ES2969604T3

ES2969604T3 - Luminaria LED con elemento óptico

Info

Publication number: ES2969604T3
Application number: ES21718866T
Authority: ES
Inventors: Michel Vissenberg; Johannes Ansems; Olexandr Vdovin
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2024-05-21
Anticipated expiration: 2041-04-14
Also published as: US11933488B2; EP4139606A1; WO2021213858A1; CN115398147A; EP4139606B1; JP7262685B1; JP2023518531A; US20230160556A1

Abstract

Una luminaria LED, que comprende una matriz LED de elementos LED y un elemento óptico. El elemento óptico comprende uno o más elementos parcialmente reflectantes o parcialmente transmisivos, que están colocados para quedar perpendiculares a un plano de la matriz de LED. De esta manera, los elementos parcialmente reflectantes crean fuentes virtuales o elementos LED virtuales, al reflejar parte de la luz emitida por un elemento LED, al tiempo que permiten que el elemento LED original o "real" siga siendo visible al transmitir parcialmente la luz. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Luminaria LED con elemento óptico

Campo de la invención

La presente divulgación se refiere al campo de las luminarias LED y, en concreto, a luminarias LED que tienen elementos ópticos adicionales.

Antecedentes de la invención

Las luminarias LED se utilizan cada vez más en instalaciones de iluminación comercial, tales como instalaciones de alumbrado de carreteras, instalaciones de iluminación industrial o similares. En estas circunstancias, una luminaria LED, por lo general, comprende una matriz de elementos LED, cada uno formado por un LED de luz visible y una lente correspondiente.

Esta arquitectura óptica resulta particularmente ventajosa en instalaciones de iluminación comercial, ya que son muy eficientes energéticamente. Sin embargo, el uso de una lente separada por LED hace que la luminaria LED tenga mayor deslumbramiento, por ejemplo, en comparación con una única fuente de luz uniforme del mismo tamaño que la matriz.

Por lo tanto, existe el deseo de proporcionar una luminaria LED que presente menor deslumbramiento sin ser menos eficiente energéticamente.

Un posible enfoque podría ser reducir el paso de la matriz de LED, es decir, reducir la distancia entre los diferentes elementos LED de la matriz de LED. Una reducción del paso significa que el ojo humano tendrá menor capacidad para distinguir los diferentes elementos LED, lo que hará que la luz emitida por la luminaria parezca más uniforme y menos deslumbrante. Sin embargo, una reducción en el paso de la matriz de LED genera un mayor coste, pues el número de elementos LED aumenta cuadráticamente. Las dimensiones de las lentes también deberían reducirse, lo que hace que sea más complicado fabricarlas.

El documento US 2011/075420 A1 divulga una luminaria LED según el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

La invención está definida por las reivindicaciones.

Según los ejemplos de acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona una luminaria LED que comprende: una matriz de elementos LED, cada uno configurado para emitir luz, dispuesto en un primer plano; y un elemento óptico que comprende uno o más elementos parcialmente reflectantes, estando situado cada elemento parcialmente reflectante para recibir directamente la luz emitida por un elemento LED de la matriz de elementos LED y comprendiendo una superficie en la que incide la luz situada perpendicularmente al primer plano y, en donde cada elemento parcialmente reflectante está configurado para reflejar una primera parte de la luz recibida utilizando al menos la superficie en la que incide la luz y transmitir una segunda parte diferente de la luz recibida, y en donde al menos un elemento parcialmente reflectante se sitúa de modo que la fuente virtual de la primera parte de la luz recibida directamente, que se refleja empleando la superficie en la que incide la luz, se encuentra entre el elemento LED desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz y un elemento LED adyacente.

La presente divulgación utiliza uno o más elementos parcialmente reflectantes para dividir eficazmente la luz emitida por un elemento LED, de modo que una primera parte (reflejada) de la luz emitida por el elemento LED parece que se origina desde una fuente virtual al lado del elemento LED y una segunda parte (transmitida) de la luz emitida por el elemento LED parece originarse desde el propio elemento LED.

Esto hace que se reduzca el paso efectivo de la matriz de elementos LED gracias a la creación de una o más fuentes virtuales ("elementos LED virtuales") entre los elementos LED ("reales"), sin la necesidad de proporcionar elementos LED adicionales en la matriz. Por tanto, la luz emitida por un elemento LED específico parece estar al menos parcialmente redistribuida a través del elemento LED real y al menos un elemento LED virtual, reduciendo así el brillo aparente de cualquier elemento LED individual (con un efecto mínimo en la magnitud total de luz emitida a través de la luminaria LED), suavizando así el aspecto de la luminaria LED y reduciendo el deslumbramiento aparente.

Así mismo, las placas de LED y las placas de lente existentes se pueden reutilizar, minimizando el coste para el usuario final.

El elemento parcialmente reflectante comprende una superficie en la que incide la luz que refleja al menos parte de la luz recibida directamente, es decir, contribuye a la reflexión de la luz que realiza el elemento parcialmente reflectante. La superficie en la que incide la luz actúa de este modo como una interfaz para reflejar la luz. El elemento parcialmente reflectante puede comprender una o más interfaces distintas para reflejar la luz recibida, es decir, para contribuir a la primera parte de la luz reflejada.

Colocar la superficie en la que incide la luz, que se utiliza para reflejar la luz, perpendicularmente al primer plano, da como resultado una luz reflejada usando al menos la superficie en la que incide la luz que parece provenir de un mismo elemento LED virtual, reduciendo el paso aparente o efectivo de la matriz de LED. Este enfoque también significa que las partes reflejadas y transmitidas del haz se alejan del primer plano para mantener una magnitud total de la luz emitida por la luminaria LED (suponiendo una dispersión y absorción insignificantes). El enfoque propuesto evita que la luz (que previamente habría sido emitida por la luminaria LED) se refleje de vuelta en la matriz de LED.

Preferiblemente, la superficie en la que incide la luz es un área de superficie sustancialmente plana y/o lisa (es decir, una superficie lisa), para aumentar la uniformidad de brillo aparente de la luminaria LED y reducir la desviación de la distribución de intensidad luminosa original. Un área de superficie plana ayuda a evitar que la superficie se desvíe del plano de simetría perpendicular. Una superficie (ópticamente) lisa reduce la dispersión, de modo que la reflexión y/o transmisión sea especular o casi especular.

Al menos un elemento parcialmente reflectante está dispuesto entre dos elementos LED adyacentes de la matriz de elementos LED, de modo que la fuente virtual de la luz recibida directamente desde uno de estos dos elementos, que se haya reflejado usando al menos la superficie en la que incide la luz, se encuentra entre los dos elementos LED adyacentes. Esto aumenta la uniformidad posicional aparente (por ejemplo, la dispersión) de los elementos LED reales y virtuales y la uniformidad del brillo de la luz emitida desde los mismos. Preferiblemente, al menos un elemento parcialmente reflectante está dispuesto entre dos elementos LED adyacentes, de manera que esta fuente virtual se encuentre (aproximadamente) a medio camino entre los dos elementos LED adyacentes.

En algunas realizaciones, cada elemento LED de la matriz de elementos LED está configurado para emitir una luz que tiene una distribución de intensidad luminosa que tiene al menos un plano de simetría especular, y la superficie en la que incide la luz de cada elemento parcialmente reflectante se sitúa en paralelo a un plano de simetría especular de una o más distribuciones de intensidad luminosa de un elemento LED desde el que recibe directamente la luz. La alineación de la superficie en la que incide la luz de cada elemento parcialmente reflectante en paralelo a un plano de simetría especular hace que la fuente virtual parezca tener una distribución de intensidad luminosa parcial que es simétrica a cierta parte de la distribución de intensidad luminosa del elemento LED desde el que recibe directamente la luz. Esto aumenta la uniformidad de la salida de intensidad luminosa a través de la luminaria LED, que percibe un observador con respecto a una dirección de visualización específica y reduce el deslumbramiento. En concreto, este enfoque hace que todas las fuentes (reales y virtuales) parezcan tener un brillo más uniforme en un intervalo de direcciones de visualización.

Preferiblemente, el elemento óptico está configurado de tal manera que, para cada elemento parcialmente reflectante, la primera luz emitida por la luminaria LED que fue reflejada por última vez por dicho elemento parcialmente reflectante tiene una segunda luz emitida correspondiente por parte de la luminaria que fue reflejada por última vez por otro elemento parcialmente reflectante, teniendo la segunda luz correspondiente simetría especular con respecto a dicha primera luz en relación con un plano de simetría paralelo a dicho elemento parcialmente reflectante.

Dicho de otra manera, cada uno de una pluralidad de rayos de luz (que se han sometido a reflexión por cualquiera de los elementos parcialmente reflectantes) o "pluralidad de rayos de luz reflejados" puede ser uno de un conjunto de dos rayos de luz reflejados (que se han sometido a reflexión mediante cualquiera de los elementos parcialmente reflectantes) emitidos por la luminaria LED. Un primer rayo de luz del conjunto de dos rayos de luz tiene simetría especular con el segundo rayo de luz del conjunto de dos rayos de luz con respecto a un plano de simetría paralelo al elemento parcialmente reflectante que reflejó por última vez el primer rayo de luz (antes de que la luminaria emita el conjunto de rayos de luz).

Preferiblemente, cada uno de la pluralidad de rayos de luz reflejados puede tener su propio rayo de luz exclusivo y reflejado de imagen especular correspondiente.

La pluralidad de rayos de luz puede comprender no menos del 90 % de todos los rayos de luz emitidos por la luminaria LED que han sido reflejados por un elemento parcialmente reflectante, por ejemplo, no menos del 95 %, por ejemplo, no menos del 99 %.

Esta configuración puede hacer que la distribución de intensidad luminosa general de la luminaria LED no cambie (dentro de un margen de error razonable, por ejemplo ±10 % o ±1 %) en comparación con una luminaria LED que no comprende el elemento óptico, pero tiene una uniformidad de brillo aparente mejorada.

El posicionamiento y la configuración apropiados de los elementos parcialmente reflectantes pueden lograr esta configuración.

En concreto, los elementos parcialmente reflectantes pueden disponerse de modo que cada combinación de un elemento LED y un elemento parcialmente reflectante (que refleja la luz emitida por el elemento LED) corresponde a otra combinación de otro elemento LED y otro elemento parcialmente reflectante que refleja la luz emitida por el otro elemento LED. La luz reflejada por el otro elemento parcialmente reflectante (recibida desde el otro elemento LED) es una imagen especular de la luz reflejada por el elemento parcialmente reflectante original (recibida desde el elemento LED original).

Por ejemplo, esta configuración se puede lograr formando cada elemento parcialmente reflectante como uno de los dos elementos parcialmente reflectantes que forman un conjunto de dos elementos parcialmente reflectantes. Los dos elementos parcialmente reflectantes del conjunto se colocan en paralelo entre sí y preferentemente (y la matriz de LED se configura apropiadamente) de modo que la luz reflejada por un primer elemento parcialmente reflectante (del conjunto) sea una imagen especular de la luz reflejada por un segundo elemento parcialmente reflectante (de ese conjunto).

Esto se puede conseguir colocando un primer elemento parcialmente reflectante en un lado de un elemento LED y colocando un segundo elemento parcialmente reflectante en un lado opuesto de un elemento LED (que puede ser el mismo elemento LED o un elemento LED diferente que tenga la misma distribución de intensidad de luz). La distancia entre el primer elemento parcialmente reflectante y su correspondiente elemento LED puede ser la misma que la distancia entre el segundo elemento parcialmente reflectante y su correspondiente elemento LED. Aparte de su posición, el primer y segundo elementos parcialmente reflectantes pueden ser idénticos (dentro de una tolerancia de fabricación razonable).

Si cada elemento parcialmente reflectante se forma de esta manera (es decir, forma parte de un conjunto que cumple estos requisitos), entonces la distribución de intensidad luminosa general de la luminaria LED no cambia (dentro de un margen de error razonable, por ejemplo ±10 % ±1 %) en comparación con una luminaria LED que no comprende el elemento óptico, pero tiene una uniformidad de brillo aparente mejorada.

Preferiblemente, el primer y segundo elementos parcialmente reflectantes del conjunto de elementos parcialmente reflectantes se colocan de tal manera que al menos parte de la luz reflejada por el primer elemento parcialmente reflectante parece provenir de una misma fuente virtual que parte de la luz reflejada por el segundo elemento parcialmente reflectante. Esto ayuda a que una fuente virtual parezca tener una distribución de luz similar a los elementos LED "reales". Este enfoque hace que todas las fuentes (reales y virtuales) parezcan tener un brillo más uniforme en un intervalo de direcciones de visualización.

Preferentemente, la distribución de intensidad luminosa de la luz emitida por cada elemento LED (individual) es idéntica. Esto aumenta la uniformidad de la salida de intensidad luminosa a través de la luminaria LED que es percibida por un observador con respecto a una dirección de visualización específica y reduce el deslumbramiento

En algunas realizaciones, la distribución de intensidad luminosa de la luz emitida por cada elemento LED de la matriz de elementos LED tiene un número finito de planos de simetría especular.

Preferiblemente, la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es entre 0,1 y 0,4 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente.

La distancia puede definirse como una distancia a lo largo del primer plano, es decir, la distancia entre el elemento LED y el (la proyección del) elemento parcialmente reflectante con respecto al primer plano. Como ejemplo, el primer plano puede definir un plano horizontal y la distancia puede definirse como una distancia horizontal entre el elemento parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz.

Los inventores han identificado que colocar cada elemento parcialmente reflectante de esta manera produce una luminaria LED con una uniformidad de brillo mejorada.

Preferiblemente, la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es entre 0,2 y 0,3 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente, por ejemplo entre 0,23 y 0,27 veces la distancia.

En algunas realizaciones preferidas, la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es diferente para cada elemento parcialmente reflectante (y su respectivo elemento LED). Dicho de otra manera, puede haber una ligera aleatorización en el posicionamiento de los diferentes elementos parcialmente reflectantes con respecto a sus respectivos elementos LED. Esta realización mejora la uniformidad del brillo aparente de la luz proporcionada por la luminaria LED.

La distancia entre cada elemento parcialmente reflectante y el elemento LED del que recibe directamente la luz puede diferenciarse en no más del 20 % de la distancia entre elementos LED adyacentes, por ejemplo, no más del 4 % de la distancia entre elementos LED adyacentes. Por ejemplo, si los elementos LED se colocan para estar separados a 25 mm, la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante y el elemento LED del que recibe directamente la luz puede diferenciarse en no más de 5 mm, por ejemplo, no más de 1 mm.

En ejemplos específicos, la posición horizontal (es decir, una posición con respecto al primer plano) de cada elemento parcialmente reflectante se emplea para intersecar una línea hipotética que atraviese el elemento LED, desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz, y el elemento LED adyacente en una posición de intersección. La distancia entre la posición de intersección y el elemento LED desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz puede definir la distancia entre el elemento parcialmente reflectante y el elemento LED.

Preferiblemente, el espesor de cada elemento parcialmente reflectante no es superior a 1 mm, preferentemente no es superior a 0,8 mm y preferentemente no es superior a 0,5 mm. Por ejemplo, el espesor de cada elemento parcialmente reflectante puede ser de 0,5 mm. Los inventores han observado que el grosor y la forma de los elementos pueden afectar al rendimiento del elemento óptico, por ejemplo, ya que los bordes de los elementos pueden generar artefactos de haz no deseados. Los elementos parcialmente reflectantes más finos proporcionan un mayor rendimiento óptico en detrimento de la facilidad de fabricación. Un espesor máximo de 1 mm, 0,8 y/o 0,5 mm proporciona un compromiso razonable entre el rendimiento óptico y la capacidad de fabricación.

Preferiblemente, el redondeo del borde de cada elemento parcialmente reflectante no es superior a 0,3 mm, y preferentemente no superior a 0,2 mm, más preferentemente no superior a 0,1 mm. Esta característica (redondeo del borde) proporciona un consenso razonable entre rendimiento y capacidad de fabricación. El redondeo del borde se define como el radio de la transición entre un lado del elemento parcialmente reflectante y el otro lado del elemento parcialmente reflectante en un extremo del elemento parcialmente reflectante y, en concreto, en el extremo del elemento parcialmente reflectante opuesto (es decir, el más distante) al primer plano.

Preferiblemente, al menos un elemento parcialmente reflectante está configurado para recibir además una primera parte de luz reflejada y/o una segunda parte de luz transmitida que fue recibida directamente por al menos otro elemento parcialmente reflectante, y está configurado además para reflejar y transmitir parcialmente la primera y/o segunda parte de la luz recibida.

Dicho de otra manera, la luz que se transmite/refleja por un elemento parcialmente reflectante puede interactuar con otro elemento parcialmente reflectante (y reflejarse y transmitirse además parcialmente). Esto crea un elemento óptico en el que la luz tiene múltiples interacciones con el elemento óptico. Esta realización aumenta aún más la uniformidad de la distribución de brillo, creando fuentes virtuales adicionales (por ejemplo, fuera de los límites de la matriz de LED).

Esta realización también puede reducir la necesidad de que un elemento parcialmente reflectante sea muy reflectante, ya que las realizaciones pueden basarse, en cambio, en múltiples reflejos de Fresnel (de la interacción con múltiples elementos parcialmente reflectantes) para conseguir el mismo efecto de uniformidad que empleando un elemento parcialmente reflectante muy reflectante (por ejemplo, >40 % reflectante, pero <60 % reflectante). Por tanto, se pueden utilizar elementos parcialmente reflectantes que tienen una reflectividad relativamente baja (por ejemplo, <40 % o <30 %).

Preferiblemente, al menos un elemento parcialmente reflectante tiene una longitud, en una dirección perpendicular al primer plano, de no menos de 0,4 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente, y preferentemente no menos de 1 vez la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente.

Esta realización puede hacer que el elemento parcialmente reflectante sea lo suficientemente largo para que la luz reflejada/transmitida por un elemento parcialmente reflectante interactúe además con otro elemento parcialmente reflectante, para así conseguir los mismos beneficios que los descritos anteriormente (uniformidad de brillo mejorada, menos confianza en una interacción con un único elemento parcialmente reflectante).

Se apreciará que, en dichas realizaciones, los elementos parcialmente reflectantes más cercanos al borde de la matriz de LED pueden tener menos interacciones con los rayos de luz que los elementos parcialmente reflectantes en el centro/medio de la luminaria. En algunas realizaciones, los elementos parcialmente reflectantes más cercanos al borde de la matriz de LED pueden tener una reflectividad mayor en comparación con los elementos parcialmente reflectantes en el centro/medio de la matriz de LED. Esto mejora aún más la uniformidad del brillo de la luminaria LED, en concreto, aumentando la uniformidad de brillo aparente de los elementos LED virtuales a través de la matriz de LED.

De forma similar, los rayos de luz que tienen ángulos mayores con respecto a una dirección normal de la matriz de LED (es decir, una dirección normal al primer plano) interactuarán con elementos más parcialmente reflectantes que los rayos de luz emitidos más cerca de la dirección normal. Por lo tanto, puede ser ventajoso que al menos un elemento parcialmente reflectante tenga una mayor reflectividad en una posición más separada del primer plano que una posición más cerca del primer plano. Como ejemplo, un elemento parcialmente reflectante puede tener un gradiente en la reflectividad del elemento parcialmente reflectante con respecto a la distancia desde el primer plano o matriz de LED, de modo que haya una reflectividad más alta en el extremo lejano de la placa y una reflectividad más baja más cerca de la PCB. Este gradiente puede ser un gradiente gradual o un gradiente escalonado. Tales realizaciones darán como resultado una mejor uniformidad del brillo de la luz emitida por la luminaria LED, que se consigue aumentando la similitud en la intensidad luminosa emitida por los elementos LED virtuales a través de la matriz de LED.

En las realizaciones, la primera parte y/o la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 25 % y no más del 75 % de la luz recibida. Dicho de otra manera, la primera/segunda parte de la luz puede comprender del 25 % al 75 % de la luz recibida.

Preferiblemente, la primera o segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 40 % y no más del 60 % de la luz recibida. Incluso más preferentemente, la primera parte o la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 45 % y no más del 55 % de la luz recibida. Aún más preferentemente, la primera o segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 48 % y no más del 52 % de la luz recibida. Por ejemplo, la primera parte de la luz recibida puede consistir en aproximadamente el 50 % (±1 % o ±0,5 %) de la luz recibida y/o la segunda parte de la luz recibida puede consistir en aproximadamente el 50 % (±1 % o ±0,5 % ) de la luz recibida.

Se admite que el ángulo de incidencia de un rayo de luz puede afectar a la cantidad de ese rayo de luz que es reflejada por un elemento parcialmente reflectante. Los porcentajes identificados anteriormente se refieren a la cantidad promedio de luz emitida por un elemento LED específico y recibida por un elemento parcialmente reflectante que se transmite/refleja.

Cuanto más similar sea el porcentaje de luz reflejada y transmitida, más uniforme será la apariencia de la distribución de brillo (es decir, mayor será la reducción del deslumbramiento aparente).

En algunas realizaciones, la primera parte de la luz recibida comprende no menos del 75 % de la luz recibida que tiene una longitud de onda que se encuentra dentro de un primer conjunto de longitudes de onda; y la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 75 % de la luz recibida que tiene una longitud de onda que se encuentra dentro de un segundo conjunto diferente de longitudes de onda. Dicho de otra manera, la luz recibida puede dividirse cromáticamente, de modo que un primer conjunto de longitudes de onda se transmita (en su mayoría) con un conjunto diferente de longitudes de onda que se refleja (en su mayoría).

En algunos ejemplos, cada elemento parcialmente reflectante está configurado de tal manera que, donde la luz recibida comprenda una pluralidad de rayos de luz, cada rayo de luz se transmite y es reflejado parcialmente por el elemento parcialmente reflejado.

Dicho de otra manera, cada rayo de luz recibido por el elemento parcialmente reflectante puede reflejarse y transmitirse parcialmente. Cualquier referencia a una "parte de la luz recibida" de cualquier otra realización descrita en el presente documento puede sustituirse por la referencia a una "parte de cada rayo de luz recibido", cuando sea apropiado, para proporcionar subrealizaciones de esta realización.

En algunos ejemplos, cada elemento parcialmente reflectante comprende un elemento transmisor de luz revestido con un revestimiento parcialmente reflectante. Un elemento transmisor de luz es cualquier material a través del cual pueda viajar la luz, por ejemplo, donde más del 80 % o el 90 % de la luz incidente sobre el elemento transmisor de luz se transmita a través del mismo (en lugar de ser absorbida o reflejada). Los ejemplos adecuados de un elemento transmisor de luz pueden estar hechos de: vidrio, policarbonatos y/o resinas (por ejemplo, PMMA). Un revestimiento parcialmente reflectante es cualquier revestimiento que sea parcialmente reflectante, por ejemplo, una fina capa de aluminio o plata, aunque se prevén otras realizaciones, por ejemplo, cualquier material que tenga un alto índice de refracción (n > 1,5 o n > 1,7).

A modo de ejemplo adicional, el revestimiento parcialmente reflectante puede comprender un revestimiento dicroico y/o una pila de una o más películas o placas. Un ejemplo de un revestimiento dicroico es una pila multicapa con capas finas de materiales que tienen un índice de refracción diferente (igual que un reflector de Bragg distribuido). La reflectividad de la pila varía dependiendo de la longitud de onda (y el ángulo de incidencia).

Una pila de una o más películas o placas puede configurarse de modo que las reflexiones de Fresnel (acumulativas) de las interfaces de la pila hagan que la luz incidente se refleje y transmita parcialmente.

En otros ejemplos, el elemento parcialmente reflectante comprende un elemento reflectante perforado. Un ejemplo adecuado de un elemento reflectante perforado es un reflector metálico perforado, aunque para la persona experta en la materia también serán evidentes otros ejemplos. En algunas realizaciones, cada elemento parcialmente reflectante comprende un elemento transmisor de luz revestido por un patrón de parches parcial o totalmente reflectantes. En estas realizaciones, la luz incidente sobre el elemento parcialmente reflectante se divide espacialmente.

Preferiblemente, cada elemento LED de la matriz de elementos LED comprende un diodo emisor de luz (LED) y una lente configurada para dirigir la luz emitida por el diodo emisor de luz.

En algunos ejemplos, el elemento óptico comprende además un portador configurado para acoplar cada elemento parcialmente reflectante a la matriz de elementos LED.

Estos y otros aspectos de la invención se apreciarán y se dilucidarán mejor con referencia a la o las realizaciones que se describen a continuación.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la invención y para mostrar más claramente cómo puede llevarse a cabo, ahora se hará referencia, únicamente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un elemento LED para su uso en una realización de la invención;

la figura 2 es una vista lateral que ilustra los componentes de una luminaria LED según una realización; la figura 3 es una vista lateral que ilustra los componentes de una luminaria LED según otra realización; la figura 4 es una vista lateral que ilustra los componentes de una luminaria LED según otra realización más; y las figuras 5 a 10 ilustran vistas descendentes de diferentes configuraciones para una luminaria LED según diversas realizaciones.

Descripción detallada de las realizaciones

La invención se describirá con referencia a las figuras.

Debería entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones ilustrativas del aparato, los sistemas y los métodos, están destinados únicamente a fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la invención. Estas y otras características, aspectos y ventajas del aparato, sistemas y métodos de la presente divulgación se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones y los dibujos adjuntos. Se debe entender que las figuras son meramente esquemáticas y no están dibujadas a escala. También se debe entender que se han empleado los mismos números de referencia en todas las figuras para indicar partes iguales o similares.

La invención proporciona un elemento óptico para una luminaria LED, que comprende una matriz de LED de elementos LED. El elemento óptico comprende uno o más elementos parcialmente reflectantes o transmisivos, que tienen una superficie en la que incide la luz colocada perpendicular a un plano de la matriz de LED. El elemento parcialmente transmisivo usa al menos la superficie en la que incide la luz para reflejar la luz recibida por el elemento parcialmente transmisivo. De esta forma, los elementos parcialmente reflectantes crean fuentes virtuales o elementos LED virtuales al reflejar parte de la luz emitida por un elemento LED, mientras permite que el elemento LED original o "real" siga siendo visible transmitiendo parcialmente la luz. Los elementos parcialmente reflectantes se colocan de modo que el elemento LED virtual se localiza entre un elemento LED desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz y un elemento LED adyacente.

Las realizaciones encuentran un uso específico en aplicaciones de iluminación industrial, tal como el alumbrado público o la iluminación de fábricas, pero puede utilizarse en cualquier instalación de iluminación que comprenda una matriz de LED de elementos LED.

A lo largo de la presente divulgación, se supone que cualquier luz que no se refleja es transmitida por el elemento parcialmente reflectante según la hipótesis de que la absorción o dispersión es insignificante. Por lo tanto, cualquier referencia a un % de luz en la presente divulgación puede referirse a un % de luz no absorbida y/o no dispersada.

La figura 1 ilustra un elemento LED 100 para su uso en una realización de la invención. El elemento LED 100 comprende un diodo emisor de luz (LED) 110 y una lente 120 para dar forma a la luz emitida por el LED 110. El elemento LED 100 se encuentra en el plano 190, que puede ser un plano en el que residan todos los elementos de una matriz de LED más grande. La lente 120 puede sustituirse por cualquier otro elemento óptico de conformación de haz adecuado. La figura 1 es un diagrama en sección transversal del elemento LED 100.

La lente 120 del elemento LED 100 está configurada de tal manera que la forma/patrón 150 (de intensidad) de la luz emitida por el LED 110 tiene simetría especular con respecto a un plano 195 perpendicular a un plano 190 en el que se encuentra el elemento LED. El elemento LED ilustrado tiene un único plano especular 195.

En la figura 1, la forma o patrón ilustrado 150 de luz se muestra esquemáticamente de manera análoga a un plano C convencional y solo por el bien de que se produzca una comprensión contextual mejorada. El borde de la forma ilustrada indica la intensidad de luz con respecto a una dirección de la luz del LED 110, indicando una mayor distancia desde el LED 110 una mayor intensidad de luz que se irradia en esa dirección.

La persona experta apreciará que, para diferentes secciones transversales del elemento LED, la forma/patrón 150 de la luz puede ser distinta (por ejemplo, ser asimétrica en otros planos).

El elemento LED ilustrado puede ser de uso específico, por ejemplo, en el alumbrado público. A modo de ejemplo, la creación de un patrón de iluminación alargado en una carretera puede lograrse colocando dos picos de intensidad

151, 152 de la luz emitida desde el elemento LED para que caigan a lo largo de las dos direcciones de la carretera, lejos del elemento LED 100. Para crear un pico de intensidad, la lente se abulta, como se ilustra, de modo que dos picos significan una lente con dos lados abultados. Esto ayuda a proporcionar una iluminación eficiente y uniforme a lo largo de una carretera.

El elemento LED 100 es solo un ejemplo de un elemento LED adecuado apto para su uso en una realización de la invención. Otros elementos LED pueden estar asociados a más de un plano especular y/o a ningún plano especular en absoluto (es decir, sin simetría especular).

Preferiblemente, los elementos LED usados en la presente divulgación tienen un número finito de planos especulares para proporcionar un elemento LED muy eficiente con una distribución adecuada del haz de luz para escenarios de casos de uso específicos (tales como alumbrado público/de carreteras). Dichos elementos LED son particularmente ventajosos cuando se emplean o usan en una luminaria LED descrita en el presente documento.

La persona experta en la materia apreciará que el elemento LED 100 es solo un ejemplo de un elemento LED adecuado y que otras realizaciones para (o ejemplos de) un elemento LED serán evidentes para la persona experta en la materia.

La figura 2 ilustra una luminaria LED 200 según una realización de la invención. La luminaria LED 200 comprende una matriz de LED 210, formada por una pluralidad de elementos LED 215, 216 y un elemento óptico 220. El elemento óptico 220 está formado por uno o más elementos parcialmente reflectantes 250, 251, 260, cada uno de los cuales está situado para recibir directamente la luz de un elemento LED 215, 216.

La matriz de LED 210 puede montarse en una placa de circuito impreso (PCB) 295, un sustrato o cualquier otro mecanismo de transporte adecuado. La PCB puede formarse a partir de cualquier material adecuado, tal como papel, fibra de vidrio (tela), aluminio, resina y otros. Un sustrato puede comprender cualquier material adecuado, por ejemplo, silicio, SiO2, AbO3, TiO2 y otros.

El elemento óptico 220 puede comprender además un portador 229, por ejemplo, formado por uno o más elementos de transporte, configurado para acoplar cada elemento parcialmente reflectante a la matriz de elementos LED, por ejemplo, a través de la placa de circuito impreso 295 (u otro mecanismo de transporte), si la hay. El portador puede comprender, por ejemplo, silicio, acero, aluminio o cualquier otro mecanismo de montaje adecuado. El portador se puede omitir, estando los elementos parcialmente reflectantes montados directamente en la PCB u otro mecanismo de transporte.

La matriz de LED se encuentra dentro de un primer plano 290, de modo que cada elemento LED 215, 216 de la matriz de LED reside en este primer plano 290. Cada elemento LED puede etiquetarse como "fuente de luz real" o "elemento LED real". El primer plano 290, por ejemplo, puede ser paralelo a un plano de la placa de circuito impreso 295 (u otro mecanismo de transporte adecuado). Para la siguiente descripción, el primer plano define el plano horizontal de la matriz de LED (por ejemplo, una distancia horizontal es una distancia a lo largo de un eje paralelo al primer plano).

Cada uno de los elementos parcialmente reflectantes 250, 251, 260 comprende una superficie en la que incide la luz 255, sobre la cual incide la luz 280 emitida por un elemento LED 215, 216. Esta superficie en la que incide la luz 255 está alineada para quedar perpendicular al primer plano 290. Preferiblemente, la superficie en la que incide la luz es plana y/o lisa para reducir los efectos de dispersión. Una superficie plana puede ser una superficie que se desvía en ángulo menos de 5 grados, preferiblemente menos de 1 grado. Una superficie lisa puede ser una superficie que tiene una altura de rugosidad de raíz de la media cuadrática (RMS) de no más de 150 nm, preferentemente inferior a 80 nm, y más preferentemente inferior a 50 nm.

Al menos un elemento parcialmente reflectante 250, 251 se coloca entre dos elementos de LED adyacentes y se dispone para recibir directamente luz (es decir, la luz que no ha pasado a través de o interactuado de otro modo con otro elemento parcialmente reflectante) desde un (único) elemento LED. Un elemento parcialmente reflectante colocado de esta manera puede etiquetarse como elemento parcialmente reflectante central o elemento parcialmente reflectante sin borde.

La superficie en la que incide la luz 255 puede ser la capa más externa del elemento parcialmente reflectante o puede ser una capa interna (por ejemplo, si la superficie en la que incide la luz estuviera revestida con un medio protector, preferentemente transparente). Como se explicará más adelante, la superficie en la que incide la luz es una superficie o interfaz que interactúa con la luz para reflejar al menos parcialmente la luz.

Cada elemento parcialmente reflectante 250, 251,260 está configurado para reflejar una primera parte 281 de luz 280 que incide sobre el elemento parcialmente reflectante y transmitir una segunda parte 282 de luz incidente sobre el elemento parcialmente reflectante. El elemento parcialmente reflectante 250, 251 emplea la superficie en la que incide la luz 255 (y opcionalmente, una o más interfaces diferentes) para reflejar la luz, de modo que la primera parte 281 de la luz reflejada comprende al menos algo de luz reflejada usando al menos la superficie en la que incide la luz. Dicho de otra manera, la superficie en la que incide la luz 255 contribuye a la reflexión realizada por el elemento parcialmente reflectante.

Al reflejar parcialmente la luz recibida, la primera parte 281 parece originarse desde una fuente virtual 218, 219 (o "elemento LED virtual") en el lateral del elemento l Ed , aumentando así la densidad aparente de elementos LED en la matriz de LED.

La superficie en la que incide la luz 255 se define, por lo tanto, como una superficie que el elemento parcialmente reflectante 250, 251, 260 utiliza para reflejar la luz, y puede contribuir a toda o parte de la reflexión que realiza el elemento parcialmente reflectante 250, 251.

La luz que se refleja utilizando la superficie en la que incide la luz de la emisión de un único elemento LED parece originarse desde una misma fuente virtual 218, 219, por ejemplo, en lugar de diferentes fuentes virtuales, para mejorar la uniformidad posicional de la densidad aparente de la matriz de LED. Esta configuración también reduce la probabilidad de que la luz se refleje de vuelta en el elemento LED (en lugar de ser emitida por la luminaria LED 200).

Un elemento parcialmente reflectante puede configurarse de modo que el reflejo de toda la luz recibida directamente parezca originarse desde una misma fuente virtual. Esto puede conseguirse alineando todas las interfaces (que contribuyen a la reflexión de la luz) en paralelo entre sí y perpendiculares al primer plano 290.

En algunos ejemplos, los elementos LED tienen una distribución de la intensidad que tiene simetría especular con respecto a uno o más planos ("planos especulares"), que normalmente son perpendiculares al plano en el que se encuentra el elemento LED (o matriz de LED). Un ejemplo de un elemento LED de este tipo, que tiene simetría especular en un solo plano, se ilustra en la figura 1. En tales ejemplos, cada elemento parcialmente reflectante puede colocarse para quedar paralelo a un plano especular.

Preferiblemente, la distribución de intensidad luminosa de la luz emitida por cada elemento LED es idéntica.

En algunas realizaciones, los elementos LED tienen una distribución de intensidad que tiene simetría especular con respecto a un número finito de planos ("planos especulares"), por ejemplo 1 plano (como se ilustra en la figura 1), 2 planos o 4 planos. En dichas realizaciones, es preferible que cada elemento parcialmente reflectante se sitúe para quedar paralelo a un plano especular. Por supuesto, se prevé que un elemento LED pueda tener una distribución de intensidad que presente simetría rotacional completa, es decir, un número infinito de planos especulares.

Preferiblemente, los elementos parcialmente reflectantes 250, 251 están configurados de tal manera que la transmisión y/o reflexión de la luz incidente sobre los mismos (por ejemplo, sobre la superficie en la que incide la luz) sea especular o casi especular. Esto ayuda a garantizar que la distribución de luz total (angular) no cambie efectivamente en la luminaria LED en su conjunto.

Dicho esto, la introducción de un componente difuso (ligero) para la luz reflejada o transmitida por el o los elementos parcialmente reflectantes puede suavizar la distribución de la luz desde la luminaria LED, lo que podría eliminar la necesidad de un difusor de luz diferente. En concreto, resulta preferible que se mantenga la dirección principal de la luz especular reflejada o transmitida, la denominada dispersión frontal. La desviación de la dirección especular puede producirse como se describe por una distribución gaussiana con una desviación estándar de 0,5-5 grados (para conseguir un componente difuso "ligero").

La superficie en la que incide la luz de cada elemento parcialmente reflectante puede colocarse para que quede paralela o perpendicular a una línea hipotética que atraviesa dos elementos LED adyacentes (que pueden variar dependiendo de los diferentes elementos parcialmente reflectantes).

Cada elemento central parcialmente reflectante 250, 251 puede colocarse de tal manera que una fuente virtual de luz 218 (o "elemento LED virtual") reflejada por el elemento parcialmente reflectante se sitúe a medio camino entre dos elementos LED adyacentes (incluido el elemento LED desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz).

En concreto, el elemento LED virtual puede ubicarse entre 0,2 y 0,6 veces la distancia desde el elemento LED 215 desde el que el elemento parcialmente reflectante 250 recibe directamente la luz, pues el elemento LED adyacente 216 está alejado.

Por ejemplo, el elemento LED virtual 218 puede colocarse aproximadamente a la mitad de la distancia (±5 % o ±1 %), o un múltiplo entero impar de la misma, respecto al elemento LED 215 desde el que el elemento central parcialmente reflectante 250 recibe directamente la luz, pues el elemento LED adyacente 216 está alejado de dicho elemento LED.

Como se ilustra, esto se puede conseguir colocando cada elemento central parcialmente reflectante de modo que una posición horizontal de cada elemento central parcialmente reflectante interseque una línea hipotética que atraviesa un primer elemento LED 215 (el elemento LED desde el que el elemento central parcialmente reflectante recibe directamente la luz) y un segundo elemento LED 216 (el elemento LED adyacente) en una posición de intersección, en donde una distancia d2 entre la posición de intersección y un primer elemento LED 215 es entre 0,1 y 0,4 veces la distancia di entre el primer elemento LED 215 y el segundo elemento LED 216.

Dicho de otra manera, la distancia d2 entre cada elemento central parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es entre 0,1 y 0,4 veces la distancia d1 entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente.

Preferiblemente, la distancia entre cada elemento central parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es entre 0,2 y 0,3 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente, y más preferentemente, entre 0,23 y 0,27 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente. Esto hace que el elemento LED virtual aparezca más centrado entre los dos elementos LED, aumentando la uniformidad posicional aparente/efectiva de los elementos LED reales y virtuales en la matriz de LED general.

Cuando los elementos LED de una matriz de LED se colocan a intervalos de paso regulares, un elemento central parcialmente reflectante puede situarse entre 0,1 y 0,4 de un intervalo de paso de un elemento LED. Preferiblemente, un elemento central parcialmente reflectante se sitúa entre 0,2 y 0,3 de un intervalo de paso de un elemento LED.

Como se ha indicado con anterioridad, en aras de la distinción, los elementos parcialmente reflectantes descritos anteriormente (que están colocados entre dos elementos LED adyacentes) pueden etiquetarse como "elementos centrales parcialmente reflectantes". El elemento óptico 220 también puede comprender uno o más "elementos laterales parcialmente reflectantes" 260. Cada elemento lateral parcialmente reflectante es análogo a un elemento parcialmente reflectante (central) 250 descrito anteriormente, pero no se sitúa entre dos elementos LED adyacentes. En cambio, un elemento lateral parcialmente reflectante 260 se coloca en un borde lateral de la matriz de LED. Otros elementos del elemento lateral parcialmente reflectante 260 pueden ser como los materializados para un elemento parcialmente reflectante descrito con anterioridad.

En concreto, un elemento lateral parcialmente reflectante puede situarse sobre una línea hipotética que interseca el elemento LED (del que recibe directamente la luz) y un elemento LED adyacente, pero no entre el elemento LED (del que recibe directamente la luz) y el elemento LED adyacente.

El efecto del elemento lateral parcialmente reflectante es proporcionar un elemento LED virtual 219 fuera de los límites de la matriz de LED 210. Esto aumenta el tamaño aparente de la matriz de LED y, por lo tanto, el brillo promedio en toda la luminaria LED general para mejorar la comodidad del observador al reducir el deslumbramiento.

La distancia d2 (horizontal) entre el elemento lateral parcialmente reflectante 260 y el elemento LED 215 (en el borde de la matriz de LED) puede ser entre 0,2 y 0,6 veces la distancia entre el elemento LED 215 desde el que el elemento lateral parcialmente reflectante 260 recibe directamente la luz y un elemento LED 216 adyacente al mismo.

En algunas realizaciones, cada elemento parcialmente reflectante 250, 251, 260 es uno de los dos elementos parcialmente reflectantes 250, 251,260 que forman un conjunto de dos elementos parcialmente reflectantes.

Los dos elementos parcialmente reflectantes del conjunto se colocan en paralelo entre sí, de modo que la luz reflejada por un primer elemento parcialmente reflectante 250 (del conjunto) sea una imagen especular de la luz reflejada por un segundo elemento parcialmente reflectante 251 (de ese conjunto).

En la realización ilustrada, esto se consigue colocando el primer elemento parcialmente reflectante 250 en un primer lado de un primer elemento LED 215 y colocando el segundo elemento parcialmente reflectante 251 en un segundo lado de un segundo elemento LED 216, donde el primer y segundo elementos parcialmente reflectantes son paralelos entre sí, y la distribución de la luz emitida por el primer y segundo elementos LED es sustancialmente idéntica (dentro de las tolerancias de fabricación razonables).

La distancia entre el primer elemento parcialmente reflectante 215 y el primer elemento LED será la misma que la distancia entre el segundo elemento parcialmente reflectante y el segundo elemento LED 216.

En ejemplos específicos, cada elemento parcialmente reflectante 250, 260 de un conjunto de elementos parcialmente reflectantes se sitúa a cada lado de un mismo elemento LED 215. Sin embargo, no es imprescindible.

A partir de la descripción anterior, quedará claro que la luz 280 (emitida desde un elemento LED 215 y) que incide sobre un elemento parcialmente reflectante (central o lateral) 250, 251, 260 es conceptualmente divisible en luz reflejada 281 y luz transmitida 282. Una superficie en la que incide la luz 255, perpendicular al primer plano 290, contribuye a al menos parte del proceso de reflexión. Dicho de otra manera, se usa una superficie en la que incide la luz para realizar al menos parte de la reflexión.

Así, la superficie en la que incide la luz actúa como una interfaz que refleja parte de la luz que incide sobre la misma. El elemento parcialmente reflectante puede emplear una o más interfaces (por ejemplo, transiciones entre diferentes materiales o sustancias, por ejemplo, una interfaz vidrio-aire o una interfaz aire-metal) para realizar la reflexión.

La división de la luz incidente puede hacerse cromáticamente, por ejemplo, se reflejan o transmiten diferentes longitudes de onda de luz, mediante intensidad, por ejemplo, una cierta cantidad de cada longitud de onda de luz se refleja o transmite, y/o espacialmente, por ejemplo, ciertas áreas del elemento parcialmente reflectante transmiten luz y otras áreas reflejan luz.

Por supuesto, estas divisiones pueden combinarse, por ejemplo, para dividir tanto por intensidad como por longitud de onda, de modo que se transmita un cierto porcentaje de un primer conjunto de longitudes de onda (reflejándose el resto de ese conjunto) y se transmita un porcentaje diferente de un segundo conjunto de longitudes de onda (reflejándose el resto de ese conjunto). Otras combinaciones adecuadas serán evidentes para la persona experta en la materia.

En una realización, el elemento parcialmente reflectante comprende un elemento reflectante perforado, es decir, un elemento reflectante que comprende una o más perforaciones u orificios. La superficie del elemento reflectante perforado puede actuar como la superficie en la que incide la luz. Un ejemplo adecuado de un elemento reflectante puede comprender un reflector metálico. La luz que alcanza un orificio se transmite por el elemento parcialmente reflectante, y se refleja la luz incidente sobre otras porciones (es decir, la superficie en la que incide la luz) del elemento reflectante perforado. De esta forma, la luz incidente sobre el elemento parcialmente reflectante se transmite parcialmente (a través de las perforaciones) y se refleja parcialmente (desde otras partes del elemento reflectante perforado). Por tanto, la luz incidente sobre el elemento parcialmente reflectante se divide espacialmente en luz transmitida y reflejada.

El elemento reflectante perforado es un ejemplo de un elemento parcialmente reflectante que usa solo una interfaz para realizar la reflexión, aunque ambos lados del elemento reflectante perforado pueden ser reflectantes (para la luz recibida desde cualquier lado).

En otra realización, el elemento parcialmente reflectante comprende un elemento transmisivo (por ejemplo, transparente) que tiene un revestimiento parcialmente reflectante, que puede formar un lado completo del elemento parcialmente reflectante (por ejemplo, un lado sobre el que incide la luz). En esta realización, el revestimiento parcialmente reflectante actúa como la superficie en la que incide la luz. El elemento transmisivo proporciona un soporte para el revestimiento parcialmente reflectante. La luz que incide sobre el revestimiento parcialmente reflectante se refleja y transmite parcialmente.

Para evitar que la luz transmitida por un elemento parcialmente reflectante se refleje cuando sale de dicho elemento, el revestimiento parcialmente reflectante puede formarse únicamente en un único lado del elemento transmisivo, por ejemplo, un lado más próximo a un elemento LED o a una "superficie de entrada de luz" (tal como la superficie en la que incide la luz 255). Como alternativa, el elemento parcialmente reflectante puede colocarse sobre una superficie de salida de luz del elemento transmisivo, de modo que la luz se transmita a través del elemento transmisivo antes de reflejarse parcialmente de nuevo a través del elemento transmisivo. La provisión del revestimiento parcialmente reflectante en un solo lado del elemento transmisivo aumenta la uniformidad de la intensidad de la luz emitida por cada elemento LED virtual a través de la matriz de LED.

En una subrealización, el revestimiento parcialmente reflectante está configurado para dividir la luz que incide sobre el mismo solo por la intensidad, por ejemplo, transmitiendo una cierta cantidad de toda la luz incidente sobre el mismo y reflejando una cierta cantidad de toda la luz incidente sobre el mismo. Esto se puede conseguir empleando un revestimiento delgado de un reflector metálico, tal como aluminio o plata, aunque para la persona experta en la materia también son evidentes otros métodos. Como otro ejemplo, podría usarse una pila de películas/placas delgadas, de modo que las reflexiones de Fresnel de las interfaces de la pila sumen una cierta cantidad. Como otro ejemplo más, podría emplearse un único revestimiento de una sustancia con un alto índice de refracción (por ejemplo, n > 1,5, n > 1,65, n > 1,7 o n > 1,9), tal como SNO2, Sb2O5, ZrO2, TiO2, CeO2, ZrO2 o un revestimiento de policarbonato.

En otra subrealización, el revestimiento parcialmente reflectante está configurado para dividir cromáticamente la luz que incide sobre el mismo, por ejemplo, empleando un revestimiento dicroico, tal como una pila multicapa de capas finas de materiales con diferentes índices de refracción (de manera análoga a un reflector de Bragg). Por tanto, se puede transmitir un (cierto porcentaje de un) primer conjunto de longitudes de onda de luz incidentes sobre el mismo, mientras que un (cierto porcentaje de un) segundo conjunto de longitudes de onda puede reflejarse. Se admite que el ángulo de luz incidente puede afectar a las longitudes de onda de luz que se transmiten/reflejan, pero no cambiará significativamente la proporción de luz total que se transmite/refleja (suponiendo que la luz incidente sea blanca).

Si los elementos parcialmente transmisivos se colocan para quedar paralelos a un plano especular y cada uno de los rayos de luz tiene su propio rayo de luz reflejado, de imagen especular, correspondiente y exclusivo, entonces el espectro de la luminaria LED será el mismo que el espectro del elemento de la luminaria sin el elemento óptico.

En otras realizaciones, el elemento parcialmente reflectante omite el elemento transmisivo, por ejemplo, de modo que el revestimiento parcialmente reflectante se proporcione como un elemento parcialmente reflectante independiente. Esto es posible cuando el revestimiento parcialmente reflectante, de por sí, sea capaz de autosoportarse, por ejemplo, si el elemento parcialmente reflectante comprende una pila de películas/placas delgadas o similares.

En un ejemplo sencillo, el elemento parcialmente reflectante comprende un bloque de elementos transmisivos, ya que la luz incidente en un bloque de elementos transmisivos de este tipo producirá reflejos de Fresnel de normalmente entre 8-20 %, dependiendo del material/ángulo de incidencia. Una o más superficies de la losa de elementos transmisivos pueden actuar como la superficie en la que incide la luz.

El elemento parcialmente reflectante puede configurarse para reflejar entre el 25 % y el 75 % de la luz recibida, por ejemplo, entre el 40 % y el 60 % de la luz recibida, por ejemplo, entre el 45 % y el 55 %, por ejemplo, entre el 48 % y el 52 % de la luz recibida. En ejemplos específicos, el elemento parcialmente reflectante puede configurarse para reflejar alrededor del 50 % (±1 % o ±0,5 %) de la luz recibida.

El elemento parcialmente transmisivo puede configurarse para transmitir entre el 25 % y el 75 % de la luz recibida, por ejemplo, entre el 40 % y el 60 % de la luz recibida, por ejemplo, entre el 45 % y el 55 %, por ejemplo, entre el 48 % y el 52 % de la luz recibida. En ejemplos específicos, el elemento parcialmente transmisivo puede configurarse para transmitir alrededor del 50 % (±1 % o ±0,5 %) de la luz recibida.

En realizaciones aún más preferibles, el elemento parcialmente transmisivo puede configurarse para transmitir no menos del 45 % de la luz recibida y reflejar no menos del 45 % de la luz recibida, por ejemplo, transmitir no menos del 48 % de la luz recibida y reflejar no menos del 48 % de la luz recibida, por ejemplo, transmitir no menos del 49 % de la luz recibida y reflejar no menos del 49 % de la luz recibida.

Una distribución más uniforme entre la luz transmitida y reflejada (por ejemplo, con una tendencia hacia 50-50) produce un equilibrio del brillo aparente de las fuentes de luz real y virtual, reduciendo aún más el deslumbramiento sin necesidad de elementos LED "reales" adicionales.

Por tanto, la cantidad de luz transmitida y la cantidad de luz reflejada por cada elemento parcialmente reflectante es, de forma preferente, sustancialmente la misma (por ejemplo, ±10 %, más preferentemente ±5 % o incluso más preferentemente ±1 %).

En la realización ilustrada en la figura 2, la altura de cada elemento parcialmente reflectante 250, 251 (central o lateral) es preferentemente de no menos de 2 mm, por ejemplo, no inferior a 4 mm. En tales ejemplos, la altura es preferentemente de no más de 10 mm, por ejemplo, la altura puede estar entre 2 mm y 10 mm y/o 4 mm y 10 mm.

Preferiblemente, la altura de los elementos parcialmente reflectantes debe ser lo más grande posible (al tiempo que siguen cabiendo dentro de la carcasa general de la luminaria, por ejemplo, si tiene un elemento protector).

La altura de cada elemento parcialmente reflectante 250, 251, por ejemplo, puede no ser inferior al 10 % de la distancia entre dos elementos LED adyacentes, por ejemplo, no menos del 50 % de la distancia entre dos elementos LED adyacentes. Cuanto mayor sea la altura de los elementos parcialmente reflectantes, mayor será la reducción del deslumbramiento al aumentar la uniformidad de la distribución del brillo a través de la luminaria LED.

En la figura 2, los elementos parcialmente reflectantes 250, 251, 260 se ilustran colocados a la misma distancia del elemento LED desde el que reciben directamente la luz. Dicho de otra manera, la distancia entre un primer elemento parcialmente reflectante 250 y un primer elemento LED 215 (del que recibe directamente la luz) se muestra sustancialmente igual que una distancia entre un segundo elemento parcialmente reflectante 251 y un segundo elemento LED 216 (del que recibe directamente la luz).

Sin embargo, en algunas realizaciones, al menos dos (por ejemplo, cada uno de) elementos parcialmente reflectantes se colocan a una distancia diferente, por ejemplo, una distancia pseudoaleatoria, de sus respectivos elementos LED. Una ligera aleatorización o diferencia en la posición relativa (respecto a un elemento LED) de los elementos parcialmente reflectantes aumenta la uniformidad de la distribución de brillo proporcionada por la luminaria LED, reduciendo el impacto de proporcionar los elementos parcialmente reflectantes (por ejemplo, reduciendo la apariencia de líneas más oscuras que pueden crearse por los elementos parcialmente reflectantes a lo largo de su longitud).

Preferiblemente, las distancias no son más de un ±10 % diferentes entre sí.

Otra propiedad que podría tener un efecto sobre la eficacia de la luminaria LED es la forma (por ejemplo, espesor o redondeo) del elemento parcialmente reflectante. Preferiblemente, como se ilustra, cada elemento parcialmente reflectante tiene una forma en gran parte cuboide que tiene una o más interfaces (por ejemplo, la superficie en la que incide la luz 255) que reflejan y transmiten parcialmente la luz incidente sobre las mismas.

El espesor de cada elemento parcialmente reflectante es preferentemente no superior a 1 mm, por ejemplo, no superior a 0,8 mm, por ejemplo, no superior a 0,5 mm. El espesor de un elemento parcialmente reflectante puede definirse como la dimensión máxima a lo largo de una dirección entre los dos elementos LED entre los que se dispone el elemento parcialmente reflectante. Cuanto menor sea el espesor, menos artefactos habrá en la intensidad luminosa del elemento LED (creados por las interacciones con ambos lados del elemento parcialmente reflectante) y mejor será la intensidad luminosa relativa de la luminaria en general (debido a la absorción reducida).

Preferiblemente, un borde superior de cada elemento parcialmente reflectante (es decir, una distancia máxima del borde desde el primer plano) tiene un redondeo de no menos de 0,2 mm (en radio) y preferentemente no menos de 0,1 mm (en radio). Cuanto menor sea el radio de redondeo, mejor será la salida luminosa de la luminaria (debido a la reducción de la dispersión).

La figura 3 ilustra una luminaria LED 300 según otra realización de la invención.

La luminaria LED 300 de la figura 3 se diferencia de la luminaria LED 200 de la figura 2 en que los elementos parcialmente reflectantes 350, 351 de la matriz óptica 320 están configurados para recibir además una primera parte de luz reflejada 394 y/o una segunda parte de luz transmitida 395 que fue recibida por al menos otro elemento parcialmente reflectante, y está configurada además para reflejar y transmitir parcialmente la primera y/o segunda parte de luz recibida.

Dicho de otra manera, la luz transmitida por un elemento parcialmente reflectante 350 se somete a una operación de transmisión y reflexión parcial por parte de otro elemento parcialmente reflectante 351. Esto crea múltiples fuentes virtuales a una distancia mayor respecto a la fuente original. Así mismo, estas fuentes virtuales pueden encontrarse fuera del área de las fuentes de luz reales.

La figura 3 ilustra parte de la transmitancia y reflexión experimentadas por un rayo de luz 390 emitido por un elemento LED 315 de la matriz de LED 310 con el objetivo de comprenderlo. Se puede ver cómo un solo rayo de luz que interactúa con una pluralidad de diferentes elementos parcialmente reflectantes 350, 351, puede dar como resultado la creación de una pluralidad de diferentes elementos LED virtuales o fuentes de luz.

La luminaria LED 300 aumenta el tamaño efectivo del área de fuente (de luz), lo que reduce aún más el deslumbramiento de la luminaria LED en general.

Así mismo, el uso de múltiples elementos parcialmente reflectantes para reflejar/transmitir la luz emitida por un elemento LED de esta manera permite el uso de elementos parcialmente reflectantes con una reflectividad reducida, por ejemplo, para hacer uso de materiales más baratos, más abundantes o económicos/ecológicos. Esto se debe a que el uso de múltiples elementos parcialmente reflectantes crea elementos virtuales adicionales (por ejemplo, más allá de los límites físicos de la matriz de LED). De esta manera, se conserva la magnitud total de la luz emitida por la luminaria mientras disminuye aún más el deslumbramiento.

En ejemplos específicos, la longitud o altura de los elementos parcialmente reflectantes, en una dirección perpendicular al primer plano 290 (y, en concreto, la longitud/altura de la superficie en la que incide la luz del elemento parcialmente reflectante) puede ser de no menos de 0,4 veces la distancia entre dos elementos LED adyacentes de la matriz de LED, preferentemente no menos de 1 vez esta distancia e incluso más preferentemente no menos de 2 veces esta distancia. Cuanto más largos/más altos sean los elementos parcialmente reflectantes, mayor será la extensión del tamaño aparente de la luminaria.

Puramente a modo de ejemplo, cuando una distancia entre dos elementos LED adyacentes de la matriz de LED sea de aproximadamente 25 mm, la altura de longitud de cada elemento parcialmente reflectante es preferentemente de no menos de 10 mm, por ejemplo, no menos de 15 mm, por ejemplo, no menos de 45 mm/50 mm. Otras distancias adecuadas entre dos elementos LED adyacentes serían evidentes para la persona experta en la materia, por ejemplo, entre 3 y 50 mm, por ejemplo entre 3 y 10 mm (para aplicaciones interiores) o entre 15-30 mm para aplicaciones de iluminación exterior. Posiblemente, por ejemplo, para luminarias de gran superficie que cubren un techo, son factibles distancias más grandes, tal como una distancia entre 10 y 30 cm.

Los elementos parcialmente reflectantes más cercanos a los bordes de la matriz de LED tendrán menos interacciones con los rayos de luz en comparación con los elementos parcialmente reflectantes en el medio de la matriz de LED. Por lo tanto, puede ser ventajoso disponer una luminaria parcialmente reflectante más reflectante hacia los lados de la matriz de LED en vez de hacia el centro/medio. Esto generará una uniformidad mejorada del brillo aparente de la luz emitida por las fuentes virtuales a través de la luminaria.

De forma similar, los rayos de luz que tienen un ángulo mayor con respecto al primer plano tienen menos interacciones con elementos parcialmente reflectantes en comparación con los rayos de luz emitidos más cerca del primer plano (en un ángulo más bajo). Por lo tanto, puede ser ventajoso que al menos un elemento parcialmente reflectante tenga una mayor reflectividad en una posición más separada del primer plano que una posición más cerca del primer plano. Como ejemplo, un elemento parcialmente reflectante puede tener un gradiente en la reflectividad del elemento parcialmente reflectante con respecto a la distancia desde el primer plano o matriz de LED, de modo que haya una reflectividad más alta en el extremo lejano de la placa y una reflectividad más baja más cerca de la PCB. Este gradiente puede ser un gradiente gradual o un gradiente escalonado. Tales realizaciones darán como resultado una uniformidad de brillo mejorada de la luz emitida por la luminaria LED, que se consigue aumentando la uniformidad de brillo de los elementos LED virtuales en toda la matriz de LED.

La figura 4 ilustra una luminaria LED 400 según otra realización de la invención. La luminaria LED 400 de la figura 4 se diferencia de la luminaria LED 200 de la figura 2 en que el elemento óptico 420 comprende uno o más elementos parcialmente reflectantes adicionales 461, 462. Solo se ilustra una parte del elemento óptico asociado con un único elemento LED para que sea más claro.

En concreto, el elemento óptico 420 comprende un elemento parcialmente reflectante 450 colocado para recibir directamente la luz emitida por un elemento LED 415 de una matriz 410 de elementos LED. Este elemento parcialmente reflectante está configurado de manera análoga a los elementos parcialmente reflectantes descritos anteriormente.

El elemento óptico 420 comprende además elementos parcialmente reflectantes adicionales 461, 462, cada uno de los cuales se diferencia del elemento parcialmente reflectante 450 en que no recibe directamente la luz emitida desde un elemento LED. En cambio, los elementos parcialmente reflectantes adicionales 461, 462 solo reciben la luz transmitida y/o reflejada desde un elemento parcialmente reflectante 450 y/u otro elemento parcialmente reflectante adicional 461.

Esto crea fuentes virtuales adicionales intercaladas entre dos elementos LED adyacentes, como se ilustra, aumentando así la uniformidad del brillo de la luz emitida por la luminaria. En concreto, cada elemento adicionalmente parcialmente reflectante puede crear una fuente virtual o elemento LED virtual que se encuentra entre un elemento LED desde el que recibe la luz no reflejada (por ejemplo, solo luz transmitida) y un elemento LED adyacente.

Las otras características del elemento parcialmente reflectante adicional 461, 462 pueden incorporarse en los elementos parcialmente reflectantes descritos anteriormente. Por ejemplo, cada elemento parcialmente reflectante está adaptado para reflejar y transmitir parcialmente la luz indecente sobre el mismo. De forma similar, cada elemento parcialmente reflectante adicional comprende una superficie en la que incide la luz, perpendicular al plano de la matriz de LED, que contribuye a la reflexión de la luz por parte del elemento parcialmente reflectante adicional.

La distancia (horizontal) entre cada elemento parcialmente reflectante adicional y el elemento LED desde el que recibe la luz no reflejada (por ejemplo, solo la luz transmitida) es preferentemente entre 0,1 y 0,4 veces la distancia entre dicho elemento LED 415 y el elemento LED adyacente 416, y preferentemente entre 0,2 y 0,4 veces la distancia entre dicho elemento LED y el elemento LED adyacente.

La distancia precisa dependerá de la posición del elemento parcialmente reflectante 450 que transmite la luz incidente sobre el elemento parcialmente reflectante adicional.

Preferiblemente, la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante adicional y el elemento LED desde el que recibe la luz no reflejada (por ejemplo, solo la luz transmitida) es un múltiplo de una distancia entre el elemento parcialmente reflectante que transmite la luz no reflejada (incidente en el elemento parcialmente reflectante adicional) elemento reflectante) y dicho elemento LED.

Las figuras 5 a 10 ilustran algunas vistas de arriba hacia abajo de configuraciones o colocaciones adecuadas del elemento o elementos parcialmente reflectantes con respecto a una matriz de LED. Las posibles ubicaciones (o ilustrativas) de las fuentes virtuales para las diferentes posiciones/colocaciones del elemento o elementos parcialmente reflectantes se ilustran con un contorno de puntos.

La figura 5 ilustra una luminaria LED 500 que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 515, 516 con lentes que dan una distribución de intensidad que tiene simetría especular con respecto a un (único) plano. Cada elemento parcialmente reflectante 550 se coloca para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED, y se coloca a una cuarta parte de la distancia entre un primer 515 y un segundo 516 elemento LED de la matriz de elementos de LED.

En ejemplos específicos y como se ilustra, cuando los elementos LED tienen una distribución de intensidad que tiene simetría especular con respecto a un (único) plano, cada elemento parcialmente reflectante se coloca para quedar paralelo a un plano especular de al menos un elemento LED, haciendo que las partes reflejadas y transmitidas del haz sigan sumando a la distribución del haz original.

La figura 6 ilustra otra luminaria LED 600 que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 615, 616 con lentes que proporcionan una distribución de la intensidad de luz que tiene simetría cuadrática (es decir, la distribución de la intensidad tiene simetría especular con respecto a dos planos ortogonales). Cada elemento parcialmente reflectante 650 se coloca de nuevo para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED y se sitúa a una cuarta parte de la distancia entre un primer 615 y un segundo 616 elemento LED de la matriz de elementos LED.

En ejemplos específicos y como se ilustra, para mantener la distribución original del haz de luz, cada elemento parcialmente reflectante se coloca de nuevo para quedar paralelo a un plano especular de al menos un elemento LED.

Como los elementos LED tienen una distribución de intensidad de la luz que tiene simetría cuadrática, los diferentes elementos parcialmente reflectantes pueden ser perpendiculares entre sí.

La configuración ilustrada en la figura 6 puede comprender además uno o más elementos parcialmente reflectantes colocados en diagonal (por ejemplo, paralelos a una línea diagonal de elementos LED). Esto resulta especialmente ventajoso si la distribución de la intensidad de cada elemento LED tiene simetría especular a lo largo de una línea diagonal de los elementos LED, por ejemplo, simetría rotacional completa.

La figura 7 ilustra otra luminaria LED 700 que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 715, 716 con lentes que dan una distribución de intensidad con simetría rotacional completa (por ejemplo, efectivamente incluso en todas las direcciones, de modo que sea de simetría especular en todos los planos perpendiculares a la matriz de LED). Los elementos LED están escalonados.

Cada elemento parcialmente reflectante 750 de la luminaria LED 700 se coloca de nuevo para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED y, por lo tanto, paralelo a un plano especular de cada elemento LED, pero también para quedar a un octavo de la distancia entre un primer elemento LED 715 y un segundo elemento LED 716.

En el ejemplo ilustrado, cada elemento parcialmente reflectante 750 tiene una altura suficientemente alta para que la luz emitida por un elemento LED pueda interactuar con múltiples (por ejemplo, al menos dos) elementos parcialmente reflectantes. Debería observarse que únicamente se ilustran las fuentes virtuales correspondientes a los elementos LED ilustrados.

La figura 8 ilustra otra luminaria LED 800 que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 815, 816 con lentes que dan una distribución de intensidad con simetría rotacional (por ejemplo, efectivamente incluso en todas las direcciones, de modo que sea de simetría especular en todos los planos perpendiculares a la matriz de LED). Los elementos LED, de nuevo, están escalonados.

Cada elemento parcialmente reflectante 850 de la luminaria LED 800 se coloca también para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED, pero también para quedar a un cuarto de la distancia entre un primer elemento LED 815 y un segundo elemento LED 816. Esto hace que una luminaria LED que tiene elementos LED efectivos (es decir, elementos LED reales y virtuales combinados) que están separados uniformemente entre sí tengan de este modo una uniformidad de brillo mejorada.

La figura 9 ilustra otra luminaria LED 900 más que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 915, 916 con lentes que dan una distribución de intensidad con simetría rotacional (por ejemplo, efectivamente incluso en todas las direcciones, de modo que sea de simetría especular en todos los planos perpendiculares a la matriz de LED). Los elementos LED, de nuevo, están escalonados.

Cada elemento parcialmente reflectante 950A, 950B de la luminaria LED 900 se sitúa también para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED (y aquí, por lo tanto, paralelo a un plano especular de salida de intensidad de luz). Cada elemento parcialmente reflectante se coloca también para quedar a un cuarto de la distancia entre un primer elemento LED 915 y un segundo elemento LED 916

Cada elemento parcialmente reflectante se sitúa aquí en diagonal en comparación con los ejemplos anteriores. En concreto, un primer conjunto de elementos parcialmente reflectantes está configurado para estar desplazado o en ángulo de 60° con respecto a un segundo conjunto de elementos parcialmente reflectantes.

La figura 10 ilustra otra luminaria LED 1000 más que comprende una matriz de LED rectangular en 2D de elementos LED 1015 con lentes que dan una distribución de intensidad con simetría rotacional (por ejemplo, efectivamente incluso en todas las direcciones, de modo que sea de simetría especular en todos los planos perpendiculares a la matriz de LED). Los elementos LED, de nuevo, están escalonados.

Cada elemento parcialmente reflectante 1050A, 1050B, 1050C de la luminaria LED 1000 se sitúa también para quedar perpendicular al plano de la matriz de LED (y aquí, por lo tanto, paralelo a un plano especular de salida de intensidad de luz).

Los elementos parcialmente reflectantes se sitúan en diagonal, es decir, los elementos diagonales parcialmente reflectantes 1050A, 1050B, y en horizontal, es decir, el elemento horizontal parcialmente reflectante 1050c .

Varias fuentes virtuales 1031, 1032 asociadas a un único elemento LED se ilustran con líneas discontinuas/de puntos. Un primer conjunto de fuentes virtuales 1031 se ilustra con líneas discontinuas e indica fuentes virtuales que se generan por una interacción/encuentro solo con un único elemento parcialmente reflectante. Un segundo conjunto de fuentes virtuales 1032 se ilustra con líneas de puntos e indica fuentes virtuales que resultan de una interacción/encuentro con dos elementos reflectantes (y, por lo tanto, puede no estar presente si los elementos parcialmente reflectantes no son lo suficientemente altos).

La configuración de la figura 10 proporciona una luminaria LED 1000 que tiene un número mayor de fuentes virtuales en comparación con otros ejemplos, reduciendo así aún más el deslumbramiento percibido.

La configuración de la figura 10 puede comprender elementos parcialmente reflectantes adicionales colocados en vertical con respecto a la matriz de LED rectangular en 2D, por ejemplo, de la manera ilustrada en la figura 6. Esto aumentaría adicionalmente el número de fuentes virtuales.

La luminaria LED ilustrada en las figuras 9 y 10, por supuesto, puede configurarse para tener una matriz no escalonada de elementos LED (por ejemplo, hay una distribución equitativa de elementos LED en una dirección vertical y horizontal).

En todas las realizaciones ilustradas en las figuras 5-10, los elementos parcialmente reflectantes se colocan para quedar paralelos a una línea de los elementos LED. Aunque esta característica no es fundamental, constituye un aspecto preferido de la invención para ayudar a garantizar que las fuentes virtuales se sitúen entre elementos LED reales, aumentando así la uniformidad del brillo de la luz emitida por la luminaria LED.

En todas las realizaciones ilustradas en las figuras 5-10, cada elemento parcialmente reflectante se coloca para quedar paralelo a un plano especular de un elemento LED. Aunque esta característica no es fundamental, constituye un aspecto preferido de la invención para ayudar a garantizar que una distribución de luz (angular) de la luminaria LED general permanezca efectivamente constante.

En las realizaciones ilustradas en las figuras 5-10, la distancia entre un elemento parcialmente reflectante y el elemento LED desde el que recibe directamente la luz es un octavo o un cuarto de la distancia entre dicho elemento LED y un elemento LED adyacente. Sin embargo, se contemplan otras distancias, por ejemplo entre 0,1 y 0,4 veces la distancia entre dicho elemento LED y el elemento LED adyacente.

En el contexto de la presente divulgación, un "elemento transmisivo" es cualquier material que transmita la mayoría de la luz que incide sobre el mismo, por ejemplo, transmite no menos del 80 % de la luz no absorbida que incide sobre el mismo y, preferentemente, no menos del 90 % de la luz no absorbida que incide sobre el mismo (por ejemplo, vidrio).

En el contexto de la presente divulgación, un elemento LED adyacente es el elemento LED más próximo que se encuentra en una dirección específica/predeterminada a lo largo del primer plano, es decir, el plano de la matriz de LED. En el contexto de la presente divulgación, la distancia, en general, se refiere a una distancia horizontal, es decir, una distancia a lo largo del primer plano.

Preferiblemente, los elementos parcialmente reflectantes tienen una absorción muy baja, por ejemplo, se absorbe un <20 % de la luz incidente, más preferentemente, se absorbe un <10 % de la luz incidente.

La persona experta la materia apreciará que las fuentes virtuales ilustradas pueden no ser siempre visibles para el observador de la luminaria LED que observa desde una única dirección, pero están destinadas a representar las posiciones generales de las fuentes virtuales de la luminaria LED en general. También cabe señalar que solo algunas de las posibles fuentes virtuales pueden ilustrarse (ya que el número de fuentes virtuales puede depender de al menos la altura de los elementos parcialmente reflectantes) y se proporcionan únicamente por el bien de una comprensión mejorada.

Las personas expertas en la materia pueden entender y efectuar otras variaciones de las realizaciones divulgadas a la hora de poner en práctica la invención reivindicada tras estudiar los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la expresión "que comprende(n)" no excluye otras etapas o elementos y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad. El mero hecho de que se enumeren determinadas medidas en diferentes reivindicaciones mutuamente dependientes no indica que no pueda usarse ventajosamente una combinación de estas medidas. Si el adjetivo "adaptada/o a" se usa en las reivindicaciones o descripción, cabe destacar que el adjetivo "adaptada/o a" pretende ser equivalente al término "configurada/o para".

En las reivindicaciones, ningún signo de referencia debería interpretarse como una limitación del alcance.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000), que comprende:

una matriz (210, 310, 410) de elementos LED (215, 216, 315, 415, 515, 516, 615, 616, 715, 716, 815, 816, 915, 916, 1015, 1016), cada uno configurado para emitir luz, dispuesta en un primer plano (290); y

un elemento óptico (220, 320, 420) que comprende uno o más elementos parcialmente reflectantes (250, 251, 260, 350, 351, 450, 550, 650, 750, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C), estando situado cada elemento parcialmente reflectante para recibir directamente la luz emitida por un elemento LED (215, 315, 415) de la matriz de elementos LED y comprendiendo una superficie en la que incide la luz (255) situada perpendicularmente al primer plano y,

en donde cada elemento parcialmente reflectante está configurado para reflejar una primera parte (281, 394) de la luz recibida empleando al menos la superficie en la que incide la luz y transmitir una segunda parte diferente (282, 395) de la luz recibida, caracterizado por que al menos un elemento parcialmente reflectante (250, 251) se sitúa de tal manera que la fuente virtual (218) de la primera parte de la luz recibida directamente, que se refleja empleando la superficie en la que incide la luz, se encuentra entre el elemento LED desde el que el elemento parcialmente reflectante recibe directamente la luz y un elemento LED adyacente.

2. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de la reivindicación 1, en donde:

cada elemento LED (215, 216, 315, 415, 515, 516, 615, 616, 715, 716, 815, 816, 915, 916, 1015, 1016) de la matriz de elementos LED está configurado para emitir una luz que tiene una distribución de la intensidad luminosa que tiene al menos un plano de simetría especular,

la superficie en la que incide la luz de cada elemento parcialmente reflectante (250, 251, 260, 350, 351, 450, 550, 650, 750, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C) se sitúa en paralelo a un plano de simetría especular de una o más distribuciones de la intensidad luminosa de un elemento LED desde el que recibe directamente la luz, preferentemente en donde la distribución de la intensidad luminosa de la luz emitida por cada elemento LED es idéntica.

3. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600) de la reivindicación 2, en donde la distribución de la intensidad luminosa de la luz emitida por cada elemento LED (215, 216, 315, 415, 515, 615, 616) de la matriz de elementos de LED tiene un número finito de planos de simetría especular.

4. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la distancia entre cada elemento parcialmente reflectante (250, 251, 260 350, 351, 450, 550, 650, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C) y el elemento LED (215, 216, 315, 415, 515, 516, 615, 616, 815, 816, 915, 916, 1015, 1016) desde el que recibe directamente la luz está entre 0,1 y 0,4 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente.

5. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el espesor de cada elemento parcialmente reflectante (250, 251,260, 350, 351,450, 550, 650, 750, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C) no es superior a 1 mm, preferentemente no es superior a 0,8 mm y preferentemente no es superior a 0,5 mm.

6. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde al menos un elemento parcialmente reflectante (250, 251, 260, 350, 351,450, 550, 650, 750, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C) está configurado para recibir además una primera parte de luz reflejada y/o una segunda parte de luz transmitida que fue recibida directamente por al menos otro elemento parcialmente reflectante, y está configurado además para reflejar y transmitir parcialmente la primera y/o segunda parte de luz recibida.

7. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde al menos un elemento parcialmente reflectante (250, 251, 260, 350, 351,450, 550, 650, 750, 850, 950A, 950B, 1050A, 1050B, 1050C) tiene una longitud, en una dirección perpendicular al primer plano, de no menos de 0,4 veces la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente, y preferentemente no menos de 1 vez la distancia entre el elemento LED desde el que recibe directamente la luz y el elemento LED adyacente.

8. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la primera parte y/o la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 25 % y no más del 75 % de la luz recibida.

9. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de la reivindicación 8, en donde la primera parte y/o la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 45 % y no más del 55 % de la luz recibida.

10. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde: la primera parte de la luz recibida comprende no menos del 75 % de la luz recibida que tiene una longitud de onda que se encuentra dentro de un primer conjunto de longitudes de onda; y la segunda parte de la luz recibida comprende no menos del 75 % de la luz recibida que tiene una longitud de onda que se encuentra dentro de un segundo conjunto diferente de longitudes de onda.

11. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde al menos un elemento parcialmente reflectante está configurado de tal manera que, donde la luz recibida comprenda una pluralidad de rayos de luz, cada rayo de luz se transmite y es reflejado parcialmente por el elemento parcialmente reflejado.

12. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde al menos un elemento parcialmente reflectante comprende un elemento transmisor de luz revestido con un revestimiento parcialmente reflectante, tal como un revestimiento dicroico y/o una pila de una o más películas o placas.

13. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde al menos un elemento parcialmente reflectante comprende un elemento reflectante perforado y/o al menos un elemento parcialmente reflectante comprende un elemento transmisor de luz revestido con un patrón de parches parcial o totalmente reflectantes.

14. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde la matriz de elementos LED comprende una o más líneas de elementos LED, en donde cada elemento parcialmente reflectante se sitúa para quedar paralelo a una línea de elementos LED.

15. La luminaria LED (200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde cada elemento LED comprende un diodo emisor de luz (LED) y un elemento óptico de conformación de haz configurado para dirigir la luz emitida por el diodo emisor de luz.