficie interna orientada hacia la fuente de luz y una superficie externa. En una realización común, la superficie interna y la superficie externa comprenden cada una una única superficie continuamente curva. Sin embargo, en otras realizaciones, la superficie interna y/o la superficie externa pueden comprender una primera superficie curva y una segunda superficie curva, estando dicha primera superficie curva conectada a dicha segunda superficie curva a través de una superficie o línea de conexión que comprende un punto de mínimo o una discontinuidad. El medio de retención y ajuste puede entonces adaptarse para cambiar la forma de la primera superficie curva y/o de la segunda superficie curva.

El soporte puede estar dispuesto de manera movible en relación con el elemento de lente para posicionar la fuente de luz ya sea en al menos una primera posición orientada hacia la primera superficie curva o en al menos una segunda posición orientada hacia la segunda superficie curva. Cuando la superficie externa se implementa tal y como se ha descrito, la superficie externa comprende preferiblemente una primera superficie abombada hacia fuera, una segunda superficie abombada hacia fuera y una superficie o línea de conexión externa que conecta dichas primera y segunda superficies abombadas hacia afuera. Sin embargo, también se puede tener una superficie exterior continua e implementarse solo la superficie interna tal y como se ha descrito. Cuando la superficie interna se implementa tal y como se ha descrito, la superficie interna comprende preferiblemente una primera superficie abombada hacia fuera, una segunda superficie abombada hacia fuera y una superficie o línea de conexión interna que conecta dichas primera y segunda superficies abombadas hacia afuera. La expresión “ superficie abombada hacia fuera” se emplea aquí para referirse a una superficie que sobresale hacia fuera, en sentido contrario a una fuente de luz asociada. Una superficie externa abombada hacia fuera forma una parte sobresaliente, mientras que una superficie interna abombada hacia fuera forma una cavidad orientada hacia una fuente de luz asociada.

Al proporcionar tales superficies curvas, al elemento óptico se le da una forma “ doblemente abombada” que permite generar motivos de iluminación diferentes dependiendo de la posición de la fuente de luz con respecto al elemento óptico y/o dependiendo de la forma de la primera y/o la segunda superficie(s) curva(s), que puede ser cambiada por el medio de retención y ajuste. Más en particular, la forma, el tamaño y la ubicación del haz de luz pueden ser diferentes dependiendo de la posición de la fuente de luz con respecto al elemento óptico y/o dependiendo de la forma de la primera y/o la segunda superficie(s) curva(s), que puede ser cambiada por el medio de retención y ajuste. Esto puede mejorar aún más las posibilidades de iluminación de diversos tipos de entornos, tales como carreteras o caminos, con el mismo sistema de luminarias. Además, esto puede mejorar aún más las posibilidades de ajuste de un motivo de iluminación en función de la altura a la que está situada el sistema de luminarias por encima de la superficie a iluminar.

En una realización ilustrativa, el elemento de lente se fabrica a partir de silicona óptica. La silicona óptica es transparente a la luz visible y flexible, por lo que, por ello, a partir de este material se pueden producir elementos de lente flexibles de manera particularmente sencilla.

El primer elemento de lente flexible puede ser un elemento de lente secundario. Esto significa que puede disponerse un elemento de lente primario adicional en la trayectoria de haz de la luz emitida por la fuente de luz. Dicho elemento de lente primario es, por ejemplo, en el caso de elementos semiconductores emisores de luz en forma de LED, una primera lente rígida que se monta directamente en el LED. Dicho elemento de lente rígido garantiza que la luz emitida por el elemento semiconductor se distribuya. El elemento de lente primario puede, sin embargo, estar formado también por una lente flexible adicional, en cuyo caso también se pueden asignar un medio de ajuste a este elemento de lente flexible adicional. El ajuste del elemento de lente primario puede ser independiente del ajuste del elemento de lente secundario. La provisión de dos elementos de lente flexibles, cuya forma se puede cambiar usando medios de ajuste, en la trayectoria de haz de la luz emitida por la primera fuente de luz permite cambiar la distribución de luz del dispositivo de iluminación de manera particularmente flexible y variable. Por lo tanto, mediante el uso de una pluralidad de elementos de lente cuya forma puede cambiarse pueden lograrse distribuciones de luz que no son fácilmente posibles simplemente con un elemento de lente flexible.

En realizaciones ilustrativa, la deformación de la parte de lente por el medio de retención y ajuste tiene lugar de manera continua, o al menos casi continua, en pasos lo suficientemente pequeños. Por ejemplo, pueden realizarse cambios cuasicontinuos de la longitud y/o la posición de los accionadores por medio de accionadores piezoeléctricos con una tensión cambiante de manera cuasicontinua. Esto da lugar a un cambio al menos cuasicontinuo de forma de la parte de lente y de la distribución de luz que resulta de la forma de la parte de lente.

Según un aspecto adicional, se proporciona una luminaria, en particular una luminaria de exterior, que comprende una base y un cabezal de luminaria unido a la base, comprendiendo dicho cabezal de luminaria un dispositivo de iluminación según una cualquiera de las realizaciones anteriores. Por luminaria de exterior se entiende luminarias que se instalan en carreteras, túneles, plantas industriales, campus, parques, carriles bici, senderos o zonas peatonales, por ejemplo, y que pueden utilizarse particularmente para la iluminación de una zona exterior, tales como carreteras y zonas residenciales en el dominio público, zonas de aparcamiento privadas y carreteras de acceso a infraestructuras de edificio privado, etc.

Según un aspecto adicional, se proporciona un sistema de control de iluminación que comprende un dispositivo de iluminación según una cualquiera de las realizaciones anteriores y un medio de control (parte del dispositivo de iluminación y/o lejos del dispositivo de iluminación) para controlar el medio de retención y ajuste y/o para controlar el medio de desplazamiento y/o para controlar el accionamiento de al menos la primera fuente de luz. El medio de control pueden comprender un solo controlador o múltiples controladores dispuestos en el mismo lugar o en distintos lugares. El medio de control puede configurarse para recibir datos, por ejemplo, datos de sensor, y para controlar el medio de retención y ajuste y/o el medio de desplazamiento y/o el accionamiento de al menos la primera fuente de luz en función de los datos recibidos.

El sistema de control de iluminación puede servir para controlar una pluralidad de dispositivos de iluminación. El medio de control puede estar integrado en el dispositivo de iluminación o puede ser un dispositivo remoto, por ejemplo, un dispositivo remoto asociado a una pluralidad de dispositivos de iluminación para poder tener una visión general de la situación de la pluralidad de dispositivos de iluminación. Cualquier dato ambiental o dato relacionado con la luz puede medirse usando uno o más dispositivos sensores, que puede(n) estar integrado(s) en algunos de o todos los dispositivos de iluminación o puede(n) ser externos a los dispositivos de iluminación. Los datos medidos por los uno o más dispositivos sensores o los datos obtenidos de los mismos pueden enviarse a través de una interfaz de comunicación al medio de control. En función de los datos de medición y/o de otros datos, el medio de control puede configurarse para determinar unos datos de ajuste de forma de haz de luz que indican si hay que ajustar la forma del haz de luz. En función de los datos de ajuste de haz de luz, el medio de control puede controlar entonces el medio de retención y ajuste y/o el medio de desplazamiento y/o el accionamiento de al menos la primera fuente de luz de los uno o más dispositivos de iluminación en consecuencia.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, en realizaciones alternativas, el control del medio de retención y ajuste y/o del medio de desplazamiento puede realizarse manualmente, en particular, durante la puesta en servicio o en la fábrica. Unas realizaciones ilustrativas pueden incluir un medio de indicación para indicar distintas posiciones y/o configuraciones del medio de retención y ajuste y/o del medio de desplazamiento correspondientes a distintas distribuciones de luz.

En una realización, el medio de control está lejos de al menos un dispositivo de iluminación de la pluralidad de dispositivos de iluminación. El medio de control puede estar comprendido en un dispositivo de iluminación de la pluralidad de dispositivos de iluminación o en un armario cerca de la pluralidad de dispositivos de iluminación o en cualquier servidor remoto. El dispositivo de iluminación puede ser parte de una red de dispositivos de iluminación, pero también puede ser un dispositivo de iluminación aislado.

Según una realización preferida, en el dispositivo de iluminación se incluye un módulo de notificación, que está configurado para notificar datos medidos (véase más arriba) a un operador o al medio de control. También pueden ser notificaciones de audio o visuales. Cuando se envían al medio de control, el medio de control puede estar configurado para tomar una medida apropiada en respuesta a las notificaciones y, en particular, para controlar el medio de retención y ajuste y/o el medio de desplazamiento y/o el accionamiento de al menos la primera fuente de luz.

El medio de control puede controlar además un controlador para accionar las una o más fuentes de luz del dispositivo de iluminación según los datos de medición. Opcionalmente, el controlador también puede usarse para accionar el accionador del medio de retención y ajuste.

En una realización ilustrativa, una primera fuente de luz adicional está dispuesta en el soporte, opuesta al primer elemento de lente, y la primera fuente de luz y la primera fuente de luz adicional están conectadas para que puedan hacerse funcionar independientemente la una de la otra. Cuando un sistema de control de iluminación comprende un dispositivo de iluminación de este tipo, puede proporcionarse un medio de control para controlar el medio de retención y ajuste en función de un estado de funcionamiento de la primera fuente de luz y de la primera fuente de luz adicional.

De esa manera, la forma de la lente puede ajustarse en función de, por ejemplo, qué fuente de luz está encendida, qué fuente de luz está atenuada, el color y/o la temperatura de la fuente de luz, etc.

La primera fuente de luz y la primera fuente de luz adicional pueden ser parte de una pluralidad de grupos de LED, en donde al menos un primer l Ed (la primera fuente de luz) de un primer grupo y un segundo LED (la primera fuente de luz adicional) de un segundo grupo pueden estar dispuestos opuestos al primer elemento de lente. Opcionalmente, el medio de control y el controlador pueden configurarse para accionar selectivamente la pluralidad de grupos de LED, en donde LED del mismo grupo son accionados simultáneamente pero en donde distintos grupos pueden ser accionados independientemente los unos de los otros.

El medio de retención y ajuste puede controlarse entonces en función del estado de funcionamiento de los primer y segundo LED.

Según una realización preferida, el sistema de control de iluminación comprende además un dispositivo móvil con una pantalla, y el módulo de notificación puede configurarse para mostrar información al operador de campo basándose en los datos medidos. Además, el dispositivo móvil puede configurarse para controlar el medio de retención y ajuste de los uno o más dispositivos de iluminación. Según una realización ilustrativa, el módulo de notificación está configurado para mostrar una visión general que representa los datos de la pluralidad de dispositivos de iluminación. De esta manera, el operador de campo puede visualizar más eficientemente qué dispositivos de iluminación necesitan correcciones y luego puede usar su dispositivo móvil para controlar apropiadamente el medio de retención y ajuste.

Según una realización preferida, los uno o más sensores comprenden uno o más de los siguientes sensores: un sensor de luz, un micrófono, un detector de CO2, NOx o humo, un acelerómetro, un receptor GPS, un sensor de visibilidad, un sensor de movimiento, un sensor infrarrojo pasivo, un sensor de imagen y una cámara.

El medio de control típicamente se implementa usando un programa informático. Según un aspecto adicional de la invención, se proporciona un programa informático que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para realizar una cualquiera de las etapas de control realizadas por el medio de control descrito anteriormente, cuando el programa se ejecuta en un ordenador, según una cualquiera de las etapas de una cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente. Según un aspecto adicional de la invención, se proporciona un dispositivo informático u otro dispositivo físico programado para realizar una o más etapas del medio de control descrito anteriormente. Según otro aspecto, se proporciona un dispositivo de almacenamiento de datos que codifica un programa en forma legible por máquina y ejecutable por máquina para realizar una o más etapas del medio de control descrito anteriormente.

Breve descripción de las figuras

Los dibujos adjuntos se utilizan para ilustrar realizaciones ejemplares no limitantes actualmente preferidas de dispositivos de la presente invención. Lo indicado anteriormente y otras ventajas de las características y objetos de la invención resultarán más evidentes y la invención se entenderá mejor, sobre la base de la siguiente descripción detallada cuando se lea en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1A es una sección transversal de una realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación;

la Figura 1B es una vista en perspectiva de una realización ilustrativa que comprende una pluralidad de fuentes de luz;

las Figuras 2A y 2B son vistas superiores de una realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación;

la Figura 3 es una sección transversal de otra realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación;

las Figuras 4A y 4B son secciones transversales de posibles configuraciones alternativas para los elementos de montura de la realización ilustrativa de la Figura 3;

la Figura 5A es una vista en perspectiva de una realización ilustrativa más desarrollada de un dispositivo de iluminación;

la Figura 5B es una vista superior de un detalle de la realización ilustrativa de la Figura 5A;

la Figura 6 es una vista superior de otra realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación;

la Figura 7 es una sección transversal de una realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación con una placa transparente movible;

la Figura 8 es una sección transversal de una realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación con unas partes movibles integradas en la parte de lente;

las Figuras 9A-9C ilustran secciones transversales de otra realización ilustrativa de un dispositivo de iluminación en tres modos diferentes;

las Figuras 10A-10C ilustran una vista detallada de una parte deformada de una parte de lente, una vista en perspectiva del dispositivo de iluminación, incluida la parte de lente, y la distribución de luz con y sin una deformación elástica de la parte de lente, respectivamente;

la Figura 11 ilustra una vista de una calle donde que se usan los dispositivos de iluminación de las Figuras 10A-10C y

la Figura 12 ilustra esquemáticamente una envolvente cónica que delimita un haz de luz.

Descripción de las realizaciones

Elementos de la invención que actúan de manera idéntica están dotados a continuación de números de referencia uniformes según corresponda. Las características de las realizaciones ilustrativas descritas a continuación también pueden ser el objeto de la invención en otras combinaciones de características, pero al menos en combinación con las características en una cualquiera de las reivindicaciones.

La Figura 1A muestra un dispositivo 1000 de iluminación según la invención. El dispositivo 1000 de iluminación comprende un soporte 100 con al menos una primera fuente 110 de luz y un conjunto 200 de lente. La primera fuente 110 de luz está dispuesta en el soporte 100 y preferiblemente está realizada como al menos un elemento semiconductor emisor de luz, más preferiblemente, al menos un LED. El conjunto 200 de lente comprende al menos un primer elemento 210 de lente macizo y flexible que se extiende sobre la primera fuente 110 de luz, y un medio 220 de retención y ajuste. El primer elemento 210 de lente comprende una parte 211 de lente y una parte 212 de borde que rodea a dicha parte 211 de lente. La parte 211 de lente tiene una primera superficie cóncava 213 orientada hacia la primera fuente 110 de luz y una segunda superficie convexa 214 ubicada en un lado opuesto de la misma. El medio 220 de retención y ajuste está configurado para cambiar la forma de la parte 211 de lente mientras se retiene la parte 212 de borde en una posición fija con respecto al soporte 100.

La parte 211 de lente comprende una parte central 211a y una parte circunferencial 211b que rodea a la parte central 211a. Preferiblemente, el área superficial exterior de la parte circunferencial 211b es inferior al 20 % del área superficial exterior de la parte 211 de lente. La parte circunferencial 211b está conectada a la parte 212 de borde. El medio 220 de retención y ajuste está configurado para estar en contacto con la parte circunferencial 211b y no con la parte central 211a.

En la realización ilustrada, el medio 220 de retención y ajuste comprende al menos una parte movible y/o deformable 221, un medio 222 de accionamiento configurado para mover o deformar la parte movible y/o deformable y un medio 223 de control opcional para controlar el medio 222 de accionamiento. La al menos una parte 221 movible y/o deformable puede estar dispuesta al menos parcialmente entre el soporte 100 y la parte circunferencial 211 b. La parte movible 221 y el medio 222 de accionamiento pueden implementarse como una pieza integral. En la realización ilustrada, la parte movible o deformable 221 puede empujar contra una superficie inferior de la parte circunferencial 211b de la parte 211 de lente para cambiar la forma de la parte 211 de lente. En la presente realización ilustrativa, las partes movibles 221 pueden realizarse como, por ejemplo, tornillos que se extienden a través del soporte 100, típicamente una placa de circuito impreso. Otras posibles realizaciones de la parte movible 221 / el medio 222 de accionamiento / el medio 223 de control son: un elemento piezoeléctrico o elemento electromagnético 221, 222 controlado por impulsos eléctricos generados por un medio 223 de control, una lámina bimetálica 221 con un medio 222 de calentamiento asociado que está controlado por el medio 223 de control.

En realizaciones no ilustradas, la parte movible o deformable 221 podría estar unida a la superficie inferior de la parte circunferencial 211b de la parte 211 de lente, y el medio 222 de accionamiento podría estar configurado para realizar una acción de tracción o de empuje sobre la parte circunferencial 211 b.

El medio 220 de retención y ajuste comprende además un elemento 225 de retención, aquí en forma de un elemento de montura, contra el cual al menos una sección de la parte 212 de borde está sostenida contra un cambio de forma de la parte 211 de lente. El elemento 225 de montura puede ser una placa dotada de un rebaje para la parte 211 de lente, al tiempo que cubre la parte 212 de borde del elemento 210 de lente. El elemento 225 de montura puede fijarse al soporte 100 o a la carcasa (no ilustrada) usando, por ejemplo, tornillos o remaches o abrazaderas.

El medio 220 de retención y ajuste, al tener los componentes 221, 222, 223, 225, está configurado para cambiar la curvatura de al menos una sección de una superficie de la parte 211 de lente cambiando una distancia entre la parte 211 de lente y el soporte 100, véanse las formas S1 y S2 en la Figura 1A.

La Figura 1B ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo 1000 de iluminación que es parecido a la realización de la Figura 1A con esta diferencia: que se proporciona una pluralidad de fuentes 110 de luz y elementos 210 de lente correspondientes, aquí una matriz de 3x6 fuentes 110 de luz y elementos 210 de lente. Uno o más de los elementos 210 de lente pueden estar dotados de un medio 220 de retención y ajuste como el descrito anteriormente en relación con la Figura 1A.

Opcionalmente, una o más primeras fuentes de luz adicionales (no mostradas) pueden estar en el soporte 100, opuestas al primer elemento 210 de lente, y la primera fuente 110 de luz y las una o más primeras fuentes de luz adicionales pueden conectarse para que puedan hacerse funcionar independientemente las unas de las otras. Cuando un sistema de control de iluminación comprende un dispositivo de iluminación de este tipo, puede proporcionarse un medio de control para controlar el medio 220 de retención y ajuste en función de un estado de funcionamiento de la primera fuente 110 de luz y de las una o más primeras fuentes de luz adicionales. Opcionalmente, tales medios de control pueden estar integrados en el medio 223 de control. De esa manera, la forma de la parte 211 de lente puede ajustarse en función de, por ejemplo, qué primera fuente de luz o primera fuente de luz adicional está encendida, qué primera fuente de luz o primera fuente de luz adicional está atenuada, el color y/o la temperatura de la primera fuente de luz y las primeras fuentes de luz adicionales, etc.

Opcionalmente, el primer elemento 210 de lente está dispuesto para ser movible en relación con el soporte 100 (no ilustrado), preferiblemente para que se pueda cambiar una posición del primer elemento de lente geométricamente proyectada sobre una superficie del soporte 100. Por ejemplo, el conjunto 200 de lente con el medio 220 de retención y ajuste asociado puede ser movible en relación con el soporte 100 utilizando, por ejemplo, rieles o cualquier otro sistema de guía adecuado. El movimiento puede realizarse automática o manualmente en la fábrica, durante la instalación y durante el uso ocasional o diario del dispositivo de luz. Cabe señalar que tal movimiento puede tener un mayor impacto en la distribución de luz que el ajuste de la forma de la parte 211 de lente del primer elemento 210 de lente. Así pues, opcionalmente, el movimiento del primer elemento 210 de lente en relación con el soporte 100 puede realizarse como un primer ajuste, y el ajuste de la forma puede usarse para realizar un ajuste fino de la distribución de luz. En una realización ilustrativa, el dispositivo de iluminación comprende además un medio de desplazamiento (no ilustrado) configurado para mover el primer elemento 210 de lente en relación con el soporte 100. El medio de desplazamiento puede controlarse manualmente o mediante un medio de control, opcionalmente, el mismo medio 223 de control que controla el medio 222 de accionamiento del medio 220 de retención y ajuste. Preferiblemente, la parte 212 de borde del primer elemento 210 de lente está montada sustancialmente paralela al soporte 100, y la parte 212 de borde está dispuesta para ser movible en relación con el soporte 100 en un plano sustancialmente paralelo al soporte 100.

Las características opcionales descritas en los párrafos anteriores también pueden incluirse en una cualquiera de las realizaciones descritas a continuación.

La Figura 2A ilustra un dispositivo 1000 de iluminación que puede ser el mismo que el ilustrado en la Figura 1A. La Figura 2A ilustra una vista superior que muestra que se proporcionan cuatro partes movibles y/o deformables 221, que están distribuidas por igual alrededor de la parte central 211a de la parte 211 de lente. La Figura 2B ilustra otra realización en la que una gran cantidad de partes movibles y/o deformables 221 están dispuestas en la parte circunferencial 211b. Puede proporcionarse un solo medio de accionamiento para un grupo de partes movibles y/o deformables 221, o cada parte movible y/o deformable 221 puede tener su propio medio de accionamiento, de tal modo que cada parte movible y/o deformable 221 pueda accionarse independientemente de las demás partes movibles y/o deformables. La distribución de las partes movibles y/o deformables 221 puede ser simétrica o asimétrica. El uso de una pluralidad de partes movibles y/o deformables 221 permite ejercer una mayor influencia sobre la deformación de la parte 211 de lente. Un gran número de partes movibles y/o deformables 221, como en la Figura 2B, permite una deformación prácticamente continua de la parte 211 de lente. Esta deformación de la parte 211 de lente puede controlarse para que tenga un efecto análogo sobre la distribución de luz en comparación con el movimiento de la propia fuente 110 de luz.

La Figura 3 muestra una realización alternativa del dispositivo 1000 de iluminación según la invención, donde el elemento de retención, en forma de dos elementos 225 de montura, también forma la parte movible o deformable. El cambio de la forma de la parte 211 de lente se puede llevar a cabo aquí o por deformación de los propios elementos 225 de montura, por ejemplo, en el caso de una realización en la que se empleen láminas bimetálicas, tal y como se ilustra en la Figura 4B, o, alternativamente, desplazando los elementos 225 de montura en un plano paralelo a la superficie del soporte 100, tal y como se ilustra en la Figura 3 y la Figura 4A. Tal y como se ilustra en la Figura 4A, los bordes 226 de los elementos 225 de montura pueden tener una forma para guiar la deformación de la parte 211 de lente. En la realización de la Figura 3 (y de la Figura 4A), el medio 220 de retención y ajuste comprende dos elementos 225 de montura dispuestos adyacentes a la parte 211 de lente y configurados para asegurar la parte 212 de borde contra el soporte 100, un medio 222 de accionamiento configurado para desplazar los elementos 225 de montura paralelos al soporte hacia o lejos de la parte 211 de lente, para cambiar la forma de la parte 211 de lente, y un medio 223 de control opcional para controlar el medio 222 de accionamiento.

Las Figuras 5A y 5B ilustran la forma que pueden tener los elementos 225 de montura. Tal y como se ilustra en la Figura 5A, en una realización con una pluralidad de fuentes de luz y unos elementos 210 de lente asociados, se pueden proporcionar dos elementos 225 de montura para una pluralidad de elementos 210 de lente dispuestos en la misma fila o columna para que la forma de todos los elementos 210 de lente de la misma fila o columna pueda cambiarse de la misma manera simultáneamente. Preferiblemente, el elemento 225 de montura tiene un borde 227 interior curvo que sigue la curvatura de una parte de la parte 211 de lente para que pueda rodear y presionar contra la parte circunferencial 211b de la parte 211 de lente. Los dos elementos 225 de montura pueden ser desplazables, uno independientemente del otro, en un plano paralelo a la superficie del soporte 110.

En otras realizaciones no ilustradas con una pluralidad de elementos 210 de lente, cada parte 211 de lente puede estar dotada de su propio par de elementos 225 de montura. Además, en lugar de proporcionarse dos elementos 225 de montura por parte 211 de lente, puede proporcionarse un único elemento 225 de montura movible por parte 211 de lente o pueden proporcionarse más de dos elementos 225 de montura por parte 211 de lente.

La Figura 6 muestra otra realización de un dispositivo 1000 de iluminación según la Figura 3. Aquí, el medio 220 de retención y ajuste comprende de nuevo un elemento 225 de montura movible dispuesto contra la parte 212 de borde del elemento 210 de lente. El elemento 225 de montura movible funciona tanto como medio de retención como como medio de ajuste. En esta realización, el elemento 225 de montura tiene un rebaje 228 a través del cual la parte 211 de lente sobresale hacia fuera. El rebaje 228 tiene una forma que es tal que la forma de la parte 211 de lente se puede cambiar girando el elemento 225 de montura dentro de un plano paralelo a la superficie del soporte 100. En una realización así, la parte 211 de lente es preferiblemente una parte de lente de forma libre que no es rotacionalmente simétrica alrededor de un eje perpendicular al soporte 100.

La Figura 7 muestra otra realización alternativa del dispositivo 1000 de iluminación. El medio 220 de retención y ajuste comprende una cubierta protectora 221', por ejemplo, un vidrio protector 221', un medio 222 de accionamiento para mover la cubierta protectora 221' y un medio 223 de control opcional para controlar el medio 222 de accionamiento. La cubierta protectora 221 puede estar dispuesta en un sistema 229 de aseguramiento, y el medio de accionamiento puede estar dispuesto para mover el sistema 229 de aseguramiento. La cubierta protectora 221' es movible en una dirección perpendicular a la superficie del soporte 100 y puede colocarse en contacto con la parte 211 de lente, lo que da como resultado un cambio de forma de la parte 211 de lente flexible. En una realización así, la parte 211 de lente es preferiblemente una parte de lente de forma libre que no es rotacionalmente simétrica alrededor de un eje perpendicular al soporte 100.

La Figura 8 muestra otra realización alternativa del dispositivo 1000 de iluminación según la invención, donde las partes movibles y/o deformables 221 están introducidas en la parte 211 de lente, preferiblemente en la parte circunferencial 211b de la misma. Las partes movibles y/o deformables 221 pueden ser movibles y/o deformables y/o su forma puede cambiarse, en particular, bajo la influencia de efectos eléctricos, magnéticos y/o térmicos causados por medios de accionamiento (no mostrados). Un cambio en la forma de la parte 211 de lente tiene lugar como consecuencia de un movimiento o cambio en la forma de las partes movibles y/o deformables 221 incrustadas en la parte 211 de lente. Las partes movibles y/o deformables pueden ser sólidas o fluidas. Por ejemplo, la parte movible y/o deformable 221 puede ser un fluido cuyo volumen se cambia, por ejemplo, calentándolo usando una fuente de calor como el medio de accionamiento. En otra realización, la parte movible y/o deformable puede ser un líquido, y el medio de accionamiento puede configurarse para inyectar más o menos líquido en una cavidad de la parte 211 de lente. En otras realizaciones, la parte movible y/o deformable 221 puede ser integral con el medio de accionamiento y puede comprender, por ejemplo, un elemento piezoeléctrico. En ese caso, unos cables para conectar el elemento piezoeléctrico pueden pasar a través de la parte 211 de lente.

Las Figuras 9A-9C ilustran otra realización ilustrativa de un dispositivo 1000 de iluminación en tres modos diferentes. El dispositivo 1000 de iluminación es parecido al dispositivo de la Figura 1A con esta diferencia: que se utilizan elementos piezoeléctricos, que funcionan como las partes deformables 221 y el medio 222 de accionamiento. Los elementos piezoeléctrico 221,222 están conectados a un medio de control (no mostrado) para controlar los elementos piezoeléctrico 221, 222 para que estén en un estado “ encendido” o “ apagado” . En el modo de la Figura 9A, ambos elementos piezoeléctricos 221, 222 están apagados; en el modo de la Figura 9B, un elemento piezoeléctrico 221,222 está encendido y el otro está apagado; en el modo de la Figura 9C, ambos elementos piezoeléctricos 221, 222 están encendidos. De esa manera, a la parte 211 de lente se le pueden dar al menos tres formas diferentes, lo que da como resultado tres haces B1, B2, B3 de luz diferentes. En esta realización, la parte 212 de borde de la parte 211 de lente se fija empleando unas abrazaderas 225. Sin embargo, también son posibles otros medios de retención para asegurar la parte 212 de borde.

Las Figuras 10A-10C ilustran una vista detallada de una parte deformada de una parte de lente, una vista en perspectiva del dispositivo de iluminación, incluida la parte de lente, y la distribución de luz con y sin una deformación de la parte de lente, respectivamente, para un ejemplo de deformación. En el ejemplo de las Figuras 10A-10C, los elementos 210 de lente son parte de una placa 250 de lente. En otras palabras, las partes 212 de borde de los elementos 210 de lente corresponden a la parte plana de la placa 250 de lente.

La Figura 10A muestra una sección según la línea XA-XA en la Figura 10B. En la Figura 10A, la superficie interna de la parte 211 de lente es empujada hacia arriba a lo largo de una distancia de, por ejemplo, 0,1 mm en una dirección perpendicular al soporte 100. El cambio resultante en la distribución de luz se ilustra en la Figura 10C: en el diagrama polar de la derecha, DO muestra la distribución de luz a 90° (es decir, en un plano a través de un eje transversal A2 [véase la Figura 10B] de las partes 211 de lente, perpendicular en el soporte 100) en un modo normal (antes de que la superficie interna se empuje hacia arriba), y D1 muestra la distribución de luz a 90° en un modo de deformación (después de que la superficie interna se haya empujado hacia arriba). D0' muestra la distribución de luz a 10°/170° (es decir, en un plano que forma un ángulo de 107170° con un eje longitudinal A1 [véase la Figura 10B] de las partes 211 de lente, perpendicular en el soporte 100) en un modo normal (antes de que la superficie interna se empuje hacia arriba), y D1' muestra la distribución de luz a 107170° en un modo de deformación (después de que la superficie interna se haya empujado hacia arriba). D0'' muestra la distribución de luz a 0° (es decir, en un plano a través del eje A1 [véase la Figura 10B] de las partes 211 de lente, perpendicular en el soporte 100) en un modo normal (antes de que la superficie interna se empuje hacia arriba), y D1'' muestra la distribución de luz a 0° en un modo de deformación (después de que la superficie interna se haya empujado hacia arriba).

Se puede ver que se cambia la forma del haz de luz. El haz de luz está delimitado por una envolvente cónica no circular con una directriz no circular D, tal y como se ilustra esquemáticamente en la Figura 12 que se ha analizado anteriormente. Al cambiar la forma del elemento de lente, se cambia la forma de la sección derecha R de la envolvente cónica no circular (es decir, una sección a través de la envolvente cónica, perpendicular a su eje A). La envolvente cónica no circular puede comprender una o más generadoras exteriores G1, G2 ubicadas formando un ángulo máximo local con un eje de la envolvente cónica no circular, tal y como se ha analizado anteriormente en relación con la Figura 12. El diagrama de la izquierda de la Figura 10C ilustra la distribución de luz en un plano paralelo al plano de calle, que corresponde con un plano de la base B de la Figura 12. La dirección E0, E1 corresponde a un máximo en el modo normal y en el modo de deformación, respectivamente, véase el diagrama de la izquierda de la Figura 10C. Tal y como se puede ver en el diagrama de la izquierda de la Figura 10C, el haz de luz es simétrico con respecto al plano C90/C270, que está orientado perpendicular a la dirección de calle, véase también la Figura 11. Preferiblemente, se cambia el ángulo a0, a1 entre el eje de calle y la dirección EO, E1 correspondiente a una generadora externa G1 (aquí hay presentes dos generadoras exteriores G1, G2 en vista del haz de luz simétrico).

La Figura 11 ilustra una vista de una calle donde se usan los dispositivos 1000 de iluminación de las Figuras 10A-10C. Al cambiar la forma de la parte 211 de lente como se ilustra en la Figura 10A, la forma del haz de luz puede cambiarse y adaptarse en función de la zona de la carretera que necesita iluminarse y, más en particular, pueden cambiarse los ángulos a0, a1 que se han definido anteriormente en relación con la Figura 10C. Al ajustar el ángulo a0, a1, el haz de luz puede ajustarse a la anchura de la calle. Por ejemplo, para un carril estrecho, el haz de luz puede ser más estrecho (visto en una dirección lateral de un carril, correspondiente a la dirección del eje A2) y más largo (visto en una dirección longitudinal de un carril, correspondiente a la dirección del eje A1) y, para un carril más ancho, el haz de luz puede ser más ancho (visto en la dirección lateral de un carril) y más corto (visto en la dirección longitudinal de un carril).

Claims

REIVINDICACIONES

i. Dispositivo (1000) de iluminación, que comprende:

un soporte (100), preferiblemente una placa de circuito, con al menos una primera fuente (110) de luz que está dispuesta en el soporte;

un conjunto (200) de lente que comprende al menos un primer elemento (210) de lente macizo y flexible que se extiende sobre la primera fuente de luz, comprendiendo dicho primer elemento de lente una parte (211) de lente y una parte (212) de borde que rodea a dicha parte de lente, teniendo dicha parte de lente una primera superficie (213) al menos parcialmente cóncava orientada hacia la primera fuente de luz y/o una segunda superficie (214) al menos parcialmente convexa ubicada en un lado opuesto de la misma; y

un medio (220) de retención y ajuste configurado para cambiar la forma de la parte de lente mientras la parte de borde se retiene en una posición fija con respecto al soporte;

estando dicha primera fuente de luz y dicho primer elemento de lente configurados para generar un primer haz de luz, y estando dicho medio (220) de retención y ajuste configurado para ajustar la forma del primer haz de luz;

caracterizado por que

el elemento de lente está configurado de tal modo que el primer haz de luz quede delimitado por una envolvente cónica no circular con una directriz no circular; y en donde el medio de retención y ajuste está configurado para ajustar la forma de la directriz.
2. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 1, en donde la parte (211) de lente comprende una parte central (211a) y una parte circunferencial (211b) que rodea a la parte central, estando dicha parte circunferencial conectada a la parte (212) de borde; en donde el medio de retención y ajuste está configurado para estar en contacto con la parte circunferencial y no con la parte central; y, preferiblemente, en donde el medio de retención y ajuste está configurado para realizar una acción de empuje o de tracción sobre la parte circunferencial.
3. Dispositivo de iluminación según la reivindicación anterior, en donde un área superficial de la parte circunferencial (211b) es menos que 30 % de un área superficial de toda la parte (210) de lente, preferiblemente, menos que 20 %.
4. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (220) de retención y ajuste está configurado para cambiar el grosor de al menos una sección de la parte de lente y/o la curvatura de al menos una sección de una superficie de la parte de lente.
5. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (220) de retención y ajuste comprende al menos una parte movible y/o deformable (221), comprendiendo preferiblemente dicha al menos una parte movible y/o deformable un fluido, un medio (222) de accionamiento configurado para mover y/o deformar la parte movible y/o deformable y un medio (223) de control opcional para controlar el medio de accionamiento.
6. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 2 y 5, en donde la al menos una parte movible y/o deformable está dispuesta entre el soporte (100) y la parte circunferencial (211b); o en donde la al menos una parte movible y/o deformable (221) está dispuesta en la parte de lente, preferiblemente en la parte circunferencial (211b) de la misma.
7. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (220) de retención y ajuste comprende al menos un elemento (225) de retención, contra el que al menos una sección de la parte (212) de borde está sostenida contra un cambio de forma de la parte de lente.
8. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (220) de retención y ajuste comprende al menos un elemento (225) de montura dispuesto adyacente a la parte (211) de lente y configurado para asegurar la parte (212) de borde contra el soporte (100), y un medio de accionamiento configurado para desplazar dicho al menos un elemento de montura paralelo al soporte para cambiar la forma de la parte de lente.
9. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (220) de retención y ajuste comprende una placa transparente o translúcida (221') dispuesta en contacto con la superficie al menos parcialmente convexa de la parte de lente, y un medio de accionamiento para mover dicha placa transparente en relación con el soporte para cambiar la forma de la parte de lente.
10. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una segunda fuente de luz está dispuesta en el soporte, y en donde el conjunto de lente comprende un segundo elemento de lente macizo y flexible que se extiende sobre la segunda fuente de luz, comprendiendo dicho segundo elemento de lente una segunda parte de lente y una segunda parte de borde conectadas a la parte de borde del primer elemento de lente, y en donde el medio (220) de retención y ajuste está configurado además para cambiar la forma de la segunda parte de lente mientras la segunda parte de borde se retiene en una posición fija con respecto al soporte; estando dicha segunda fuente de luz y dicho segundo elemento de lente configurados para generar un segundo haz de luz, y estando dicho medio (220) de retención y ajuste configurado para ajustar la forma del segundo haz de luz; y en donde los primer y segundo elementos de lente se fabrican preferiblemente de una sola pieza integral.
11. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 10, en donde el medio (220) de retención y ajuste está configurado para cambiar la forma de la primera parte de lente independientemente de la forma de la segunda parte de lente y viceversa.
12. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de lente está configurado para que el primer haz de luz quede delimitado por una envolvente cónica no circular, y en donde el medio de retención y ajuste está configurado para cambiar una dirección de una o más generadoras exteriores de la envolvente cónica no circular en al menos 1°, preferiblemente, al menos 2°, más preferiblemente, sobre al menos 3°, por ejemplo, sobre al menos 5°; y, opcionalmente, en donde la envolvente cónica no circular comprende múltiples generadoras exteriores (G1,<g>2) en unos ángulos (g1, g2) máximos locales del eje (A) de la envolvente cónica no circular, y en donde el medio de retención y ajuste está configurado para ajustar estos ángulos (g1, g2) máximos locales.
13. Dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una primera fuente de luz adicional está dispuesta en el soporte, opuesta al primer elemento de lente, y en donde la primera fuente de luz y la primera fuente de luz adicional están conectadas de tal modo que puedan hacerse funcionar independientemente la una de la otra.
14. Una luminaria, en particular, una luminaria de exterior, que comprende una base y un cabezal de luminaria unido a la base, comprendiendo dicho cabezal de luminaria un dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
15. Sistema de control de iluminación que comprende un dispositivo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones 1-13 que tiene un medio (223) de control para controlar el medio de retención y ajuste; y, opcionalmente, en donde el medio de control está configurado para recibir datos, p. ej., datos de sensor, y para controlar el medio de retención y ajuste en función de los datos recibidos.